Распечатать страницу

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

1

РЕАЛИЗАЦИЯ СТРАТЕГИИ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ХОДЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СУКЦЕССИЙ

5–12

УДК 630.5

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-5-12

С.Г. Глушко¹, И.Р. Галиуллин¹, Н.Б. Прохоренко²

¹ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет», 420015, г. Казань, ул. К.Маркса, д. 65

²ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18

glushkosg@mail.ru

На примере восстановительных смен в лесах рассмотрены особенности проявления лесоводственных свойств основными лесообразующими породами, произрастающими в дубравных условиях Среднего Поволжья. Сделан вывод о преобладании в районе исследований пионерно-серийных лесных сообществ, сформированных пионерными видами. Виды-пионеры, по своим лесоводственным свойствам существенно различающиеся от так называемых «пород коренного леса», повсеместно распространяются в современных лесах. Показано, что на поздних этапах лесовосстановительных сукцессий большое значение имеют пионерно-серийные лесные сообщества, производность которых приобретает устойчивость. Выявлен незавершенный характер восстановительных смен в обследованных лесах. Для восстановления коренных лесов требуется выполнение комплекса дополнительных мероприятий, способствующих реконструкции лесов и всего лесного фонда региона. Влияние массового разрушения лесов на процессы формирования лесорастительных условий определено в качестве актуальной проблемы для дальнейшего изучения. Установлена взаимосвязь изменения поведения основных лесных видов и лесных сообществ с изменением лесорастительных условий. Указано что вырубка лесов массово разрушает биотическую среду и изменяет средообразовательные процессы, вызывая соответствующие проявления лесоводственных свойств у лесных растений и их сообществ. Проявления лесоводственных свойств носят адаптивный характер, в данной связи вырубка лесов, с массовым разрушением биотической среды и соответствующим изменением средообразовательных процессов, способствует проявлению свойств присущих пионерно-серийным лесным сообществам. С деградацией коренных лесов констатируется смена поведения основных лесных видов и лесных сообществ составляющих современные леса. Многие лесоводственные свойства, присущие коренным лесам, в современных условиях не проявляются. Вместо коренных лесов распространяются леса вторичные, производные, с иными лесоводственными свойствами и их проявлениями в виде комплексной характеристики поведения или жизненной стратегии. Проявляемые лесными сообществами и отдельными видами свойства нуждаются в обобщении, для проведения дальнейших исследований. Предложено объединить все свойства лесов в понятие информационного потенциала, которое можно использовать для исследования особенностей проявления лесоводственных свойств в условиях меняющейся природной среды.

Ключевые слова: лесные сукцессии, информация, свойства лесов, индикация условий

Ссылка для цитирования: Глушко С.Г., Галиуллин И.Р., Прохоренко Н.Б. Реализация стратегии лесообразователей в ходе восстановительных сукцессий // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 5–12. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-5-12

Список литературы

[1] Комарова Т.А. К вопросу о закономерностях вторичных сукцессий в лесах Южного Сихотэ-Алиня // Динамические процессы в лесах Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1984. С. 21–36.

[2] Комарова Т.А., Прохоренко Н.Б., Глушко С.Г., Терехина Н.В. Послепожарные сукцессии в лесах Сихотэ-Алиня с участием Pinus koraiensis Siebold et Zucc. Методологические положения и методические подходы в их изучении. СПб.: Свое издательство, 2017. 402 с.

[3] Работнов Т.А. Фитоценология. М.: МГУ, 1992. 352 с.

[4] Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель. М.: Сельхозгиз, 1938. 620 с.

[5] Сукачев В.Н. Растительные сообщества (Введение в фитосоциологию). Л.; М.: Книга, 1928. 232 с.

[6] Глушко С.Г., Манюкова И.Г., Прохоренко Н.Б. Восстановление дубрав Среднего Поволжья // Вестник Омского ГАУ, 2017. № 3(27). С. 56–61.

[7] Прохоренко Н.Б., Глушко С.Г., Курбанова С.Г. Структурные и экологические особенности широколиственных лесов подтаежной подзоны на Северо-Западе Татарстана // Сибирский лесной журнал, 2019. № 6. С. 126–137.

[8] Сукачев В.Н. Программа и методика биогеоценологических исследований / под ред. В.Н. Сукачева, Н.В. Дылиса. М.: Наука, 1966. 334 с.

[9] Сочава В.Б. Растительные сообщества и динамика природных систем // Докл. Института географии Сибири и Дальнего Востока, 1968. Вып. 20. С. 12–22.

[10] Колесников Б.П. Генетический этап в лесной типологии и его задачи // Лесоведение, 1974. № 2. С. 3–20.

[11] Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование подзоны южной тайги и хвойно-широколиственных лесов европейской части СССР. М.: МЛТИ, 1958. 22 с.

[12] Kurbanova S.G., Prokhorenko N.B. Problem of the study and regeneration of small rivers on Tatarstan territory // International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Ecology, Economics, Education and Legislation, 2017, pp. 11–18.

[13] Tansley A.G. The use and abuse of vegetation concept sand terms // Ecology, 1935, vol. 16, no. 3, pp. 284–307.

[14] Теринов Н.Н., Андреева Е.М., Залесов С.В., Луганский Н.А., Магасумова А.Г. Восстановление еловых лесов: теория, отечественный опыт и методы решения // ИВУЗ Лесной журнал, 2020. № 3. С. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-9-23

[15] Яковлев А.С., Яковлев И.А. Дубравы Среднего Поволжья. Йошкар-Ола: Марийский ГТУ, 1999. 351 с.

[16] Лепехин А.А., Чеканышкин А.С. Рост и жизнеспособность дуба черешчатого в изреженных рубками ухода насаждениях // ИВУЗ. Лесной журнал, 2018. № 6. С. 70–77. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.6.70

[17] Добрынин А.П. Дубовые леса Российского Дальнего Востока (биология, география, происхождения) // Тр. Ботан. садов ДВО РАН. Т. 3. Владивосток: Дальнаука, 2000. 260 с.

[18] Семенов М.А., Высоцкий А.А., Пащенко В.И. Прогноз адаптивных приспособлений в лесном хозяйстве в связи с возможными климатическими изменениями // ИВУЗ Лесной журнал, 2019. № 5. С. 57–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.57

[19] Мельник Л.П. Динамика породного состава в условиях простой свежей субори Никольской лесной дачи // Леса Евразии — Леса Поволжья: Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения проф. Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, Казань, 22–28 октября 2017 г. М.: Маска, 2017. С. 79–81.

[20] Мельник П.Г., Вронская А.М. Динамика видовой и возрастной структуры лесного фонда Никольской лесной дачи // Леса Евразии — Леса Поволжья: Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения проф. Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, Казань, 22–28 октября 2017 г. М.: Маска, 2017. С. 82–84.

[21] Галиуллин И.Р., Глушко С.Г. Лесное образование в Казанском государственном аграрном университете // Леса Евразии — Леса Поволжья: Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения проф. Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, Казань, 22–28 октября 2017 г. М.: Маска, 2017. С. 12–15.

Сведения об авторах

Глушко Сергей Геннадьевич — канд. с.-х. наук, доцент кафедры таксации и экономики лесной отрасли ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет», glushkosg@mail.ru

Галиуллин Ильфир Равилович — канд. с.-х. наук, доцент кафедры таксации и экономики лесной отрасли ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет», ilfir.79@mail.ru

Прохоренко Нина Борисовна — канд. биол. наук, доцент кафедры ботаники и физиологии растений ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», nbprokhorenko@mail.ru

IMPLEMENTATION OF TREE SPECIES STRATEGY DURING PROGRESSIVE SUCCESSIONS

S.G. Glushko¹, I.R. Galiullin¹, N.B. Prokhorenko²

¹Kazan State Agrarian University, 25, K. Marx st., 420015, Kazan, Russia

²Kazan (Volga region) Federal University, 18, Kremlin st., 420008, Kazan, Russia

glushkosg@mail.ru

On the example of regeneration succession in forests, the features of silvicultural properties of the main forest-forming species growing in oak forests of the Middle Volga region are considered. The conclusion is made about the predominance of pioneer-serial forest communities formed by pioneer species in the study area. The pioneer species, which differ significantly in their silvicultural properties from the so-called «primary forest species», are predominant in modern forests. It is shown that at the later stages of reforestation successions, pioneer-serial forest communities are of great importance, the productivity of which becomes stable. The incomplete nature of progressive successions in the surveyed forests was revealed. To restore primary forests, a set of additional measures is required to facilitate the forests reconstruction and the entire forest fund of the region. The mass destruction of forests influences the processes of forest growing conditions and it is determined as a topical issue for further study. The connection between changes in the main forest species and forest communities and changes in forest growing conditions has been established. It is indicated that deforestation massively destroys the biotic environment and alters environmental processes, being the reason for silvicultural properties change in forest plants and their communities. The development of silvicultural properties is adaptive, in this regard, deforestation, with massive destruction of the biotic environment and a corresponding change in environmental processes, contributes to the devlopment of properties inherent in pioneer-serial forest communities. With the degradation of primary forests, a change in the main forest species and forest communities that make up modern forests is noted. Many silvicultural properties inherent in primary forests are not developed in modern conditions. Instead of primary forests, secondary forests are spread, derivative, with other silvicultural properties and their mdevelopment in the form of a complex characteristic of behavior or life strategy. The properties manifested by forest communities and individual species need to be generalized for further research. We have proposed to combine all the properties of forests into the concept of information potential. The information potential of forests can be used to study the features of the silvicultural properties in a changing natural environment.

Keywords: forest successions, information, forest properties, indication of conditions

Suggested citation: Glushko S.G., Galiullin I.R., Prokhorenko N.B. Realizaciya strategii lesoobrazovatelej v hode vosstanovitel’nyh sukcessij [Implementation of tree species strategy during progressive successions]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 5–12. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-5-12

References

[1] Komarova T.A. K voprosu o zakonomernostyakh vtorichnykh suktsessiy v lesakh Yuzhnogo Sikhote-Alinya [On the patterns of secondary successions in the forests of the South Sikhote-Alin] Dinamicheskie protsessy v lesakh Dal’nego Vostoka [Dynamic processes in the forests of the Far East]. Vladivostok: Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, 1984, pp. 21–36.

[2] Komarova T.A., Prokhorenko N.B., Glushko S.G., Terekhina N.V. Poslepozharnye suktsessii v lesakh Sikhote-Alinya s uchastiem Pinus koraiensis Siebold et Zucc. Metodologicheskie polozheniya i metodicheskie podkhody v ikh izuchenii [Post-fire successions in the Sikhote-Alin forests with the participation of Pinus koraiensis Siebold et Zucc. Methodological provisions and methodological approaches in their study]. St. Petersburg: Svoe izdatel’stvo, 2017, 402 p.

[3] Rabotnov T.A. Fitotsenologiya [Phytocenology]. Moscow: Publishing House of Moscow State University, 1992, 352 p.

[4] Ramensky L.G. Vvedenie v kompleksnoe pochvenno-geobotanicheskoe issledovanie zemel [Introduction to a comprehensive soil-geobotanical study of land]. Moscow: Selkhozgiz, 1938, 620 p.

[5] Sukachev V.N. Rastitelnye soobshestva (Vvedenie v fitosociologiyu) [Plant communities (Introduction to phytosociology)]. Leningrad–Moscow: Kniga [Book], 1928, 232 p.

[6] Glushko S.G., Manyukova I.G., Prokhorenko N.B. Vosstanovlenie dubrav Srednego Povolzh’ya [Restoration of oak forests of the Middle Volga]. Vestnik Omskogo GAU [Bulletin of the Omsk State Agrarian University], 2017, no. 3 (27), pp. 56–61.

[7] Prokhorenko N.B., Glushko S.G., Kurbanova S.G. Strukturnye i ekologicheskie osobennosti shirokolistvennykh lesov podtaezhnoy podzony na Severo-Zapade Tatarstana [Structural and environmental features of broad-leaved forests of the subtaiga subzone in the North-West of Tatarstan]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian Forest Journal], 2019, no. 6, pp. 126–137.

[8] Sukachev V.N. Programma i metodika biogeotsenologicheskikh issledovaniy [Program and methodology of biogeocenological studies] / eds. V.N. Sukachev, N.V. Dyslis. Moscow: Nauka, 1966, 334 p.

[9] Sochava V.B. Rastitelnye soobshestva i dinamika prirodnyh sistem [Plant communities and the dynamics of natural systems]. Dokl. instituta geografii Sibiri i Dalnego Vostoka [Doc. Institute of Geography of Siberia and the Far East], 1968, iss. 20, pp. 12–22.

[10] Kolesnikov B.P. Geneticheskiy etap v lesnoy tipologii i ego zadachi [The genetic stage in the forest typology and its tasks]. Russian J. Forest Science, 1974, no. 2. pp. 3–20.

[11] Kurnaev S.F. Lesorastitel’noe rayonirovanie podzony yuzhnoy taygi i khvoyno-shirokolistvennykh lesov evropeyskoy chasti SSSR [Forest-growing zoning of the subzone of the southern taiga and coniferous-deciduous forests of the European part of the USSR]. Moscow: MLTI, 1958, 22 p.

[12] Kurbanova S.G., Prokhorenko N.B. Problem of the study and regeneration of small rivers on Tatarstan territory. International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 17, Ecology, Economics, Education and Legislation, 2017, pp. 11–18.

[13] Tansley A.G. The use and abuse of vegetation concept sand terms. Ecology, 1935, vol. 16, no. 3, pp. 284–307.

[14] Terinov N.N., Andreeva E.M., Zalesov S.V., Luganskiy N.A., Magasumova A.G. Vosstanovlenie elovykh lesov: teoriya, otechestvennyy opyt i metody resheniya [Restoration of Spruce Forests: Theory, National Practice and Problem Solving. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-9-23

[15] Yakovlev A.S., Yakovlev I.A. Dubravy Srednego Povolzh’ya [Oaklands of the Middle Volga]. Yoshkar-Ola: Mari State Technical University, 1999, 351 p.

[16] Lepyohin A.A., Chekanyshkin A.S. Rost i zhiznesposobnost’ duba chereshchatogo v izrezhennyh rubkami uhoda nasazhdeniyah [Growth and Vitality of English Oak in Plantations after Improvement Thinning]. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2018, no. 6, pp. 70–77. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.6.70

[17] Dobrynin A.P. Dubovye lesa Rossijskogo Dal’nego Vostoka (biologiya, geografiya, proiskhozhdeniya) [Oak forests of the Russian Far East (biology, geography, origin)]. Tr. Botan. sadov DVO RAN. T. 3. [Proceedings of the Botanical Gardens of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences; vol. 3]. Vladivostok: Dalnauka, 2000, 260 p.

[18] Semenov M.A., Vysotskiy A.A., Pashchenko V.I. Prognoz adaptivnykh prisposobleniy v lesnom khozyaystve v svyazi s vozmozhnymi klimaticheskimi izmeneniyami [Adaptation Scenarios in Forest Management Due to the Possible Climate Changes]. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 57–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.57

[19] Mel’nik L.P. Dinamika porodnogo sostava v usloviyakh prostoy svezhey subori Nikol’skoy lesnoy dachi [The dynamics of the species composition in the conditions of a simple fresh subori Nikolskaya forest cottage]. Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunar. konf. molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya prof. G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii, Kazan, 22–28 oktyabrya 2017 g. [Forests of Eurasia — Forests of the Volga Region: Materials of the XVII International Conf.] Moscow: Maska, 2017, pp. 79–81.

[20] Mel’nik P.G., Vronskaya A.M. Dinamika vidovoy i vozrastnoy struktury lesnogo fonda Nikol’skoy lesnoy dachi [The dynamics of the species and age structure of the forest fund of the Nikolskaya forest dacha]. Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunar. konf. molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya prof. G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii, Kazan, 22–28 oktyabrya 2017 g. [Forests of Eurasia — Forests of the Volga Region: Materials of the XVII International Conf.] Moscow: Maska, 2017, pp. 82–84.

[21] Galiullin I.R., Glushko S.G. Lesnoe obrazovanie v Kazanskom gosudarstvennom agrarnom universitete [Forest education at Kazan State Agrarian University]. Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunar. konf. molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya prof. G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii, Kazan, 22–28 oktyabrya 2017 g. [Forests of Eurasia — Forests of the Volga Region: Materials of the XVII International Conf.] Moscow: Maska, 2017, pp. 12–15.

Authors’ information

Glushko Sergey Gennadievich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Kazan State Agrarian University, glushkosg@mail.ru

Galiullin Ilfir Ravilovich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Kazan State Agrarian University, ilfir.79@mail.ru

Prokhorenko Nina Borisovna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the Department of Botany and Plant Physiology, Kazan (Volga Region) Federal University, nbprokhorenko@mail.ru

2

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ СИБИРСКОЙ (PICEA OBOVATA LEDEB.) КАК ОТРАЖЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО СОСТОЯНИЯ РАСТЕНИЙ

13–21

УДК 630*(470.51)

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-13-21

К.Е. Ведерников¹, Е.А. Загребин¹, И.Л. Бухарина¹, П.А. Кузьмин²

¹ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», 426034, г. Ижевск, ул. Университетская, д. 1

²ФГАОУ ВО «Елабужский институт Казанского федерального университета», Елабужский институт, 423604, г. Елабуга,

ул. Казанская, д. 89

wke-les@rambler.ru

Представлены материалы по изучению химического состава древесины особей различного жизненного состояния ели сибирской Pícea obovata Ledeb. в условиях распространения большого елового короеда Ips typographus L. Выдвинуто предположение о различии химической структуры древесины у особей ели сибирской в местах массового усыхания, обусловливающей ее заселяемость вредителями. Изучены растения различного жизненного состояния относительно содержания водорастворимых, смолоподобных экстрактивных веществ и танинов. Полученные данные были подвергнуты статистической обработке. По результатам проведенных исследований выявлено, что на общее содержание экстрактивных веществ влияют жизненное состояние особей и условия произрастания, что с ухудшением состояния растений происходит увеличение экстрактивных веществ. Общее увеличение экстрактивных веществ происходит в связи с увеличением группы водорастворимых веществ, а именно танинов. Наибольшее содержание всех групп метаболитов (в т. ч. и танинов) отмечено у особей удовлетворительного жизненного состояния.

Ключевые слова: еловые насаждения, массовое усыхание, экстрактивные вещества, танины, устойчивость

Ссылка для цитирования: Ведерников К.Е., Загребин Е.А., Бухарина И.Л., Кузьмин П.А. Биохимические особенности древесины ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) как отражение жизненного состояния растений // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 13–21. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-13-21

Список литературы

[1] Jose F. Negron Biological Aspects of Mountain Spruce Beetle in Lodgepole Spruce Stands of Different Densities in Colorado // USA Forests, 2019, no. 10(1), p. 18. URL: https://doi.org/10.3390/f10010018

[2] Теринов Н.Н., Андреева Е.М., Залесов С.В., Луганский Н.А., Магасумова А.Г. Восстановление еловых лесов: теория, отечественный опыт и методы решения // ИВУЗ Лесной журнал, 2020. № 3. С. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-9-23.

[3] Hlasny T., Grodzki W., Šramek V., Holusa J., Kulla L., Sitkova Z., Turcani M., Raczka G., Strzelinski P., Wegiel A. Spruce forest decline in the Beskids / Eds. Hlasny T., Sitkova Z. Zvolen: National Forest Centre-Forest Research Institute Zvolen, Czech University of Life Sciences Prague, Forestry and Game Management Research Institute Jíloviště-Strnady, 2010, p. 182.

[4] Федоров Н.И., Сарнацкий В.В. Причинно-следственные связи массового усыхания ельников Беларуси в 1993–1998 годы // Лес XXI века: тез. докладов Междунар. практ. конф. Брянск 20–24 октября 2005 г., Брянск: БГТУ, 2005. С. 58.

[5] Любарский Л.В. Санитарное состояние лесов Дальнего Востока и пути их оздоровления // Вопросы развития лесного хозяйства и лесной промышленности Дальнего Востока. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1955. 175 с.

[6] Черненькова Т.В., Бочкарев Ю.Н. Динамика еловых насаждений Кольского Севера в условиях воздействия природно-антропогенных факторов среды // Журнал общей биологии, 2013. Т. 74. № 4. С. 283–303.

[7] Пукинская М.Ю. К методике изучения естественных нарушений в еловых лесах по дендрохронограммам // Ботанический журнал, 2014. Т. 99. № 6. С. 690–701.

[8] Lohmander P. Optimal principles of forest management with consideration of global warming // Леса Евразии — Леса Поволжья: Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, 22–28 октября 2017 г. М.: Маска, 2017. С. 73–45.

[9] Об утверждении Лесного плана Архангельской области. Указ Губернатора Архангельской области от 14.12.2018 г. №116-у. С. 44–45. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/2900201812190003 (дата обращения 21.04.2020).

[10] Жигунов А.В., Семакова Т.А., Шабунин Д.А. Массовое усыхание лесов на Северо-Западе России // Материалы науч. конф., посвященной 50-летию Института леса Карельского научного центра РАН, 3–5 октября 2007 г. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 42–52.

[11] Алябьев А.Ф. Усыхание ельников Подмосковья // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2013. № 6 (98). С. 159–166.

[12] Иванчина Л.А., Залесов С.В. Влияние типа леса на устойчивость еловых древостоев Прикамья // Пермский аграрный вестник, 2017. № 1 (17). С. 38–43.

[13] Ведерников К.Е., Бухарина И.Л., Загребин Е.А. Динамика площади еловых насаждений в Удмуртской Республике // Современные условия взаимодействия науки и техники: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф., г. Тюмень, 5 апреля 2019 г. В 2 ч. Ч. 2. Уфа: Омеga Scienic, 2019. С. 77–81.

[14] География Удмуртии: природные условия и ресурсы / под ред. И.И. Рысина. Ижевск: Изд. дом «Удмуртский университет», 2009. Ч. 1. 256 с.

[15] Ушаков А.И. Лесная таксация и лесоустройство. М.: МГУЛ, 1997. 176 с.

[16] Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 320 с.

[17] Вахрашев К.В., Абсалямов Р.Р. Лесной комплекс Удмуртской Республики: состояние, проблемы, перспективы развития лесных отношений // Леса Евразии — Леса Поволжья: Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, 22–28 октября 2017 г. М.: Маска, 2017. С. 34–38.

[18] Фуксман И.Л., Новицкая Л.Л., Исидоров В.А. Фенольные соединения хвойных деревьев в условиях стресса // Лесоведение, 2005. № 3. С. 4–10, 13.

[19] Schofield J.A., Hagerman A.E., Harold A. Loss of tannins and other phenolics from willow leaf litter // J. Chem. Ecol., 1998, v. 24, pp. 1409–1421.

[20] Hillis W.E. Heartwood and tree exudates. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1987, 268 p.

[21] Kleist G.D.U. Schmitt Evidence of accessory compounds in vessel walls of Sapelli heartwood (Entandrophragma cylindricam) obtained by transmission electron microscopy // Holz Roh Werkst, 1999, no. 57, pp. 93–95.

[22] Srinivasan U., Ung T., Taylor A., Cooper P. Natural durability and waterborne treatability of tamarack // Forest Prod. J., 1999, no. 49(1), pp. 82–87.

Сведения об авторах

Ведерников Константин Евгеньевич — канд. биол. наук, доцент кафедры инженерной защиты окружающей среды, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», wke-les@rambler.ru

Загребин Егор Александрович — ассистент кафедры инженерной защиты окружающей среды, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», i.am.yeti@yandex.ru

Бухарина Ирина Леонидовна — д-р биол. наук, зав. кафедрой инженерной защиты окружающей среды, ФГБОУ ВО Удмуртский государственный университет, buharin@udmlink.ru

Кузьмин Петр Анатольевич — канд. с-х наук, доцент кафедры биологии и химии, ФГАОУ ВО «Елабужский институт Казанского федерального университета», petrkuzmin84@yandex.ru

PICEA OBOVATA LEDEB. WOOD BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS AS STATE OF PLANTS

K.E. Vedernikov¹, E.A. Zagrebin¹, I.L. Bukharina¹, P.A. Kuzmin²

¹Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Udmurt State University»

²Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Kazan (Volga region) Federal University, Yelabuga Institute»

wke-les@rambler.ru

The process of forest destruction is very dynamic and covers the entire boreal zone of the Northern hemisphere. Against the background of deterioration of the sanitary condition of plantings, pathogenic organisms are activated. The article presents materials on the study of the chemical composition of wood of individuals of different life States of Pícea obovata Ledeb. In the context of IPS typographus L. distribution It is suggested that there is a difference in the chemical structure of wood in individuals of Siberian spruce in places of mass drying, which affects the population of pests. Plants of various life States were studied for the content of water-soluble, resin-like extractives and tannins. The obtained data were subjected to statistical processing. The results of the research revealed that the overall content of extractive substances is influenced by the vital state of individuals and growing conditions. It was found that with the deterioration of the plant condition, there is an increase in extractive substances. The overall increase in extractive substances occurs due to an increase in the group of water-soluble substances, namely tannins. The highest content of all groups of metabolites (including tannins) was observed in individuals of a satisfactory life condition.

Keywords: spruce stands, mass drying, extractive substances, tannins, stability

Suggested citation: Vedernikov K.E., Zagrebin E.A., Bukharina I.L., Kuzmin P.A. Biokhimicheskie osobennosti drevesiny eli sibirskoy (Picea obovata Ledeb.) kak otrazhenie zhiznennogo sostoyaniya rasteniy [Picea obovata Ledeb. wood biochemical characteristics as state of plants]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 13–21. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-13-21

References

[1] Jose F. Negron Biological Aspects of Mountain Spruce Beetle in Lodgepole Spruce Stands of Different Densities in Colorado. USA Forests, 2019, no. 10(1), p. 18. URL: https://doi.org/10.3390/f10010018

[2] Terinov N.N., Andreev E.M., Zalesov S.V., Lugansk N.A. Magzumova A.G. Vosstanovlenie elovyh lesov: teoriya, otechestvennyj opyt i metody resheniya [Restoration of spruce forests: theory, domestic experience and methods of solution] Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 3, pp. 9–23. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-9-23

[3] Hlasny T., Grodzki W., Šramek V., Holusa J., Kulla L., Sitkova Z., Turcani M., Raczka G., Strzelinski P., Wegiel A. Spruce forest decline in the Beskids / Eds. Hlasny T., Sitkova Z. Zvolen: National Forest Centre-Forest Research Institute Zvolen, Czech University of Life Sciences Prague, Forestry and Game Management Research Institute Jíloviště-Strnady, 2010, p. 182.

[4] Fedorov N. I., Sarnatsky V. V. Prichinno-sledstvennye svjazi massovogo usyhanija el’nikov Belarusi v 1993–1998 gody [Cause-and-effect relationships of mass drying of spruce forests in Belarus in 1993–1998]. Les XXI veka: tezisy dokladov Mezhdunar. prakt. konf. [Forest of the XXI century: abstracts of the international practical conference] Bryansk 20–24 October 2005. Bryansk: BSTU, 2005, p. 58.

[5] Lyubarskiy L.V. Sanitarnoe sostoyanie lesov Dal’nego Vostoka i puti ikh ozdorovleniya [Sanitary condition of the forests of the Far East and ways to improve them]. Voprosy razvitiya lesnogo khozyaystva i lesnoy promyshlennosti Dal’nego Vostoka [Questions of development of forestry and forest industry of the Far East]. Moscow-Leningrad: USSR Academy of Sciences, 1955, 175 p.

[6] Chernen’kova T.V., Bochkarev Yu.N. Dinamika elovykh nasazhdeniy kol’skogo severa v usloviyakh vozdeystviya prirodno-antropogennykh faktorov sredy [Dynamics of spruce stands in the Kola North under the influence of natural and anthropogenic environmental factors. Zhurnal obshchey biologii [Journal of General biology], 2013, vol. 74, no. 4, pp. 283–303.

[7] Pukinskaya M.Yu. K metodike izucheniya estestvennykh narusheniy v elovykh lesakh po dendrokhronogrammam [The methodology for the study of natural disturbances in the spruce forests on dendrochronology.] Botanicheskiy zhurnal, 2014, vol. 99, no. 6, pp. 690–701.

[8] Lohmander P. Optimal principles of forest management with consideration of global warming. Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunarodnoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya professora G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii [Forests of Eurasia — Forests of the Volga region: Materials of the XVII International conference of young scientists dedicated to the 150th anniversary of the birth of Professor G.F. Morozov, the 95-th anniversary of the Kazan state agrarian University and the Year of ecology in Russia]. Moscow: Mask, 2017, pp. 73–45.

[9] Ob utverzhdenii Lesnogo plana Arkhangel’skoy oblasti. Ukaz Gubernatora Arkhangel’skoy oblasti ot 14.12.2018 g. №116-u [About the approval of the Forest plan of the Arkhangelsk region. Decree of the Governor of the Arkhangelsk region from 14.12.2018 № 116-u], pp. 44–45. Available at: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/2900201812190003 (accessed 21.04.2020).

[10] Zhigunov A.V., Semakova T.A., Shabunin D.A. Massovoe usykhanie lesov na Severo-Zapade Rossii [Mass shrinking of forests in the North-West of Russia] Materialy nauchnoy konferentsii, posvyashchennoy 50-letiyu Instituta lesa Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN [Materials of the scientific conference dedicated to the 50th anniversary of the forest Institute of the Karelian scientific center of the Russian Academy of Sciences] 3–5 Oktober 2007. Petrozavodsk: Karnts RAS, 2007, pp. 42–52.

[11] Alyab’ev A.F. Usykhanie el’nikov Podmoskov’ya [Shrinking of spruce forests in the Moscow region]. Bulletin of the Moscow state University of forest – Forest Bulletin, 2013, no. 6 (98), pp. 159–166.

[12] Ivanchina L.A., Zalesov S.V. Vliyanie tipa lesa na ustoychivost’ elovykh drevostoev Prikam’ya [Influence of the forest type on the stability of spruce stands in the Kama region.] Permskiy agrarnyy vestnik [Perm agricultural Bulletin], 2017, no. 1 (17), pp. 38–43.

[13] Vedernikov K.E., Bukharina I.L., Zagrebin E.A. Dinamika ploshchadi elovykh nasazhdeniy v Udmurtskoy Respublike [Dynamics of the area of spruce stands in the Udmurt Republic]. Sovremennye usloviya vzaimodeystviya nauki i tekhniki: sbornik statey Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Modern conditions of interaction between science and technology: collection of articles of the all-Russian scientific and practical conference]. In 2 v. ch. 2. Ufa: Omega Scienic, 2019, pp. 77–81.

[14] Geografiya Udmurtii: prirodnye usloviya i resursy [Udmurt Republic geography: natural conditions and resources]. Ed. I.I. Rysin. Izhevsk: «Udmurt University» publishing house, 2009, part. 1, 256 p.

[15] Ushakov A.I. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo [Forest taxation and forest management]. Moscow: MSFU, 1997, 176 p.

[16] Obolenskaya A.V., El’nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow: Ecology, 1991, 320 p.

[17] Vakhrashev K.V., Absalyamov R.R. Lesnoy kompleks Udmurtskoy Respubliki: sostoyanie, problemy, perspektivy razvitiya lesnykh otnosheniy [Forest complex of the Udmurt Republic: state, problems and prospects of development of forest relations] Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunarodnoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya professora G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii [Forests of Eurasia — Forests of the Volga region: Materials of the XVII International conference of young scientists dedicated to the 150th anniversary of the birth of Professor G.F. Morozov, the 95th anniversary of the Kazan state agrarian University and the Year of ecology in Russia]. Moscow: Mask, 2017, pp. 34–38.

[18] Fuksman I.L., Novitskaya L.L., Isidorov V.A. Fenol’nye soedineniya khvoynykh derev’ev v usloviyakh stressa [Phenolic compounds of coniferous trees under stress]. Lesovedenie [Forest science], 2005, no. 3, pp. 4–10, 13.

[19] Schofield J.A., Hagerman A.E., Harold A. Loss of tannins and other phenolics from willow leaf litter. J. Chem. Ecol., 1998, v. 24, pp. 1409–1421.

[20] Hillis W.E. Heartwood and tree exudates. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 1987, 268 p.

[21] Kleist G.D.U. Schmitt Evidence of accessory compounds in vessel walls of Sapelli heartwood (Entandrophragma cylindricam) obtained by transmission electron microscopy. Holz Roh Werkst, 1999, no. 57, pp. 93–95.

[22] Srinivasan U., Ung T., Taylor A., Cooper P. Natural durability and waterborne treatability of tamarack. Forest Prod. J., 1999, no. 49(1), pp. 82–87.

Authors’ information

Vedernikov Konstantin Evgen’evich — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the Department of environmental engineering of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Udmurt State University», wke-les@rambler.ru

Zagrebin Egor Aleksandrovich — Assistant of the Department of environmental engineering of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Udmurt State University», i.am.yeti@yandex.ru

Bukharina Irina Leonidovna — Dr. Sci. (Biology), Head of the Department of environmental engineering of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Udmurt State University», buharin@udmlink.ru

Kuz’min Petr Anatol’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of biology and chemistry of the Federal state Autonomous educational institution of Higher Education Kazan (Volga region) Federal University, Elabuga Institute, petrkuzmin84@yandex.ru

3

НАСЛЕДСТВЕННАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ ВИДОСПЕЦИФИЧНОСТИ ТОПОЛЕЙ ПО СОДЕРЖАНИЮ КРАХМАЛА В ТКАНЯХ ПОБЕГОВ

22–31

УДК 630*18+630*165.61

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-22-31

В.П. Бессчетнов, Н.Н. Бессчетнова, П.В. Бессчетнов

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

lesfak@mail.ru

Изучена наследственная обусловленность видоспецифичности восьми видов тополей по содержанию крахмала в тканях их побегов. Объектами исследований выступали: тополь белый пирамидальный (P. alba L., f. piramidalis); тополь черный (P. nigra L.); тополь черный пирамидальный (P. nigra, var. italica Münchh.); тополь китайский (P. Simonii Carr.); тополь бальзамический (P. balsamifera L.); тополь лавролистный (P. laurifolia Ledeb.); тополь белый (P. alba L.); осина (P. tremula L.). Концентрацию крахмала в различных тканях годичных побегов устанавливали в ходе микроскопических исследований с гистохимическим окрашиванием препаратов. Статистическая обработка фактического материала выполнена с привлечением однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа. Установлено, что виды тополей различались по наличию крахмала в разных тканях. Тополь белый пирамидальный и его типичная форма проявили сходство между собой по его содержанию. Осина отличалась от них несколько большим количеством этого вещества. Виды, входящие в одну секцию, имели большее сходство между собой при заметном отличии от представителей других секций. Разница в оценках между секциями черных и бальзамических тополей менее заметна, чем между каждой из этих секций и белыми тополями. Влияние генотипа на формирование физиологических различий достигает 72 %. Различия между учетными деревьями одного вида выражены в меньшей мере, чем между сравниваемыми таксономическими группами, и не достигают уровня существенных. Видоспецифичность тополей, произрастающих в Нижегородской области, по физиологическим характеристикам, связанным с содержанием крахмала в тканях их побегов, имеет наследственную обусловленность.

Ключевые слова: тополь, ткани побега, гистохимия, крахмал, двухфакторный дисперсионный анализ, видоспецифичность

Ссылка для цитирования: Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов П.В. Наследственная обусловленность видоспецифичности тополей по содержанию крахмала в тканях побегов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 22–31. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-22-31

Список литературы

[1] Бессчетнов П.П. Тополь (Культура и селекция). Алма-Ата: Кайнар, 1969. 155 с.

[2] Бессчетнов П.П. Роль интрогрессивной гибридизации в образовании новых видов тополей // Труды Института экологии растений и животных (Уральский научный центр АН СССР). Вып. 91: Закономерности внутривидовой изменчивости лиственных древесных пород. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. С. 3–8.

[3] Царев А.П. Сортоведение тополя. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1985. 152 с.

[4] Schneider C.K. Populus // Plantae Wilsonianae (Editor – Charles Sprague Sargent),1916, v. 3, no. 1, pp. 16–39.

[5] Rehder A. Manual of Cultivated Trees and Shrubs. New York: The Macmillan Company, 1949, 996 р.

[6] Wiese A.H., Zalesny J.A., Donner D.M., Zalesny R.S. Bud Removal Affects Shoot, Root, and Callus Development of Hardwood Populus Cuttings // Silvae Genetica, 2006, v. 55, iss. 3, pp. 141–148. DOI: 10.1515/sg-2006-0020

[7] Cooke J.E.K., Rood S.B. Trees of the people: the growing science of poplars in Canada and worldwide // Canadian J. of Botany, 2007, v. 85, pp. 1103–1110. DOI: 10.1139/B07-125

[8] Slavov G., Zhelev P. Salient Biological Features, Systematics, and Genetic Variation of Populus // Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editors: Stefan Jansson, Rishikesh Bhalerao, Andrew Groover. Springer New York Dordrecht Heidelberg London, 2010, pр. 15–38. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_2

[9] Guo X-Y., Huang Zh-Y., Xu A-Ch., Zhang X.-Sh. A comparison of physiological, morphological and growth responses of 13 hybrid poplar clones to flooding // Forestry (London), 2011, v. 84, iss. 1, pp. 1–12. DOI: 10.1093/forestry/cpq037

[10] Mofidabadi A.J., Ghmeri-Zareh A., Salari A. Five Years Performance of New Introduced Salt Tolerant Hybrid clones (Mofid and P. × albaeuphratica) In Iran (West Azar-Bayjan) // Silvae Genetica, 2015, v. 64, iss. 3, pp. 117–120. DOI: 10.1515/sg-2015-0011

[11] Grenke J.S.J., Macdonald S.E. Thomas B.R., Moore C.A., Bork E.W. Relationships between understory vegetation and hybrid poplar growth and size in an operational plantation // The Forestry Chronicle, 2016, v. 92, no. 04, pp. 469–476. DOI: 10.5558/tfc2016-083

[12] Cline M.G., K. Dong-Il. A Preliminary Investigation of the Role of Auxin and Cytokinin in Sylleptic Branching of Three Hybrid Poplar Clones Exhibiting Contrasting Degrees of Sylleptic Branching // Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 3, pp. 417–421 DOI: 10.1093/aob/mcf1

[13] Milla-Moreno E.A., McKown A.D., Guy R.D., Soolanayakanahally R.Y. Leaf mass per area predicts palisade structural properties linked to mesophyll conductance in balsam poplar (Populus balsamifera L.) // Botany, 2016, v. 94, iss. 3, pp. 225–239. DOI: 10.1139/cjb-2015-0219

[14] Машкина О.С., Шабанова Е.А., Вариводина И.Н., Гродецкая Т.А. Полевые испытания размноженных in vitro клонов осины (Populus tremula L.): рост, продуктивность, качество древесины, генетическая стабильность // ИВУЗ. Лесной журнал, 2019. № 6. С. 25–38. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.25

[15] Bueno M.A., Astorga R., Manzanera J.A. Plant regeneration of Populus alba «Siberia extremeña» from ament // Forest Systems, 1992, v. 1, iss. 2, рр. 163–171. DOI: 10.5424/491

[16] Kellison R. Forest biotechnology: more than wood production // Forests and genetically modified trees. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 217–226. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[17] Brundu G., Lupi R., Zapelli I., Fossati T., Patrignani G., Camarda I., Sala F., Castiglione S. The Origin of Clonal Diversity and Structure of Populus alba in Sardinia: Evidence from Nuclear and Plastid Microsatellite Markers // Annals of Botany, 2008, v. 102, iss. 6, pp. 997–1006. DOI: 10.1093/AOB/MCN107

[18] Jansson S., Bhalerao R., Groover A. Genetics and Genomics of Populus // Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editor Richard A. Jorgensen. Springer: New York, Dordrecht, Heidelberg, London, 2010, 388 р. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_1

[19] Sixto H., Hernandez M.J., Barrio M., Carrasco J., Cañellas I. Populus genus for the biomass production for energy use: a review // Forest Systems, 2007, v. 16, no. 3, pp. 277–294. DOI: 10.5424/srf/2007163-01016

[20] Yao W., Wang S., Zhou B., Jiang T. Transgenic poplar overexpressing the endogenous transcription factor ERF76 gene improves salinity tolerance // Tree Physioljgy, 2016, v. 36, iss. 7, pp. 896–908. DOI: 10.1093/treephys/tpw004

[21] McDonnell L.M., Coleman H.D., French D.G., Meilan R., Mansfield S.D. Engineering trees with target traits // Forests and genetically modified trees. – Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 77–122. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[22] Fladung M., Pasonen H.-L., Walter C. Genetically modified trees and associated environmental concerns // Forests and genetically modified trees. – Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 177–201. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[23] Gornall J.L., Guy R.D. Geographic variation in ecophysiological traits of black cottonwood (Populus trichocarpa) // Canadian J. of Botany, 2007, v. 85, no. 12, pp. 1202–1213. DOI: 10.1139/B07-079

[24] Бессчетнов П.В. Морфометрические характеристики листьев тополей в условиях городских посадок Нижнего Новгорода // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2018. № 4 (20). С. 17–27.

[25] Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Корреляция параметров листового аппарата тополей в условиях городских посадок // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2018. № 1 (48). С. 5–10.

[26] Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Тополь белый (Populus alba L.) в объектах озеленения Нижегородской области: корреляция и регрессия параметров листового аппарата // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2019. № 2 (22). С. 25–31.

[27] Турчин Т.Я., Ермолова А.С. Биологическая устойчивость насаждений тополя белого в степном Придонье // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2014. № 8 (118). С. 59–64.

[28] Ермолова А.С. Рост, состояние и устойчивость насаждений тополя белого в поймах рек степного Придонья // Лесохозяйственная информация, 2015. № 4. С. 6–16.

[29] Cheliak W.M., Dancik B.P. Genic diversity of natural populations of a clone-forming tree Populus tremuloides // Canadian J. of Genetics and Cytology, 1982, v. 24, iss. 5, pp. 611–616. DOI: 10.1139/g82-065

[30] Ingvarson P.K. Nucleotide Polymorphism, Linkage Disequilibrium and Complex Trait Dissection in Populus // Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editors: Stefan Jansson, Rishikesh Bhalerao, Andrew Groover. Springer New York Dordrecht Heidelberg London, 2010, pр. 91–111. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_5

[31] Corcuera L., Maestro C., Notivol E. Ecophysiology as a tool for selecting more adapted and productive clones, in a clonal silvicultural frame of poplars // Forest Systems, 2005, v. 14, no. 3, pp. 394–407. DOI: 10.5424/srf/2005143-00933

[32] Hinkelmann K., Kempthorne O. Design and Analysis of Experiments, Volume 1: Introduction to Experimental. 2nd edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2008, 631 p.

[33] Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. 2nd. edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2003, 752 p.

[34] Mead R., Curnow N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. 3rd ed. New York: Chapman and Hall/CRC, 2003, 488 p.

[35] Srinagesh K. The Principles of Experimental Research. Waltham, Massachusetts (United States): Butterworth-Heinemann, 2005, 432 p.

[36] Zar J.H. Biostatistical Analysis: Fifth Edition. Edinburg Gate: Pearson New International edition — Pearson Education Limited, 2014, 756 p.

[37] Kramer P.J. The role of physiology in forestry // The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, iss. 3, pp. 297–308. DOI: http://dx.doi.org/10.5558/tfc32297-3

[38] Kshatriya K., Whitehill J., Madilao L., Henderson H., Kermode A., Kolotelo D., Bohlmann J. Histology of resin vesicles and oleoresin terpene composition of conifer seeds // Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 9, pp. 1073–1084. DOI: 10.1139/cjfr-2018-0164

[39] Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Специфика содержания крахмала в тканях побегов разных видов тополей // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 2 (26). С. 23–34.

[40] Marron N., Brignolas F., Delmotte1 F.M., Dreyer E. Modulation of leaf physiology by age and in response to abiotic constraints in young cuttings of two Populus deltoides × P. nigra genotypes // Annals of Forest Science, 2008, v. 65, no. 4, art. no. 404, 8 p. DOI: 10.1051/forest:2008016

[41] Бессчетнова Н.Н. Сравнительная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала в побегах // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер. Лес. Экология. Природопользование, 2010. № 2 (9). С. 49–55.

[42] Бессчетнова Н.Н. Генотипическая неидентичность плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала // Известия Оренбургского аграрного университета, 2013. № 4 (42). С. 20–23.

[43] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кулькова А.В., Мишукова И.В. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов ели (Picea А. Dietr.) в условиях интродукции // ИВУЗ. Лесной журнал, 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57

[44] Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Содержание запасных питательных веществ в клетках тканей годичных побегов представителей рода ель (Picea L.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ. Лесной журнал, 2019. № 6. С. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52

[45] Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Многопараметрический анализ в оценке видоспецифичности представителей рода ель (Picea) // ИВУЗ. Лесной журнал, 2018. № 6. С. 23–38. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2018.6.23

Сведения об авторах

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных культур Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, lesfak@mail.ru

Бессчетнова Наталья Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент, декан факультета лесного хозяйства Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, besschetnova1966@mail.ru

Бессчетнов Петр Владимирович — аспирант кафедры лесных культур Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, selhoznauka@mail.ru

GENETIC DEPENDENCE OF POPLAR SPECIES SPECIFICITY ON STARCH CONTENT IN SHOOTS TISSUES

V.P. Besschetnov, N.N. Besschetnova, P.V. Besschetnov

Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 97, Gagarin аv., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

lesfak@mail.ru

We studied the hereditary conditionality of species specificity of 8 poplar species by the starch content in the tissues of their shoots. The objects of research were: white pyramidal poplar: (P. alba L., f. piramidalis); black poplar (P. nigra L.); Italic poplar (P. nigra, var. italica Münchh.); Chinese poplar (P. Simonii Carr.); balsamic poplar (P. balsamifera L.); poplar larrity (P. laurifolia Ledeb.); white poplar (P. alba L.); aspen (P. tremula L.). Starch concentration in various tissues of annual shoots were established during microscopic studies with histochemical staining of preparations. Statistical processing of the actual material was performed using one-way and two-way anova. It was found that the types of poplars differed in the presence of starch in different tissues. The white pyramidal poplar and its typical shape showed similarities in its content. Aspen differed from them in a somewhat large amount of this substance. The species included in one section were more similar to each other, with a noticeable difference from the representatives of other sections. The difference in ratings between sections of black and balsamic poplars is less noticeable than between each of these sections and white poplars. The influence of the genotype on the formation of physiological differences reaches 72 %. Differences between accounting trees of the same species are less pronounced than between the taxonomic groups compared, and do not reach the level of significant ones. The species specificity of poplars growing in the Nizhny Novgorod region, according to the physiological characteristics associated with the starch content in the tissues of their shoots, is hereditary.

Keywords: poplar, shoot tissues, histochemistry, starch, two-way dispersion analysis, species specificity

Suggested citation: Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Besschetnov P.V. Nasledstvennaya obuslovlennost’ vidospetsifichnosti topoley po soderzhaniyu krakhmala v tkanyakh pobegov [Genetic dependence of poplar species specificity on starch content in shoots tissues]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 22–31. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-22-31

References

[1] Besschetnov P.P. Topol’ (Kul’tura i selektsiya) [Poplar (The culture and selection)]. Alma-Ata: Kainar, 1969, 155 p.

[2] Besschetnov P.P. Rol’ introgressivnoy gibridizatsii v obrazovanii novykh vidov topoley [The role of introgressive hybridization in the formation of new poplar species]. Trudy Instituta ekologii rasteniy i zhivotnykh (Ural’skiy nauchnyy tsentr AN SSSR). Vyp. 91: Zakonomernosti vnutrividovoy izmenchivosti listvennykh drevesnykh porod [Proceedings of the Institute of plant and animal ecology (Ural scientific center of the USSR Academy of Sciences). Is. 91: Regularities of intraspecific variability of deciduous tree species]. Sverdlovsk: UNC AN SSSR, 1975, pp. 3–8.

[3] Tsarev A.P. Sortovedenie topolya [The varieties of poplars]. Voronezh: Izd-vo Voronezhskogo universiteta [Voronezh University Publishing House], 1985, 152 p.

[4] Schneider C.K. Populus. Plantae Wilsonianae (Editor – Charles Sprague Sargent),1916, v. 3, no. 1, pp. 16–39.

[5] Rehder A. Manual of Cultivated Trees and Shrubs. New York: The Macmillan Company, 1949, 996 р.

[6] Wiese A.H., Zalesny J.A., Donner D.M., Zalesny R.S. Bud Removal Affects Shoot, Root, and Callus Development of Hardwood Populus Cuttings. Silvae Genetica, 2006, v. 55, iss. 3, pp. 141–148. DOI: 10.1515/sg-2006-0020

[7] Cooke J.E.K., Rood S.B. Trees of the people: the growing science of poplars in Canada and worldwide. Canadian J. of Botany, 2007, v. 85, pp. 1103–1110. DOI: 10.1139/B07-125

[8] Slavov G., Zhelev P. Salient Biological Features, Systematics, and Genetic Variation of Populus. Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editors: Stefan Jansson, Rishikesh Bhalerao, Andrew Groover. Springer New York Dordrecht Heidelberg London, 2010, pр. 15–38. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_2

[9] Guo X-Y., Huang Zh-Y., Xu A-Ch., Zhang X.-Sh. A comparison of physiological, morphological and growth responses of 13 hybrid poplar clones to flooding. Forestry (London), 2011, v. 84, iss. 1, pp. 1–12. DOI: 10.1093/forestry/cpq037

[10] Mofidabadi A.J., Ghmeri-Zareh A., Salari A. Five Years Performance of New Introduced Salt Tolerant Hybrid clones (Mofid and P. × albaeuphratica) In Iran (West Azar-Bayjan). Silvae Genetica, 2015, v. 64, iss. 3, pp. 117–120. DOI: 10.1515/sg-2015-0011

[11] Grenke J.S.J., Macdonald S.E. Thomas B.R., Moore C.A., Bork E.W. Relationships between understory vegetation and hybrid poplar growth and size in an operational plantation. The Forestry Chronicle, 2016, v. 92, no. 04, pp. 469–476. DOI: 10.5558/tfc2016-083

[12] Cline M.G., K. Dong-Il. A Preliminary Investigation of the Role of Auxin and Cytokinin in Sylleptic Branching of Three Hybrid Poplar Clones Exhibiting Contrasting Degrees of Sylleptic Branching. Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 3, pp. 417–421 DOI: 10.1093/aob/mcf1

[13] Milla-Moreno E.A., McKown A.D., Guy R.D., Soolanayakanahally R.Y. Leaf mass per area predicts palisade structural properties linked to mesophyll conductance in balsam poplar (Populus balsamifera L.). Botany, 2016, v. 94, iss. 3, pp. 225–239. DOI: 10.1139/cjb-2015-0219

[14] Mashkina O.S., Shabanova E.A., Varivodina I.N., Grodetskaya T.A. Polevye ispytaniya razmnozhennykh in vitro klonov osiny (Populus tremula L.): rost, produktivnost’, kachestvo drevesiny, geneticheskaya stabil’nost’ [Field tests of in vitro clones of aspen (Populus tremula L.): growth, productivity, wood quality, genetic stability]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2019, no. 6, pp. 25–38. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.25

[15] Bueno M.A., Astorga R., Manzanera J.A. Plant regeneration of Populus alba «Siberia extremeña» from ament. Forest Systems, 1992, v. 1, iss. 2, рр. 163–171. DOI: 10.5424/491

[16] Kellison R. Forest biotechnology: more than wood production. Forests and genetically modified trees. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 217–226. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[17] Brundu G., Lupi R., Zapelli I., Fossati T., Patrignani G., Camarda I., Sala F., Castiglione S. The Origin of Clonal Diversity and Structure of Populus alba in Sardinia: Evidence from Nuclear and Plastid Microsatellite Markers. Annals of Botany, 2008, v. 102, iss. 6, pp. 997–1006. DOI: 10.1093/AOB/MCN107

[18] Jansson S., Bhalerao R., Groover A. Genetics and Genomics of Populus. Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editor Richard A. Jorgensen. Springer: New York, Dordrecht, Heidelberg, London, 2010, 388 р. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_1

[19] Sixto H., Hernandez M.J., Barrio M., Carrasco J., Cañellas I. Populus genus for the biomass production for energy use: a review. Forest Systems, 2007, v. 16, no. 3, pp. 277–294. DOI: 10.5424/srf/2007163-01016

[20] Yao W., Wang S., Zhou B., Jiang T. Transgenic poplar overexpressing the endogenous transcription factor ERF76 gene improves salinity tolerance. Tree Physioljgy, 2016, v. 36, iss. 7, pp. 896–908. DOI: 10.1093/treephys/tpw004

[21] McDonnell L.M., Coleman H.D., French D.G., Meilan R., Mansfield S.D. Engineering trees with target traits. Forests and genetically modified trees. – Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 77–122. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[22] Fladung M., Pasonen H.-L., Walter C. Genetically modified trees and associated environmental concerns. Forests and genetically modified trees. – Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2010, I1699E/1/08.10, pp. 177–201. Available at: http://www.fao.org/docrep/013/i1699e/i1699e.pdf (accessed 12.08.2020).

[23] Gornall J.L., Guy R.D. Geographic variation in ecophysiological traits of black cottonwood (Populus trichocarpa). Canadian J. of Botany, 2007, v. 85, no. 12, pp. 1202–1213. DOI: 10.1139/B07-079

[24] Besschetnov P.V. Morfometricheskie kharakteristiki list’ev topoley v usloviyakh gorodskikh posadok Nizhnego Novgoroda [Morphometric characteristics of poplar leaves in conditions of urban planting in Nizhny Novgorod]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2018, no. 4 (20), pp. 17–27.

[25] Besschetnov P.V., Besschetnova N.N. Korrelyatsiya parametrov listovogo apparata topoley v usloviyakh gorodskikh posadok [Correlation of parameters of poplar leaf apparatus in urban planting conditions]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Kazan State Agrarian University], 2018, no. 1 (48), pp. 5–10.

[26] Besschetnov P.V., Besschetnova N.N. Topol’ belyy (Populus alba L.) v ob’ektakh ozeleneniya Nizhegorodskoy oblasti: korrelyatsiya i regressiya parametrov listovogo apparata [White poplar (Populus alba L.) in landscaping objects of the Nizhny Novgorod region: correlation and regression of leaf apparatus parameters]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2019, no. 2 (22), pp. 25–31.

[27] Turchin T.Ya., Ermolova A.S. Biologicheskaya ustoychivost’ nasazhdeniy topolya belogo v stepnom Pridon’e [Biological stability of white poplar stands in the steppe Pridonye]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Altai State Agrarian University], 2014, no. 8 (118), pp. 59–64.

[28] Ermolova A.S. Rost, sostoyanie i ustoychivost’ nasazhdeniy topolya belogo v poymakh rek stepnogo Pridon’ya [Growth, condition and stability of white poplar stands in floodplains of rivers of the steppe Pridnestrovie]. Forestry information [Forestry information], 2015, no. 4, pp. 6–16.

[29] Cheliak W.M., Dancik B.P. Genic diversity of natural populations of a clone-forming tree Populus tremuloides. Canadian J. of Genetics and Cytology, 1982, v. 24, iss. 5, pp. 611–616. DOI: 10.1139/g82-065

[30] Ingvarson P.K. Nucleotide Polymorphism, Linkage Disequilibrium and Complex Trait Dissection in Populus. Part of the Plant Genetics and Genomics: Crops and Models, book series. Vol. 8: Series Editors: Stefan Jansson, Rishikesh Bhalerao, Andrew Groover. Springer New York Dordrecht Heidelberg London, 2010, pр. 91–111. DOI: 10.1007/978-1-4419-1541-2_5

[31] Corcuera L., Maestro C., Notivol E. Ecophysiology as a tool for selecting more adapted and productive clones, in a clonal silvicultural frame of poplars. Forest Systems, 2005, v. 14, no. 3, pp. 394–407. DOI: 10.5424/srf/2005143-00933

[32] Hinkelmann K., Kempthorne O. Design and Analysis of Experiments, Volume 1: Introduction to Experimental. 2nd edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2008, 631 p.

[33] Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. 2nd. edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2003, 752 p.

[34] Mead R., Curnow N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. 3rd ed. New York: Chapman and Hall/CRC, 2003, 488 p.

[35] Srinagesh K. The Principles of Experimental Research. Waltham, Massachusetts (United States): Butterworth-Heinemann, 2005, 432 p.

[36] Zar J.H. Biostatistical Analysis: Fifth Edition. Edinburg Gate: Pearson New International edition – Pearson Education Limited, 2014, 756 p.

[37] Kramer P.J. The role of physiology in forestry. The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, iss. 3, pp. 297–308. DOI: http://dx.doi.org/10.5558/tfc32297-3

[38] Kshatriya K., Whitehill J., Madilao L., Henderson H., Kermode A., Kolotelo D., Bohlmann J. Histology of resin vesicles and oleoresin terpene composition of conifer seeds. Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 9, pp. 1073–1084. DOI: 10.1139/cjfr-2018-0164

[39] Besschetnov P.V., Besschetnova N.N. Spetsifika soderzhaniya krakhmala v tkanyakh pobegov raznykh vidov topoley [Specifics of starch content in the tissues of shoots of different types of poplars]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 2 (26), pp. 23–34.

[40] Marron N., Brignolas F., Delmotte1 F.M., Dreyer E. Modulation of leaf physiology by age and in response to abiotic constraints in young cuttings of two Populus deltoides × P. nigra genotypes. Annals of Forest Science, 2008, v. 65, no. 4, art. no. 404, 8 p. DOI: 10.1051/forest:2008016

[41] Besschetnova N.N. Sravnitel’naya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy po soderzhaniyu krakhmala v pobegakh [Comparative evaluation of plus trees of Scots pine on the content of starch in the shoots]. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Mari State Technical University. Series: Forest. Ecology. Nature management], 2010, no. 2 (9), pp. 49–55.

[42] Besschetnova N.N. Genotipicheskaya neidentichnost’ plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy po soderzhaniyu krakhmala [Genotypic non-identity of plus trees of common pine in terms of starch content]. Izvestiya Orenburgskogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Orenburg Agrarian University], 2013, no. 4 (42), pp. 20–23.

[43] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kul’kova A.V., Mishukova I.V. Soderzhanie krakhmala v tkanyakh pobegov raznykh vidov eli (Picea A. Dietr.) v usloviyakh introduktsii [Starch content in the tissues of shoots of different types of spruce (Picea A. Dietr.) under the introduction conditions]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2017, no. 4, pp. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57

[44] Besschetnova N.N., Kul’kova A.V. Soderzhanie zapasnykh pitatel’nykh veshchestv v kletkakh tkaney godichnykh pobegov predstaviteley roda el’ (Picea L.) v usloviyakh Nizhegorodskoy oblasti [Content of spare nutrients in tissue cells of annual shoots of representatives of the genus spruce (Picea L.) in the conditions of the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2019, no. 6, pp. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52

[45] Kul’kova A.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Mnogoparametricheskiy analiz v otsenke vidospetsifichnosti predstaviteley roda el’ (Picea) [Multiparametric analysis in the assessment of species specificity of representatives of the genus spruce (Picea)]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 6, pp. 23–38. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2018.6.23

Authors’ information

Besschetnov Vladimir Petrovich — Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Forest crops of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, lesfak@mail.ru

Besschetnova Natal’ya Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Dean of the Faculty of Forestry of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, besschetnova1966@mail.ru

Besschetnov Petr Vladimirovich — Post-graduate student of the Department of forest crops of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, selhoznauka@mail.ru

4

КАЧЕСТВО ПЫЛЬЦЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) В ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ ВЫБРОСОВ АО «КАРАБАШМЕДЬ»

32–44

УДК 631.531:504.064.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44

С.Г. Махнева^{1, 2}, С.Л. Менщиков¹

¹ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, 620130, Россия, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 202 а

²ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», Россия, 620012, г. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, д. 11

makhniovasg@mail.ru

Приведены результаты изучения состояния зрелой пыльцы древостоев сосны обыкновенной в зоне действия дымовых выбросов предприятия АО «Карабашмедь» в связи с повышением уровня техногенной нагрузки. Показано, что состояние сосновых древостоев зависит от уровня техногенного загрязнения, определенного по степени накопления аэрополлютантов в снежном покрове. Выявлены симптомы хронического и острого повреждения ассимиляционного аппарата и нарушение генеративной сферы сосны на удалении 4 и 8 км от источника выбросов в юго-восточном направлении. Обнаружено значительное сходство жизненного состояния древостоев сосны из зоны слабого уровня аэрозольного загрязнения и фоновых условий, однако в пуле зрелой пыльцы древостоя из зоны слабого уровня загрязнения многократно выше частота встречаемости мелкой и дегенерированной пыльцы, тогда как в древостое в фоновых условиях выше частота встречаемости пыльцевых зерен с аномалиями воздушных мешков. Определена высокая чувствительность мужской генеративной системы к техногенному загрязнению (накопленному почвенному, аэрозольному, газовому), указано на возможность его биоиндикации в отсутствие симптомов повреждения ассимиляционного аппарата. Приведены данные, подтверждающие фиксацию нарушений в развитии мужского гаметофита в зонах техногенного загрязнения уже на ранних стадиях развития микроспор, обнаруженных по высокой частоте встречаемости мелкой недоразвитой пыльцы. Установлено соответствие большей части деревьев сосны, произрастающих на грунте мелкокаменисто-песчаного состава, категориям ослабленных и усыхающих, что позволяет признать условия насыпного грунта крайне неблагоприятными для ее роста и развития. Сделан вывод о негативном воздействии дымовых выбросов АО «Карабашмедь» на состояние сосновых насаждений и мужской генеративной системы сосны даже на значительном расстоянии от источника выбросов.

Ключевые слова: пыльцевое зерно, мужской гаметофит, техногенное загрязнение, биоиндикация

Ссылка для цитирования: Махнева С.Г., Менщиков С.Л. Качество пыльцы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне действия выбросов АО «Карабашмедь» // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 32–44. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44

Список литературы

[1] Parantainen A., Pulkkinen P. Pollen viability of Scots pine (Pinus sylvestris) in different temperature conditions: high levels of variation among and within latitudes // Forest Ecology and Management, 2002, v. 167, no. 1–3, pp. 149–160. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00722-8

[2] Сурсо М.В. Фенология репродуктивных циклов и качество семян хвойных (Pinaceae, Cupressaceae) в северной тайге // Arctic Environmental Research. 2017, № 4. С. 355–367.

[3] Пименов А.В., Седельникова Т.С., Ефремов С.П. Морфология и качество пыльцы сосны обыкновенной в контрастных экотопах Хакасии // Лесоведение, 2014, № 1. С. 57–64.

[4] Свинцова В.С., Кузнецова Н.Ф., Пардаева Е.Ю. Влияние засухи на генеративную cферу и жизнеспособность пыльцы сосны обыкновенной // Лесоведение, 2014, № 3. С. 49–57.

[5] Велисевич С.Н. Качество пыльцы высокогорных популяций Pinus sibirica du Tour (Pinaceae) в аридных и гумидных районах Алтая // Журнал Сибирского федерального университета. Сер. Биология, 2017. Т. 10. № 3. С. 301–311. DOI: 10.17516/1997-1389-0014

[6] Федорков А.Л. Половая репродукция у сосны обыкновенной при агротехническом загрязнении в условиях Субарктики // Лесной журнал, 1992. № 4. С. 60–64.

[7] Носкова Н.Е., Третьякова И.Н., Носков Е.А. Особенности формирования мужской генеративной сферы сосны обыкновенной в условиях техногенеза // Хвойные бореальной зоны, 2006. Т. 23. № 2. С. 211–214.

[8] Калашник Н.А. Аномалии пыльцы у сосны обыкновенной в различных экологических условиях // Бюллетень ботанического сада Саратовского государственного университета, 2012. № 10. С. 46–52.

[9] Садакова К.А., Колясникова Н.Л. Фертильность пыльцевых зерен и содержание тяжелых металлов в пыльце сосны обыкновенной, произрастающей в местах с разной антропогенной нагрузкой // Современные проблемы науки и образования, 2014. № 6. С. 1444.

[10] Кулагин Ю.З. О газоустойчивости сосны и березы // Растительность и промышленные загрязнения. Охрана природы на Урале / под ред. С.А. Мамаева. Свердловск: [б.и.], 1964. С. 115–122.

[11] Макунина Г.С. Деградация и химические свойства почв Карабашской техногенной аномалии // Почвоведение, 2002. № 3. С. 368–376.

[12] Удачин В.Н. Экогеохимия горнопромышленного техногенеза Южного Урала: Автореф. дис. … д-ра геогр. наук. Томск, 2012. 48 с.

[13] Коротеева Е.В., Вейсберг Е.И., Куянцева Н.Б. Оценка состояния лесной ценофлоры в зоне воздействия Карабашского медеплавильного комбината (Южный Урал) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук (Лесные ресурсы), 2011. Т. 13. № 1(4). С. 1005–1011.

[14] Усольцев В.А., Борников А.В., Жанабаева А.С., Воробейчик Е.Л., Колтунова А.И. Продуктивность ассимиляционного аппарата деревьев вблизи медеплавильных заводов Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2011. № 3 (31). C. 67–70.

[15] Kumar A., Tripti, Maleva M., Kiseleva I., Kumar S.M., Morozova M. Toxic metal(loid)s contamination and potential human health risk assessment in the vicinity of century-old copper smelter, Karabash, Russia // Environ Geochem Health, 2019. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00414-3

[16] Бачурина А.В., Залесов С.В. Оценка состояния окружающей среды по показателю флуктуирующей асимметрии // Актуальные проблемы лесного комплекса, 2020. № 56. С. 98–103.

[17] Шнейдмиллер Н.Ф., Мамедов Г.Р. Особенности развития малых городов России в условиях экологического кризиса на примере города Карабаш Челябинской области // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Политические, социологические и экономические науки, 2018. № 3. С. 183–190. DOI:10.21603/2500-3372-2018-3-183-190

[18] Калабин Г.В., Титова А.В., Шаров А.В. Модернизация медеплавильного производства комбината ЗАО «Карабашмедь» и динамика состояния природной среды в зоне его влияния // Маркшейдерия и недропользование, 2011. № 3 (53). С. 65–70.

[19] Запарий В.В., Набойченко С.С. Медная отрасль Урала: Итоги двадцати лет реформ // Экономическая история, 2012. № 4 (19). С. 37–51.

[20] Колесников Б.П. Леса СССР: Леса Челябинской области. М.: Наука, 1969. Т. 4. 257 с.

[21] Залесов С.В., Бачурина А.В., Бачурина С.В. Состояние лесных насаждений, подверженных влиянию промышленных поллютантов ЗАО «Карабашмедь», и реакция их компонентов на проведение рубок обновления. Екатеринбург: УГЛТУ, 2017. 277 с. URL: http:// elar.usfeu.ru/handle/123456789/6620 (дата обращения 03.07.2020).

[22] Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД52.04.186–89. М., 1991. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200036406 (дата обращения 03.07.2020).

[23] Менщиков С.Л. Методические аспекты оценки ущерба лесов, поврежденных промышленными выбросами на Среднем Урале // Леса Урала и хозяйство в них, 2001. Вып. 21. С. 243–251.

[24] Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Агропромиздат, 1988. 271 с.

[25] Махнева С.Г., Бабушкина Л.Г., Зуева Г.В. Состояние мужской генеративной системы сосны обыкновенной при техногенном загрязнении среды. Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. 154 с.

[26] Богуславская Д.М., Завалишин С.И., Галецкая Г.А., Кальченко Л.И. Влияние состояния почв на усыхание сосны обыкновенной в условиях лесосеменной станции Озерского лесничества // Леса Евразии — Большой Алтай: Материалы XV Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Н. Высоцкого, Барнаул, 13–20 сентября 2015 г. М.: МГУЛ, 2015. С. 120–122.

[27] Park M.V., Neigh A.M., Vermeulen J.P. The effect of particle size on the cytotoxicity, inflammation, developmental toxicity and genotoxicity of silver nanoparticles // Biomaterials, 2011, v. 32(36), pp. 9810–9817. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.08.085

[28] Дзюба О.Ф. Палиноиндикация качества окружающей среды. СПб.: Недра, 2006. 198 с.

[29] Makhniova S., Kuzmina N., Menschikov S. Quality of scots pine pollen depending on the aerotechnogenic pollution level with emissions from Reftinskiy GRES power plant // J. of Geoscience and Environment Protection, 2017, v. 5, no. 4, pp. 99–117. DOI: 10.4236/gep.2017.54009

[30] Бессонова В.П. Состояние пыльцы как показатель загрязнения среды тяжелыми металлами // Экология, 1994. № 4. С. 45–50.

[31] Кочубей О.В. Палиноиндикация качества окружающей среды в местах проведения подземных ядерных взрывов на Европейской территории России. Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. С.-Пб., 2015. 21 с.

[32] Решетова С.А., Сумарокова И.Е. Пыльца растений урбанизированных территорий как биоиндикатор условий техногенного загрязнения (Забайкалье) // Геосферные исследования, 2019. № 4. С. 15–23. DOI: 10.17223/25421379/13/2

[33] Udachin V.N., Williamson B.J., Purvis O.W., Spiro B., Dubbin W., Herrington R.J., Mikhailova I. Assessment of environmental impacts of active smelter operations and abandoned mines in Karabash, Ural Mountains of Russia // Sust. Devel., 2003, v. 11, pp. 1–10. DOI:10.1002/sd.211

[34] Таций Ю.Г. Эколого-геохимическая оценка загрязнения окружающей среды в зоне действия Карабашского медеплавильного комбината // Вестник Тюменского государственного университета. Сер. Экология и природопользование, 2012. № 12. С. 90–96.

[35] Синявский И.В., Князева Т.Г. Тяжелые металлы в системе «почва – растение – человек» в промышленных городах горнолесной зоны Южного Урала // Агропродовольственная политика России, 2016. № 4(52). С. 59–62.

[36] Линник В.Г., Хорошавин В.Ю., Пологрудова О.А. Деградация природных ландшафтов и химическое загрязнение в ближней зоне влияния Карабашского медеплавильного комбината // Вестник Тюменского государственного университета. Сер. Экология и природопользование, 2013. № 4. С. 105–114.

Сведения об авторах

Махнева Светлана Георгиевна — канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотрудник ФГБУН Ботанический сад УрО РАН; доцент кафедры математических и естественнонаучных дисциплин ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», makhniovasg@mail.ru

Менщиков Сергей Леонидович — д-р с.-х. наук, зав. лабораторией экологии техногенных растительных сообществ ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, m.sergei1951@yandex.ru

COMMON PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) POLLEN QUALITY IN JSC «KARABASHMED» EMISSION ZONE

S.G. Makhniova^{1, 2}, S.L. Menshchikov¹

¹Botanical Garden of Ural Branch of RAS, 202a, 8 Marta st., 620130, Ekaterinburg, Russia

²Russian State Professional Pedagogical University, 11, Mashinostroiteley st., 620012, Ekaterinburg, Russia

makhniovasg@mail.ru

The study results of Common pine mature pollen state in the smoke emissions from the plant JSC «Karabashmed» in connection with the level of technogenic impact are presented. It is shown that the state of the vegetation cover is in accordance with the level of technogenic pollution, determined by the accumulation degree of air pollutants in the snow cover. It was established that the soil and vegetation were degraded in the flare zone of the plant. There are no pine stands at a distance of less than 3.5 km from the source of smoke emissions. Symptoms of chronic and acute damage to the assimilation apparatus and disturbance of the generative sphere of pine at a distance of 8 km to the southeast were revealed. A significant similarity in the vital state of pine stands at a distance of 13 km (zone of low aerosol pollution) and 19 km (background conditions) from the source was established. At the same time, the frequency of small and degenerated pollen was many times higher in the pool of mature pine pollen in the stand under conditions of a low level of pollution than under background conditions. A high frequency of pollen grains with anomalies of air pockets was detected in the stand under background conditions. The results of the study indicate a high susceptability of the male generative system to technogenic pollution (accumulated soil, aerosol, gas) and the possibility of its bioindication in the absence of symptoms of damage to the assimilation apparatus. It was shown that disturbances in the development of male gametophyte in the zones of technogenic pollution are already realized at the early stages of microspore development and are revealed by the high frequency of small underdeveloped pollen. It was found that most of the pine trees growing on the soil of fine-stone-sandy composition correspond to the categories of weakened and dying ones, which makes it possible to recognize the conditions of the man-made land as extremely unfavorable for the growth and development of pine. The mature pine pollen of these stands is characterized by the peculiar features that distinguish it from the pollen of other stands. The conclusion is made about the negative effect of smoke emissions from the JSC «Karabashmed» plant on the condition of pine plantations and the male generative system of pine, even at a considerable distance from the source of emissions.

Keywords: pollen grain, male gametophyte, technogenic pollution, bioindication

Suggested citation: Makhniova S.G., Menshchikov S.L. Kachestvo pyl’tsy sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) v zone deystviya vybrosov AO «Karabashmed’» [Common pine (Pinus sylvestris L.) pollen quality in JSC «Karabashmed» emission zone]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 32–44. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44

References

[1] Parantainen A., Pulkkinen P. Pollen viability of Scots pine (Pinus sylvestris) in different temperature conditions: high levels of variation among and within latitudes. Forest Ecology and Management, 2002, v. 167, no. 1–3, pp. 149–160. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00722-8

[2] Surso M.V. Fenologiya reproduktivnykh tsiklov i kachestvo semyan khvoynykh (Pinaceae, Cupressaceae) v severnoy tayge [Phenology of reproductive cycles and quality of seeds of conifers (Pinaceae, Cupressaceae) in the northern taiga]. Arctic Environmental Research, 2017, no. 4, pp. 355–367.

[3] Pimenov A. V., Sedel’nikova T. S., Efremov S. P. Morfologiya i kachestvo pyl’tsy sosny obyknovennoy v kontrastnykh ekotopakh Khakasii [Morphology and quality of the Scots pine pollen in contrasting ecotopes of Khakassia]. Russian Journal of Forest Science, 2014, no. 1, pp. 57–64.

[4] Svintsova V. S., Kuznetsova N. F., Pardaeva E. Yu. Vliyanie zasukhi na generativnuyu cferu i zhiznesposobnost’ pyl’tsy sosny obyknovennoy [Drought impact on generative sphere and sustainability of scots pine pollen]. Russian Journal of Forest Science, 2014, no. 3, pp. 49–57.

[5] Velisevich S.N. Kachestvo pyl’tsy vysokogornykh populyatsiy Pinus sibirica du Tour (Pinaceae) v aridnykh i gumidnykh rayonakh Altaya [Pollen Quality of Pinus sibirica Du Tour (Pinaceae) Mountain Populations in Arid and Humid Regions of Altai]. Zhurnal Sibirskogo federal’nogo universiteta [Journal of Siberian Federal University]. Biology, 2017, vol. 10 (3), pp. 301–309. DOI: 10.17516/1997-1389-0014

[6] Fedorkov A.L. Polovaya reproduktsiya u sosny obyknovennoy pri agrotekhnicheskom zagryaznenii v usloviyakh Subarktiki [Sexual reproduction in Scots pine under agrotechnical pollution in the Subarctic]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 1992, no. 4, pp. 60–64.

[7] Noskova N.E., Tret’yakova I.N., Noskov E.A. Osobennosti formirovaniya muzhskoy generativnoy sfery sosny obyknovennoy v usloviyakh tekhnogeneza [Features of the formation of the male generative sphere of scalpine pine under technogenesis conditions]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2006, vol. 23, no. 2, pp. 211–214.

[8] Kalashnik N.A. Anomalii pyl’tsy u sosny obyknovennoy v razlichnykh ekologicheskikh usloviyakh [Pollen anomalies in scots pine under different ecological conditions]. Byulleten’ botanicheskogo sada Saratovskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of Botanic Garden of Saratov State University] 2012, no. 10, pp. 46–52.

[9] Sadakova K.A., Kolyasnikova N.L. Fertil’nost’ pyl’tsevykh zeren i soderzhanie tyazhelykh metallov v pyl’tse sosny obyknovennoy, proizrastayushchey v mestakh s raznoy antropogennoy nagruzkoy [Fertility of pollen grains and content of heavy metals in pine pollen growing in places with different anthropogenic load]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2014, no. 6, p. 1444.

[10] Kulagin Yu.Z. O gazoustoychivosti sosny i berezy [About gas resistance of pine and birch]. Rastitel’nost’ i promyshlennye zagryazneniya. Okhrana prirody na Urale [Vegetation and industrial pollution. Nature protection in the Urals]. Sverdlovsk, 1964, pp. 115–122.

[11] Makunina G.S. Degradatsiya i khimicheskie svoystva pochv Karabashskoy tekhnogennoy anomalii [Degradation and chemical properties of soils of the Karabash technogenic anomaly]. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science], 2002, no. 3, pp. 368–376.

[12] Udachin V.N. Ekogeokhimiya gornopromyshlennogo tekhnogeneza Yuzhnogo Urala [Ecogeochemistry of mining technogenesis of the Southern Urals]. Diss. Dr. Sci. (Geogr ). Tomsk, 2012, 48 p.

[13] Koroteeva E.V., Veysberg E.I., Kuyantseva N.B. Otsenka sostoyaniya lesnoy tsenoflory v zone vozdeystviya Karabashskogo medeplavil’nogo kombinata (Yuzhnyy Ural) [Estimation of forest cenoflora state in zone of Karabashskiy cooper-smelt industrial complex impact (South Urals)]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk (Lesnye resursy) [Bulletin of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2011, vol. 13, no. 1(4), pp. 1005–1011.

[14] Usol’tsev V.A., Bornikov A.V., Zhanabaeva A.S., Vorobeychik E.L., Koltunova A.I. Produktivnost’ assimilyatsionnogo apparata derev’ev vblizi medeplavil’nykh zavodov Urala [Productivity of the assimilation system of trees growing in the vicinity of coppersmelting plants of the Urals]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Orenburg State Agrarian University], 2011, no. 3, pp. 67–70.

[15] Kumar A., Tripti, Maleva M., Kiseleva I., Kumar S.M., Morozova M. Toxic metal(loid)s contamination and potential human health risk assessment in the vicinity of century-old copper smelter, Karabash, Russia. Environ Geochem Health, 2019. https://doi.org/10.1007/s10653-019-00414-3

[16] Bachurina A.V., Zalesov S.V. Otsenka sostoyaniya okruzhayushchey sredy po pokazatelyu fluktuiruyushchey asimmetrii [Assessment of the state of the environment by the indicator of fluctuating asymmetry]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forestry complex], 2020, no. 56, pp. 98–103.

[17] Shneydmiller N.F., Mamedov G.R. Osobennosti razvitiya malykh gorodov Rossii v usloviyakh ekologicheskogo krizisa na primere goroda Karabash Chelyabinskoy oblasti [Development characteristics of small Russian towns in the conditions of ecological crisis: the case of Karabash (Chelyabinsk region)]. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Politicheskie, sotsiologicheskie i ekonomicheskie nauki [Bulletin of Kemerovo state university. Political, Sociological and Economic Sciences], 2018, no. 3(9). DOI:10.21603/2500-3372-2018-3-183-190

[18] Kalabin G.V., Titova A.V., Sharov A.V. Modernizaciya medeplavil’nogo proizvodstva kombinata ZAO «Karabashmed’» i dinamika sostoyaniya prirodnoy sredy v zone ego vliyaniya [Upgrading the close JSC Karabashmed’s coppersmelting plant and the dynamics of the natural environment changes in the affected area]. Marksheyderiya i nedropol’zovanie [Mine surveying and subsurface use], 2011, no. 3 (53), pp. 65–70.

[19] Zapariy V.V., Naboychenko S.S. Mednaya otrasl’ Urala: Itogi dvadtsati let reform [Ural copper industry: results of twenty years of reform]. Ekonomicheskaya istoriya [Economic History], 2012, no. 4 (19), pp. 37–51.

[20] Kolesnikov B.P. Lesa SSSR: Lesa Chelyabinskoy oblasti [Lesa SSSR: Lesa Chelyabinskoy oblasti]. Moscow: Nauka, 1969, v. 4, 257 p.

[21] Zalesov S.V., Bachurina A.V., Bachurina S.V. Sostoyanie lesnykh nasazhdeniy, podverzhennykh vliyaniyu promyshlennykh pollyutantov ZAO «Karabashmed’», i reaktsiya ikh komponentov na provedenie rubok obnovleniya [The state of forest stands subject to the influence of industrial pollutants of CJSC «Karabashmed», and the reaction of their components to cutting updates] [Electronic resource]. Ekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, 2017, 277 p. Available at: http://elar.usfeu. ru/handle/123456789/6620 (accessed 03.07.2020).

[22] Rukovodstvo po kontrolyu zagryazneniya atmosfery RD52.04.186–89 [Guidelines for the control of air pollution RD52.04.186-89]. Moscow, 1991. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200036406 (accessed 03.07.2020).

[23] Menshchikov S.L. Metodicheskie aspekty otsenki ushcherba lesov, povrezhdennykh promyshlennymi vybrosami na Srednem Urale [Methodological aspects of assessing the damage to forests damaged by industrial emissions in the Middle Urals]. Lesa Urala i khozyaystvo v nikh [Forests of the Ural and the economy in them], 2001, no. 21, pp. 243–251.

[24] Pausheva Z.P. Praktikum po tsitologii rasteniy [Plants Cytology Practical Work]. Moscow: Agropromizdat, 1988, 271 p.

[25] Makhneva S.G., Babushkina L.G., Zueva G.V. Sostoyanie muzhskoy generativnoy sistemy sosny obyknovennoy pri tekhnogennom zagryaznenii sredy [Condition of Scots Pine Male Generative Sphere under the Environment of Technogenic Pollution]. Yekaterinburg: USFEA, 2003, 154 p.

[26] Boguslavskaya D.M., Zavalishin S.I., Galetskaya G.A., Kal’chenko L.I. Vliyanie sostoyaniya pochv na usykhanie sosny obyknovennoy v usloviyakh lesosemennoy stantsii Ozerskogo lesnichestva [Influence of the state of soils on the drying out of Scots pine in the conditions of the forest seed station of the Ozerskoye forestry]. Lesa Evrazii — Bol’shoy Altay: Materialy XV Mezhdunarodnoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya professora G.N. Vysotskogo [Forests of Eurasia — Great Altai: Materials Of the XV International Conference of Young Scientists, Dedicated to the 150-th Anniversary of Professor G.N. Vysotsky] , Barnaul, 13–20 September 2015. Moscow: MSFU, 2015, pp. 120–122.

[27] Park M.V., Neigh A.M., Vermeulen J.P. The effect of particle size on the cytotoxicity, inflammation, developmental toxicity and genotoxicity of silver nanoparticles. Biomaterials, 2011, v. 32(36), pp. 9810–9817. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2011.08.085

[28] Dzyuba O.F. Palinoindikatsiya kachestva okruzhayushchey sredy [Palynology Indication of the Environment Quality]. St. Petersburg: Nedra, 2006, 198 p.

[29] Makhniova S., Kuzmina N., Menschikov S. Quality of scots pine pollen depending on the aerotechnogenic pollution level with emissions from Reftinskiy GRES power plant. J. of Geoscience and Environment Protection, 2017, v. 5, no. 4, pp. 99–117. DOI: 10.4236/gep.2017.54009

[30] Bessonova V.P. Sostoyanie pyl’tsy kak pokazatel’ zagryazneniya sredy tyazhelymi metallami [The state of pollen as an indicator of environmental pollution with heavy metals]. Ekologiya [Russian Journal of Ecology], 1994, no. 4, pp. 45–50.

[31] Kochubey O.V. Palinoindikatsiya kachestva okruzhayushchey sredy v mestakh provedeniya podzemnykh yadernykh vzryvov na Evropeyskoy territorii Rossii [Palinoindication of the quality of the environment in the places of underground nuclear explosions in the European territory of Russia]. Dis. Cand. Sci. (Geogr.). S.-Pb., 2015, 21 p.

[32] Reshetova S.A., Sumarokova I.E. Pyl’tsa rasteniy urbanizirovannykh territoriy kak bioindikator usloviy tekhnogennogo zagryazneniya (Zabaykal’e) [Pollen of plants in urban areas as a bioindicator of industrial pollution (Transbaikalia)]. Geosfernye issledovaniya [Geosphere Research], 2019, no. 4, pp. 15–23. DOI: 10.17223/25421379/13/2

[33] Udachin V.N., Williamson B.J., Purvis O.W., Spiro B., Dubbin W., Herrington R.J., Mikhailova I. Assessment of environmental impacts of active smelter operations and abandoned mines in Karabash, Ural Mountains of Russia. Sust. Devel., 2003, v. 11, pp. 1–10. DOI:10.1002/sd.211

[34] Tatsiy Yu.G. Ekologo-geokhimicheskaya otsenka zagryazneniya okruzhayushchey sredy v zone deystviya Karabashskogo medeplavil’nogo kombinata [Ecological and geochemical evaluation of environmental pollution within the operating area of the Karabash copper-smelting plant]. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya i prirodopol’zovanie [Tyumen State University Herald], 2012, no. 12, pp. 81–86.

[35] Sinyavskiy I.V., Knyazeva T.G. Tyazhelye metally v sisteme «pochva — rastenie — chelovek» v promyshlennykh gorodakh gornolesnoy zony Yuzhnogo Urala [Heavy metals in the «soil — plant — human» system in industrial cities of the mountain-forest zone of the Southern Urals]. Agroprodovol’stvennaya politika Rossii [Agro-food policy in Russia], 2016, no. 4(52), pp. 59–62.

[36] Linnik V.G., Khoroshavin V.Yu., Pologrudova O.A. Degradatsiya prirodnykh landshaftov i khimicheskoe zagryaznenie v blizhney zone vliyaniya Karabashskogo medeplavil’nogo kombinata [Degradation of natural landscapes and chemical pollution in the near zone of influence of the Karabash Copper Smelter]. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya i prirodopol’zovanie [Tyumen State University Herald. Natural Resource Use and Ecology], 2013, no. 4, pp. 105–114.

Authors’ information

Makhniova Svetlana Georgievna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Senior Researcher of the FGBUN Botanical Garden, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Associate Professor of the Department of Mathematical and Natural Science Disciplines of the Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Russian State Professional Pedagogical University», makhniovasg@mail.ru

Menshchikov Sergey Leonidovich — Dr. Sci. (Agriculture), Head Laboratory of Ecology of Technogenic Plant Communities, FGBUN Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, m.sergei1951@yandex.ru

5

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ И ГИДРОГЕЛЯ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРИЖИВАЕМОСТИ И РОСТА СЕЯНЦЕВ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ (PICEA ABIES L.)

45–52

УДК 630*232

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-45-52

А.И. Смирнов¹, Ф.С. Орлов¹, П.А. Аксенов², В.Ф. Никитин²

¹ООО «Разносервис», 127051, Москва, Лихов пер., д. 10

²МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

3642737@mail.ru

Отражены результаты исследований, проведенных в Сергиево-Посадском лесничестве Управления лесного хозяйства Московской обл. совместно с лабораторией кафедры лесных культур, селекции и дендрологии МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал). Продемонстрирована технология посадки саженцев ели европейской (Picea abies L.) в культуры, позволяющая существенно повысить приживаемость опытных образцов и улучшить их биометрические характеристики: высоту, диаметр корневой шейки, массу, а также оценить эффективность влияния обработки низкочастотным электромагнитным полем на морфометрические характеристики и анатомическое строение саженцев. Полученные результаты показали положительное влияние электромагнитного поля и гидрогеля на увеличение приживаемости опытных образцов саженцев ели европейской по отношению к контролю. Результаты сравнительного биометрического анализа подтвердили эффективность разработанных приемов обработки саженцев ели европейской.

Ключевые слова: низкочастотное электромагнитное поле, технология предпосевной обработки сеянцев электромагнитным полем, гидрогель, саженцы ели европейской, морфометрия, гистометрия

Ссылка для цитирования: Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Аксенов П.А., Никитин В.Ф. Использование низкочастотного электромагнитного поля и гидрогеля для увеличения приживаемости и роста сеянцев ели европейской (Picea abies L.) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 45–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-45-52

Список литературы

[1] Рекомендации по восстановлению искусственным и комбинированным способами хвойных и твердолиственных молодняков на землях лесного фонда (с базовыми технологическими картами на выполнение работ). Пушкино: ВНИИЛМ, 2015. 80 с.

[2] ЛуганскийН.А., Залесов С.В., Азаренок В.А. Лесоводство. Екатеринбург: УГЛТА, 2001. 320 с.

[3] ГОСТ 17.5.3.04–83 Охрана природы (ССОП). Земли. Общие требования к рекультивации земель (с Изменением № 1). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200003393 (дата обращения 21.08.2020).

[4] Romanas L. Effect of cold stratification on the germination of seeds // Physiology of forest seeds. The National Agricultural Research Foundation (NAGREF). Thessaloniki, Greece: Forest Research Institute, 1991, p. 20.

[5] Смирнов А.И. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на всхожесть семян и рост сеянцев сосны обыкновенной в питомниках зоны смешанных лесов: дис. ... канд. с.-х. наук. М., МГУЛ, 2016.

[6] Смирнов А.И., Орлов Ф.С. Способ предпосевной обработки семян и устройство для его осуществления. Пат. № 2591969 РФ, заявитель и патентообладатель ООО «Разносервис», 2014. Бюл. № 20.

[7] Смирнов А.И., Орлов Ф.С. Устройство для предпосевной обработки посевного материала. Пат. № 155132 РФ, заявитель и патентообладатель ООО «Разносервис», 2014. Бюл. № 26.

[8] Sarvaš М, Pavlenda P., Takáčová E. Effect of hydrogel application on survival and growth of pine seedlings in reclamations // Journal of forest science, 2007, v. 53 (5), pp. 204–209.

[9] Jayant R. Row Conserving Water with Agricultural Hydrogels. URL: http://www.brighthubengineering.com/hydraulics-civil-engineering/76522-conserving-water-with-agricultural-hydrogels/ (дата обращения 21.08.2020).

[10] Мырзаханова М.Н., Кушкумбаева А.А. Инновационные возможности поддержания почвенного баланса различных сельскохозяйственных культур // Problems of fighting human and animal diseases in terms of the biosphere conditions deterioration London, 23–29 марта 2016 г., Лондон: Междунар. академия наук и высшего образования, 2016. С. 14–16.

[11] ГОСТ 3317–90 Сеянцы деревьев и кустарников. Технические условия. URL: https://allgosts.ru/65/020/gost_3317-90 (дата обращения 21.08.2020).

[12] Ваганов Е.А., Шашкин А.В., Свидерская И.В., Высоцкая Л.Г. Гистометрическийанализ роста древесных растений. Новосибирск: Наука, 1985. 108 с.

[13] De Lucas M., Etchhells J.P. (Eds.) Xylem – Methods and Protocols. New York: Publishing Humana Press, 2017, p. 260.

[14] Schweingruber F.H. Wood Structure and Environment (Springer Series in Wood Science). Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2007, p 280

[15] Свалов Н.Н. Вариационная статистика. М.: МГУЛ, 2001. С. 80.

[16] Willan R.L. A Guide to Forest Seed Handling with Special Reference to the Tropics. FAO, Rome: Forestry Paper, 1987, no. 20/2. URL: http://www.fao.org/3/ad232e/AD232E10.htm#fig9.20 (дата обращения 21.08.2020).

[17] De Souza Torres A., Garcia D., Sueiro L., Licea L., Porras E. Pre-sowing magnetic treatment of tomato seeds effect on the growth and yield of plants cultivated late in the season // Spanish J. Agricultural Research, 2005, no. 3(1), pp. 113–122.

[18] Mahajan T.S., Pandey O.P. Effect of electric and magnetic treatments on germination of bitter gourd (Momordica charantia) seed // International J. Agriculture and Biology, 2015, no. 17 (2). URL: https://fspublishers.org/published_papers/47334_.pdf (дата обращения 21.08.2020).

[19] Get transplanting right for seedling survival. Lloyd Phillips, September 11, 2012. URL: https://www.farmersweekly.co.za/agri-technology/farming-for-tomorrow/get-transplanting-right-for-seedling-survival/ (дата обращения 21.08.2020).

[20] Gordon G.A. Seed manual for forest trees. UK London: Forestry Commission, 1992, 132 p.

Сведения об авторах

Смирнов Алексей Иванович — канд. с.-х. наук, ООО «Разносервис», 3642737@mail.ru

Орлов Федор Станиславович — канд. с.-х. наук, ООО «Разносервис», ap-6@yandex.ru

Аксенов Петр Андреевич — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), axenov.pa@mail.ru

Никитин Владимир Федорович — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), forestmaster@yandex.ru

LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD AND HYDROGEL TO INCREASE SURVIVAL RATE AND GROWTH OF EUROPEAN SPRUCE (PICEA ABIES L.) SEEDLINGS

A.I. Smirnov¹, F.S. Orlov¹, P.A. Aksenov², V.F. Nikitin²

¹LLC Raznoservice, 10, Likhov per., 127051, Moscow, Russia

²BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

3642737@mail.ru

This paper presents the results of a study that was conducted in the Sergiev Posad forestry of the Moscow region forestry Department with the participation of the laboratory of the Department of Forest crops, breeding and dendrology of the BMSTU (Mytishchi branch). This study shows the technology of planting European (Picea abies L.), seedlings in culture, which can significantly increase the survival rate of experimental samples and improve their biometric characteristics: height, diameter of the root neck, weight, and also the anatomical structure of seedlings. The experiments were performed using a low-frequency generator «Rost-Active», the author’s technology pre-sowing treatment of seeds and seedlings by an electromagnetic field, hydrogel (polymer water-retaining agent) and a method of histometric analysis of cross sections of control and experimental stems of European spruce seedlings. The results of the study indicate a clear positive effect of electromagnetic field and hydrogel on the increase in survival of experimental samples of seedlings of common European spruce in relation to the control. Also, the results of comparative histometric analysis indicate the effectiveness of methods for treating pine seedlings with low-frequency EMF and applying hydrogel to the soil.

Keywords: low frequency electromagnetic field, technology pre-sowing treatment of seeds and seedlings by an electromagnetic field, hydrogel, seedlings of European spruce, morphometry, histometry

Suggested citation: Smirnov A.I., Orlov F.S., Aksenov P.A., Nikitin V.F. Ispol’zovanie nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya i gidrogelya dlya uvelicheniya prizhivaemosti i rosta seyantsev eli evropeyskoy (Picea abies L.) [Low-frequency electromagnetic field and hydrogel to increase survival rate and growth of European spruce (Picea abies L.) seedlings]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 45–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-45-52

References

[1] Rekomendatsii po vosstanovleniyu iskusstvennym i kombinirovannym sposobami khvoynykh i tverdolistvennykh molodnyakov na zemlyakh lesnogo fonda (s bazovymi tekhnologicheskimi kartami na vypolnenie rabot) [Recommendations for the restoration by artificial and combined methods of coniferous and hard-leaved young stands on the lands of the forest fund (with basic technological maps for work performance)]. Pushkino: VNIILM, 2015, 80 p.

[2] Lugansky N.A. Lesovodstvo [Forestry]. Yekaterinburg: UGLTA, 2001, 320 p.

[3] GOST 17.5.3.04–83 Okhrana prirody (SSOP). Zemli. Obshchie trebovaniya k rekul’tivatsii zemel’ (s Izmeneniem № 1) [Nature Conservation (SSOP). Earth. General requirements for land reclamation (with Amendment No. 1)]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200003393 (accessed 21.08.2020).

[4] Romanas L. Effect of cold stratification on the germination of seeds. Physiology of forest seeds. The National Agricultural Research Foundation (NAGREF). Thessaloniki, Greece: Forest Research Institute, 1991, p. 20.

[5] Smirnov A.I. Vliyanie nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya na vskhozhest’ semyan i rost seyantsev sosny obyknovennoy v pitomnikakh zony smeshannykh lesov [Influence of low-frequency electromagnetic field on seed germination and growth of Scots pine seedlings in nurseries of mixed forest zone]. Diss. Cand. Sci. (Agric.). Moscow: MGUL, 2016.

[6] Smirnov A.I., Orlov F.S. Sposob predposevnoy obrabotki semyan i ustroystvo dlya ego osushchestvleniya [The method of presowing treatment of seeds and a device for its implementation]. Pat. 2591969 of the Russian Federation, applicant and patent holder of LLC Raznoservice, 2014, byul. no. 20.

[7] Smirnov A.I., Orlov F.S. Ustroystvo dlya predposevnoy obrabotki posevnogo materiala [Device for pre-sowing treatment of seed]. Pat. 155132 RF, applicant and patent holder LLC Raznoservice, 2014, byul. no. 26.

[8] Sarvaš М, Pavlenda P., Takáčová E. Effect of hydrogel application on survival and growth of pine seedlings in reclamations. J. of forest science, 2007, v. 53 (5), pp. 204–209.

[9] Jayant R. Row Conserving Water with Agricultural Hydrogels. Available at: http://www.brighthubengineering.com/hydraulics-civil-engineering/76522-conserving-water-with-agricultural-hydrogels/ (accessed 21.08.2020).

[10] Myrzakhanova M.N., Kushkumbaeva A.A. Innovatsionnye vozmozhnosti podderzhaniya pochvennogo balansa razlichnykh sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Innovative possibilities of maintaining the soil balance of various agricultural crops]. Problems of fighting human and animal diseases in terms of the biosphere conditions deterioration, London, 23–29 March 2016 g. London: International Academy of Sciences and Higher Education, 2016, pp. 14–16.

[11] GOST 3317–90 Seyantsy derev’ev i kustarnikov. Tekhnicheskie usloviya [Seedlings of trees and shrubs. Technical conditions]. Available at: https://allgosts.ru/65/020/gost_3317-90.

[12] Vaganov E.A., Shashkin A.V., Sviderskaya I.V., Vysotskaya L.G. Gistometricheskii analiz rosta drevesnykh rastenii [Histometric analysis of the growth of woody plants]. Novosibirsk: Nauka, 1985, 108 p.

[13] De Lucas M., Etchhells J.P. (Eds.) Xylem – Methods and Protocols. New York: Publishing Humana Press, 2017, p. 260.

[14] Schweingruber F.H. Wood Structure and Environment (Springer Series in Wood Science). Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2007, p 280

[15] Svalov N.N. Variatsionnaya statistika [Variational statistics]. Moscow: MGUL, 2001, p. 80.

[16] Willan R.L. A Guide to Forest Seed Handling with Special Reference to the Tropics. FAO, Rome: Forestry Paper, 1987, no. 20/2. Available at: http://www.fao.org/3/ad232e/AD232E10.htm#fig9.20 (accessed 21.08.2020).

[17] De Souza Torres A., Garcia D., Sueiro L., Licea L., Porras E. Pre-sowing magnetic treatment of tomato seeds effect on the growth and yield of plants cultivated late in the season. Spanish J. Agricultural Research, 2005, no. 3(1), pp. 113–122.

[18] Mahajan T.S., Pandey O.P. Effect of electric and magnetic treatments on germination of bitter gourd (Momordica charantia) seed. International J. Agriculture and Biology, 2015, no. 17 (2). Available at: https://fspublishers.org/ published_papers/47334_.pdf (accessed 21.08.2020).

[19] Get transplanting right for seedling survival. Lloyd Phillips, September 11, 2012. Available at: https://www.farmersweekly.co.za/agri-technology/farming-for-tomorrow/ get-transplanting-right-for-seedling-survival/ (accessed 21.08.2020).

[20] Gordon G.A. Seed manual for forest trees. UK London: Forestry Commission, 1992, 132 p.

Authors’ information

Smirnov Aleksey Ivanovich — Cand. Sci. (Agriculture), LLC «Raznoservis», 3642737@mail.ru

Orlov Fedor Stanislavovich — Cand. Sci. (Agriculture), LLC «Raznoservis», ap-6@yandex.ru

Aksenov Petr Andreevich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), axenov.pa@mail.ru

Nikitin Vladimir Fedorovich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), forestmaster@yandex.ru

Ландшафтная архитектура

6

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВОПОКРОВНЫХ РАСТЕНИЙ В ЦЕЛЯХ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОБЪЕКТАХ ЛАНДШАФТНОЙ АРХИТЕКТУРЫ

53–63

УДК 581.6

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-53-63

И.Ю. Бочкова¹, Ю.А. Хохлачева²

¹МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

²ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук» (ГБС РАН), 127276, Москва, Ботаническая ул., д. 4

frog-flower@yandex.ru

Представлены результаты работы по отбору почвопокровных растений (как светолюбивых, так и теневыносливых), перспективных и очень перспективных для использования на объектах ландшафтной архитектуры. Работа велась в течение 2018 г. на базе коллекционного фонда лаборатории декоративных растений Главного ботанического сада (ГБС РАН), на двух опытных площадках, расположенных на основной территории ГБС РАН, — в коллекции-экспозиции «Теневой сад» и на экспозиционном участке «Декоративные многолетники». Всего в ходе исследования было отобрано 225 растений. На протяжении вегетационного периода систематически выполнялись натурные обследования опытных образцов и велись фенологические наблюдения. Натурные исследования заключались в биометрических измерениях высоты куста и цветоноса, диаметра куста, диаметра/длины цветка/соцветия, а также в уточнении окраски цветков/соцветий (посредством специальной цветовой шкалы Английского Королевского общества цветоводов (RHS Colour Chart)). Результатом данной работы является список, включающий в себя 40 наименований. Это очень перспективные и перспективные виды, которые рекомендованы к использованию в городском озеленении.

Ключевые слова: цветочное оформление, многолетники, почвопокровные, озеленение города

Ссылка для цитирования: Бочкова И.Ю., Хохлачева Ю.А. Исследование почвопокровных растений в целях их использования на объектах ландшафтной архитектуры // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 53–63. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-53-63

Список литературы

[1] Сидорук Т.Н., Сидорук Б.С. Биология некоторых видов почвопокровных растений. Киев: Наук. думка, 1992. 102 с.

[2] Прохорова Ю.М. Почвопокровные растения для устройства газона // Докл. АКХ им. К.Д. Памфилова. М., 1966. С. 23–25.

[3] Рубцов Л.И. Почвопокровные, заменяющие злаковый газон, растения // Зеленое строительство, 1939. № 1. С. 9–11.

[4] Бондорина И.А., Кабанов А.В., Мамаева Н.А. Подходы к формированию и поддержанию коллекционного фонда сортов травянистых многолетников отдела декоративных растений ГБС РАН // Вестник Удмуртского ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле, 2016. Т. 26. Вып. 3. C. 40–44.

[5] Травянистые декоративные многолетники Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН: 60 лет интродукции / Под ред. А.С. Демидова. М.: Наука, 2009. 396 с.

[6] Цветочно-декоративные травянистые растения (краткие итоги интродукции). М.: Наука, 1983. 272 с.

[7] Декоративные многолетники (краткие итоги интродукции). М.: Изд-во АН СССР, 1960. 333 с.

[8] Данилова Н.С. Интродукционное изучение растений природной флоры Якутии. Якутск: ЯГУ, 2002. С. 12–18.

[9] Карписонова Р.А., Демидов А.С. Принципы создания и изучения коллекций декоративных растений ГБС РАН // Информ. бюл. Совета ботан. садов России, 1997. Вып. 7. С. 25–31.

[10] Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 6. Декоративные культуры. М.: Колос, 1968. 223 с.

[11] Методика государственного сортоиспытания декоративных культур. М.: Изд-во Мин-ва сельского хозяйства. РСФСР, 1960. 182 с.

[12] Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М.: Изд-во ГБС АН СССР, 1975. 27 с.

[13] Бочкова И.Ю. Создаем стильный цветник. М.: Фитон+, 2011. 240 с.

[14] Соколова Т.А., Бочкова И.Ю., Бобылева О.Н. Цвет в ландшафтном дизайне. М.: Фитон+, 2007. 128 с.

[15] Карписонова Р.А. Цветоводство. М.: Кладезь, 2007. 256 с.

[16] Карписонова Р.А. Стильный цветник. Популярная энциклопедия. М.: АСТ, 2018. 192 с.

[17] Рысин Л.П., Рысина Г.П. Морфоструктура подземных органов лесных травянистых растений. М.: Наука, 1987. 208 с.

[18] Карписонова Р.А. Цветник в тени. М.: Кладезь-Букс, 2005. 143 с.

[19] Серебряков И.Г., Серебрякова Т.И. О двух типах формирования корневищ у травянистых многолетников // Бюл. Мос. об-ва испытателей природы. Отд. биология, 1995. Вып. 2. С. 184–196.

[20] Гладкий Н.П., Тавлинова Г.К. Многолетние цветы в садах и парках. Л.: Лениздат, 1951. 151 с.

[21] Шестаченко Г.В. Размножение растений для озеленения каменистых садов, откосов и склонов // Интродукция, биология и селекция цветочных растений. Ялта, 1981. С. 66–87.

Сведения об авторах

Бочкова Ирина Юрьевна — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), frog-flower@yandex.ru

Хохлачева Юлия Анатольевна — канд. с.-х. наук, научный сотрудник ФГБУН «Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН», jusic-la@yandex.ru

GROUND COVER PLANTS RESEARCH FOR OBJECTS OF LANDSCAPE ARCHITECTURE

I.Yu. Bochkova¹, Yu.A. Khokhlacheva²

¹BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

²The N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, 4, Botanicheskaya st., 127276, Moscow, Russia

frog-flower@yandex.ru

This article presents the results of work on the selection of groundcover plants (both light-loving and shade-tolerant) that are promising and very promising for use on landscape architecture objects. The work was carried out during 2018 on the basis of the collection Fund of the laboratory of ornamental plants of the Main Botanical garden (MBG RAS), on two experimental sites located on the main territory of the MBG RAS, in the collection-exhibition «Shadow garden» and on the exhibition area «Decorative perennials». A total of 225 plants were selected during the study. During the growing season, field surveys of experimental samples were systematically performed and phenological observations were made. Field studies included biometric measurements of the height of the Bush and peduncle, the diameter of the Bush, the diameter/length of the flower/inflorescence, as well as refinement of the color of the flowers/inflorescences (using a special color scale of the English Royal society of flower growers (RHS color Chart)). The result of this work is a list that includes 40 names. These are very promising and promising species that we recommend for use in urban gardening.

Keywords: flower decoration, perennials, groundcovers, urban landscaping

Suggested citation: Bochkova I.Yu., Khokhlacheva Yu.A. Issledovanie pochvopokrovnykh rasteniy s tsel’yu ikh ispol’zovaniya na obektakh landshaftnoy arkhitektury [Ground cover plants research for objects of landscape architecture]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 53–63. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-53-63

References

[1] Sidoruk T.N., Sidoruk B.S. Biologiya nekotorykh vidov pochvopokrovnykh rasteniy [Biology of some types of groundcover plants]. Kiev: Naukova dumka, 1992, 102 p.

[2] Prokhorova Yu.M. Pochvopokrovnye rasteniya dlya ustroystva gazona [Groundcover plants for lawn construction]. Dokl. AKKh im. K.D. Pamfilova [Abstracts of reports of the Academy of public utilities named after K.D. Pamfilov]. Мoscow, 1966, pp. 23–25.

[3] Rubtsov L.I. Pochvopokrovnye, zamenyayushchie zlakovyy gazon, rasteniya [Ground cover, replacing the grass lawn, plants]. Zelenoe stroitel’stvo [Green building], 1939, no. 1, pp. 9–11.

[4] Bondorina I.A., Kabanov A.V., Mamaeva N.A. Podkhody k formirovaniyu i podderzhaniyu kollektsionnogo fonda sortov travyanistykh mnogoletnikov otdela dekorativnykh rasteniy GBS RAN [Approaches to the formation and maintenance of the collection Fund of varieties of herbaceous perennials of the Department of ornamental plants of the MBG RAS]. Vestnik Udmurtskogo un-ta. Ser. Biologiya. Nauki o Zemle [Bulletin of Udmurt University. Series Biology, Earth Sciences], 2016, v. 26, no. 3, pp. 40–44.

[5] Travyanistye dekorativnye mnogoletniki Glavnogo botanicheskogo sada im. N.V. Tsitsina RAN: 60 let introduktsii [Herbaceous ornamental perennials Of the main Botanical garden named after N.V. Tsitsin of the Russian Academy of Sciences: 60 years of introduction]. Мoscow: Nauka, 2009, 396 p.

[6] Tsvetochno-dekorativnye travyanistye rasteniya (kratkie itogi introduktsii) [Flower and ornamental herbaceous plants (brief introduction results)]. Мoscow: Nauka, 1983, 272 p.

[7] Dekorativnye mnogoletniki (kratkie itogi introdukcii) [Ornamental perennials (summary results of the introduction)]. Мoscow: AN SSSR, 1960, 333 p.

[8] Danilova N.S. Introdukcionnoe izuchenie rastenij prirodnoj flory Jakutii [Introduction study of plants of the natural flora of Yakutia]. Yakutsk: YaGU, 2002, pp. 12–18.

[9] Karpisonova R.A., Demidov A.S. Printsipy sozdaniya i izucheniya kollektsiy dekorativnykh rasteniy GBS RAN [Principles of creation and study of collections of ornamental plants of the MBG of RAS]. Inform. byul. soveta botan. sadov Rossii [Inform. Bul. Council of Botanic Gardens of Russia], 1997, no. 7, pp. 25–31.

[10] Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur. Vyp. 6 (Dekorativnye kul’tury) [Methods of state variety testing of agricultural crops. Issue 6 (decorative crops)]. Мoscow: Kolos, 1968, 223 p.

[11] Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya dekorativnykh kul’tur [Methods of state variety testing of ornamental crops]. Мoscow: Izd-vo Min. s/h RSFSR, 1960, 182 p.

[12] Metodika fenologicheskikh nablyudeniy v botanicheskikh sadakh SSSR [Methods of phenological observations in the Botanical gardens of the USSR]. Мoscow, 1975, 27 p.

[13] Bochkova I.Yu. Sozdaem stil’nyy tsvetnik [Creating a stylish flower garden]. Мoscow: Phyton+, 2011, 240 p.

[14] Sokolova T.A., Bochkova I.Yu., Bobyleva O.N. Tsvet v landshaftnom dizayne [Color in landscape design]. Мoscow: Phyton+, 2007, 128 p.

[15] Karpisonova R.A. Cvetovodstvo [Floriculture]. Мoscow: Kladez’, 2007, 256 p.

[16] Karpisonova R.A. Stil’nyy tsvetnik. Populyarnaya entsiklopediya [Stylish flower garden. Popular encyclopedia]. Мoscow: AST, 2018, 192 p.

[17] Rysin L.P., Rysina G.P. Morfostruktura podzemnykh organov lesnykh travyanistykh rasteniy [The land structure of underground organs of herbaceous forest plants]. Мoscow: Nauka, 1987, 208 p.

[18] Karpisonova R.A. Cvetnik v teni [Flower garden in the shade]. Мoscow: Kladez’-Buks, 2005, 143 p.

[19] Serebryakov I.G., Serebryakova T.I. O dvukh tipakh formirovaniya kornevishch u travyanistykh mnogoletnikov [About two types of rhizome formation in herbaceous perennials]. Byull. Moskovskogo obshchestva ispytateley prirody. Otd. biologiya [Bulletin of the Moscow society of nature testers. Department of biology], 1995, no. 2, pp. 184–196.

[20] Gladkii N.P., Tavlinova G.K. Mnogoletnie cvety v sadah i parkah [Perennial flowers in gardens and parks]. Leningrad: Lenizdat, 1951, 151 p.

[21] Shestachenko G.V. Razmnozhenie rasteniy dlya ozeleneniya kamenistykh sadov, otkosov i sklonov [Propagation of plants for landscaping stony gardens, slopes and slopes]. Introduktsiya, biologiya i selektsiya tsvetochnykh rasteniy [Introduction, biology and selection of flower plants]. Yalta, 1981, pp. 66–87.

Authors’ information

Bochkova Irina Yur’yevna — Cand. Sci. (Agriculturе), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), frog-flower@yandex.ru

Khokhlacheva Yuliya Anatol’yevna — Cand. Sci. (Agriculturе), Researcher of the N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, jusic-la@yandex.ru

7

ИМПЕРАТОРСКАЯ АЛЛЕЯ И БЫКОВА РОЩА В МУЗЕЕ-УСАДЬБЕ «АРХАНГЕЛЬСКОЕ»: ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ, РЕСТАВРАЦИИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ УСЛОВИЯМ

64–71

УДК 712

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-64-71

А.В. Фролова¹, В.А. Леонова²

¹ФГБУК «Государственный музей-усадьба «Архангельское», 143420, Московская обл., Красногорский р-н,

пос. Архангельское

²МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

vstile2012@yandex.ru

Представлена историческая справка о владельцах, этапах развития усадьбы «Архангельское» и о создании парка. Особое внимание уделено планировочной структуре усадьбы, ее главной композиционной оси северной части — Императорской аллее и Быковой роще. Подробно рассмотрено современное состояние и проблемы реставрации Императорской аллеи и возможности приспособления Быковой рощи к современным условиям рекреации. Указан основной древесный ассортимент Быковой рощи и даны рекомендации по уходу. Впервые проработаны архивы музея-усадьбы (проекты 1978, 2001 и 2017 гг.), все данные о Быковой роще и Императорской аллее собраны в хронологическом порядке и описаны в статье. Авторами были проведены последние исследования перед реставрацией и приспособлением 2018 г.

Ключевые слова: музей-усадьба, Архангельское, главная композиционная ось, Императорская аллея, реставрация, дворец, Быкова роща, приспособление

Ссылка для цитирования: Фролова А.В., Леонова В.А. Императорская аллея и Быкова роща в музее-усадьбе «Архангельское»: история создания, реставрации и приспособления к современным условиям // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 64–71. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-64-71

Список литературы

[1] Боговая И.О., Фурсова Л.М. Ландшафтное искусство. М., Агропромиздат, 1988. С. 223.

[2] Проект восстановления и реконструкции парка музея-усадьбы «Архангельское» I этап: отдел капитального строительства и реставрации ФГБУ музей-усадьба «Архангельское». Москва: Центральное Лесоустроительное предприятие, 1977. 75 с.

[3] Булавина Л.И., Рапопорт В.Л., Унанянц Н.Т. Архангельское. Краткий путеводитель. М., Московский рабочий, 1968. С. 96.

[4] Безсонов С.В. Архангельское. Подмосковная усадьба. М. ГМУ «Архангельское», 2012. 416 с.

[5] Архангельское. Краткий путеводитель. М., Московский рабочий, 1963. С. 48

[6] Архангельское. Краткий путеводитель. М., Московский рабочий, 1961. С. 75.

[7] Голицын Н.В. Род кн. Голицыных. СПб., 1892. Т. 1, с. 611.

[8] Вениаминов Б. Архангельское, М., Мир искусства, 1904. № 2. С. 31–42.

[9] Вергунов А.П., Горохов В.А. Русские сады и парки. М., Наука, 1987. С. 418.

[10] Шамурин Ю.И. Подмосковные усадьбы. Ч. 1–4, М., Образование, 1912–1914. С. 271.

[11] Карамзин Н.М. Путешествие вокруг Москвы. М., 1803. 352 с.

[12] Булавина Л.И., Рапопорт В.Л., Унанянц Н.Т. Архангельское. Краткий путеводитель. М., Московский рабочий, 1974. С. 128.

[13] Гесслер В. Архангельское. Краткий путеводитель. М. Изобразительное искусство, 1956. С. 64.

[14] Иванова В.И.. Архангельское имение // Архив ГМУ «Архангельское». С. 34.

[15] Научно-проектная документация по разработке проекта реставрации территории музея-усадьбы «Архангельское»: отдел капитального строительства и реставрации ФГБУ музея-усадьбы «Архангельское». М.: ООО «Русский сад им. В.А. Агальцовой», 2017. Раздел 2. Комплексные научные исследования. Книга 1. Пояснительная записка. 86 с.

[16] Князь Феликс Юсупов. Мемуары. М., Захаров, 2001, 234 с.

[17] Рассказы бабушки. Из воспоминаний пяти поколений, записанных и собранных ее внуком Д. Благово. Л., Наука, 1989. С. 172.

[18] Корректировка проекта реконструкции регулярного парка музея-усадьбы «Архангельское»: отдел капитального строительства и реставрации ФГБУ музей-усадьба «Архангельское». М., ООО «Русский сад», 2001. С. 45.

[19] Агальцова В.А. Сохранение мемориальных лесопарков. М., Лесная промышленность, 1980. С. 254.

[20] Греч А.Н. Венок усадьбам. Памятники отечества, 1994. № 3–4. С. 37.

Сведения об авторах

Фролова Анна Владимировна — ландшафтный архитектор ФГБУК «Государственный музей-усадьба «Архангельское», vstile2012@yandex.ru

Леонова Валентина Алексеевна — канд. с.-х. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства ФГБОУ ВО МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), leonovava@bk.ru

THE IMPERIAL ALLEY AND BYKOV GROVE IN MUSEUM-ESTATE «ARKHANGELSKOYE»: THE HISTORY OF CREATION, RESTORATION AND ADAPTATION TO MODERN CONDITIONS

A.V. Frolova¹, V.A. Leonova²

¹State Museum-Estate «Arkhangelskoye», 143420, Krasnogorsk district, village of Arkhangelskoye, Moscow reg., Russia

²BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

vstile2012@yandex.ru

Historical information about the owners, stages of development of the estate «Arkhangelskoye» and the creation of the Park is presented. Special attention is paid to the planning structure of the estate, its main compositional axis in the Northern part-the Imperial alley and the Bykov grove. The current state and problems of restoration of the Imperial alley and the possibility of adapting the Bykov grove to modern recreational conditions are considered in detail. The main wood assortment of the Bykov grove is indicated and the recommendations for care are given. For the first time, the archives of the estate Museum (projects in 1978, 2001, and 2017) were worked out all data about the Bykov grove and the Imperial alley are collected in chronological order and described in the article. The authors conducted the last research before the restoration and adaptation in 2018.

Keywords: the museum-estate, Arkhangelskoyе, the main compositional axis, Imperial alley, the restoration, the palace, Bykov grove, the adaptation

Suggested citation: Frolova A.V., Leonova V.A. Imperatorskaya alleya i Bykova roshcha v muzee-usad’be «Arkhangel’skoe»: istoriya sozdaniya, restavratsii i prisposobleniya k sovremennym usloviyam [The Imperial alley and Bykov grove in museum-estate «Arkhangelskoye»: the history of creation, restoration and adaptation to modern conditions]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 64–71. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-64-71

Reference

[1] Bogovaya I.O., Fursova L.M. Landshaftnoe iskusstvo [Landscape art]. Moscow: Agropromizdat, 1988, p. 223.

[2] Proekt vosstanovleniya i rekonstruktsii parka muzeya-usad’by «Arkhangel’skoe» I etap: otdel kapital’nogo stroitel’stva i restavratsii FGBU muzey-usad’ba «Arkhangel’skoe» [Project of restoration and reconstruction of the park of the museum-estate «Arkhangelskoye» Stage I: department of capital construction and restoration of the FSBI museum-estate «Arkhangelskoye»]. Moscow: Central Forestry Enterprise, 1977, 75 р.

[3] Bulavina L.I., Rapoport V.L., Unanyants N.T. Arkhangel’skoe. Kratkiy putevoditel’ [Arkhangelskoe. A short guide]. Moscow: Moscow worker, 1968, p. 96.

[4] Bezsonov S.V. Arkhangel’skoe. Podmoskovnaya usad’ba [Arkhangelskoe. Manor near Moscow]. Moscow: GMU «Arkhangelskoe», 2012, p. 416.

[5] Arkhangel’skoe. Kratkiy putevoditel’ [Arkhangelskoe. A short guide]. Moscow: Moscow worker, 1963, p. 48.

[6] Arkhangel’skoe. Kratkiy putevoditel’ [Arkhangelskoe. A short guide]. Moscow: Moscow worker, 1961, p. 75.

[7] Golitsyn N.V. Rod kn. Golitsynykh [Rod of the book Golitsyn]. Saint Petersburg., 1892, t. 1, p. 611.

[8] Veniaminov B. Arkhangel’skoe. Mir iskusstva [World of Art], 1904, no. 2, pp. 31–42.

[9] Vergunov A.P., Gorokhov V.A. Russkie sady i parki [Russian gardens and parks]. Moscow: Nauka, 1987, p. 418.

[10] Shamurin Yu.I. Podmoskovnye usadbу [Moscow region]. Part. 1–4, Moscow: Education, 1912–1914, p. 271.

[11] Karamzin N.M. Puteshestvie vokrug Moskvy [Travel around Moscow]. M., 1803, 352 p.

[12] Bulavina L.I., Rapoport V.L., Unanyants N.T. Arkhangel’skoe. Kratkiy putevoditel’ [Arkhangelskoe. A short guide]. Moscow: Moscow worker, 1974, p. 128.

[13] Gessler V. Arkhangel’skoe. Kratkiy putevoditel’ [Arkhangelskoe. A short guide]. Moscow: Fine Arts, 1956, p. 64.

[14] Ivanova V.I. Arkhangel’skoe imenie [Arkhangelsk estate]. Arkhiv GMU «Arkhangel’skoe» [Archives of the State Medical University «Arkhangelskoe»], p. 34.

[15] Nauchno-proektnaya dokumentatsiya po razrabotke proekta restavratsii territorii muzeya-usad’by «Arkhangel’skoe»: otdel kapital’nogo stroitel’stva i restavratsii FGBU muzeya-usad’by «Arkhangel’skoe» [Scientific and design documentation for the development of a project for the restoration of the territory of the museum-estate «Arkhangelskoye»: department of capital construction and restoration of the FSBI of the museum-estate «Arkhangelskoye»]. Moscow: OOO «Russian garden im. V.A. Agaltsova», 2017. Section 2. Comprehensive scientific research. Book 1. Explanatory note, 86 р.

[16] Knyaz’ Feliks Yusupov. Memuary [Prince Felix Yusupov. Memoirs]. Moscow: Zakharov, 2001, 234 p.

[17] Rasskazy babushki. Iz vospominaniy pyati pokoleniy, zapisannye i sobrannye ee vnukom D. Blagovo [Grandma’s stories. From the memoirs of five generations, recorded and collected by her grandson D. Blagovo]. Leningrad: Nauka, 1989, p. 172.

[18] Korrektirovka proekta rekonstruktsii regulyarnogo parka muzeya-usad’by «Arkhangel’skoe»: otdel kapital’nogo stroitel’stva i restavratsii FGBU muzey-usad’ba «Arkhangel’skoe» [Correction of the project of reconstruction of the regular park of the museum-estate «Arkhangelskoye»: the department of capital construction and restoration of the FSBI museum-estate «Arkhangelskoye»]. Moscow: Russian Garden, 2001, p.45

[19] Agal’tsova V.A. Sokhranenie memorial’nykh lesoparkov [Preservation of memorial forest parks]. Moscow: Lesnaya prom-st, 1980, p. 254.

[20] Grech A.N. Venok usad’bam [A wreath for estates]. Pamyatniki otechestva [Monuments of the Fatherland], 1994, no. 3–4, p. 37.

Authors’ information

Frolova Anna Vladimirovna — Landscape architect of State Museum-Estate «Arkhangelskoye», vstile2012@yandex.ru

Leonova Valentina Alekseevna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), leonovava@bk.ru

8

КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО ЗЕЛЕНЫХ КРЫШ Ф. ХУНДЕРТВАССЕРА

72–80

УДК 712.4: 692.433 DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-72-80

Т.В. Киреева

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», 603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, д. 65

tkireeva2005@yandex.ru

Представлены основные положения философии и теории интеграции растений в архитектуру на примере зданий, построенных по проектам Фриденсрайха Хундертвассера в виде лесных, травяных, луговых крыш или деревьев-«арендаторов». Указано их значение в улучшении экологии и эстетики города. Приведены данные их натурного обследования. Впервые в отечественной ландшафтной науке изучены и представлены данные по конструкциям и материалам зеленых крыш, применяемым с 1970-х гг. в целях реализации проектов Хундертвассера, представляющие собой как теоретический, так и практический интерес для развития этого направления ландшафтной архитектуры.

Ключевые слова: зеленые крыши Хундертвассера, травяные крыши, луговые крыши, лесные крыши, деревья-арендаторы, конструкция зеленых крыш

Ссылка для цитирования: Киреева Т.В. Конструкция и устройство зеленых крыш Ф. Хундертвассера // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 72–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-72-80

Список литературы

[1] Ранд Г. Хундертвассер. М.: Арт-Родник, 2005. 200 с.

[2] Коновалова Н. Великие архитекторы. Фриденсрайх Хундертвассер. Т. 7. М.: ИД Комсомольская правда, 2018. 73 с.

[3] Чжане Ю., Маклакова Т.Г. Образцы западноевропейской архитектуры. М.: Ассоциация строительных вузов, 2008. 196 с.

[4] Кузнецова Г.Н. О человеке и человеческом в творческой концепции Фриденсрайха Хундертвассера (1928–2000) // Дом Бурганова. Пространство культуры, 2015. № 4. С. 42.

[5] Hundertwasser 1928–2000, Catalogue Raisonné, vol. 2. Cologne: Taschen, 2002, p. 178.

[6] Киреева Т.В. Архитектурно-ландшафтная организация зеленой эксплуатируемой кровли. М.: Триумф, 2019. 112 с.

[7] Furst A.C., Truppe D. TheYet Unknown Hundertwasser. Priestel Publ., 2009, 295 p.

[8] Архитектура. Дома, висящие над лугами. URL: http://www.hundertwasser.ru/architecture/others/pages/1972-cat709-I-arch17-I.htm (дата обращения 20.02.2020).

[9] Hundertwasser. Аrchitecture. URL: http://www.worldheritage.org/articles/eng/Hundertwasser (дата обращения 24.02.2020).

[10] Taschen A. Fürst А. Hundertwasser Architecture. Koln: Taschen, 1999, p. 320.

[11] Baum mieter-Brief. Tree-Tenant Letter. URL: http://www.hundertwasser.ru/philosophy/pages/1973--Tree-Tenant_Letter--RUS--Hundertwasser.html (дата обращения 20.02.2020).

[12] Киреева Т.В. Зеленые крыши Ф. Хундертвассера // Ландшафтная архитектура и формирование комфортной городской среды. Материалы ХVI региональной научно-практической конференции: сб. тр. / под ред. О.П. Лавровой. Н. Новгород: ННГАСУ, 2020. С. 44–48.

[13] Josef Krawina. URL: http://www.hundertwasserhaus.info/entstehungsgeschichte.html (дата обращения 02.03.2020).

[14] The Brick Construction. URL: http://www.hundertwasser-haus.info/en/blog/2011/07/19/the-brick-construction/ (дата обращения 04.03.2020)

[15] Кratochwill Sepp. Integration von Pflanzen im Wohnbau. Biologische Architektur. Verlag: Orac, 1983.

[16] The House Should Not Be Measured by Normal Standards. URL: http://www.hundertwasser-haus.info/en/blog/2011/07/19/the-house-should-not-be-measured-by-normal-standards/ (дата обращения 12.03.2020).

[17] Gollwitzer G., Wersing W. Dachgärten und Dachterrassen. Mit zahlreichen Abbildungen, München, Georg D.W. Callwey Verlag, 1962, 120 p.

[18] Lopez F.S. Del Dachgärtenal Greenroofscape (1970-2005). Aportación a la Historia Reciente Delpaisaje Urbano. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/71010021.pdf (дата обращения 08.04.2020).

[19] Architectural H. Springmann. URL: https://springmann-architektur.de/ (дата обращения 08.04.2020).

[20] Waldspirale. URL: http://www.faszination-dachbegruenung.de/projekte/waldspirale-darmstadt/51 (дата обращения 20.02.2020).

[21] Die Grune Zitadelle von Magdeburg. Eine Vision wird Zukunft. URL: https://kunstreich-md.de/zeitstrahl-hundertwasser/ (дата обращения 15.03.2020).

[22] Green Roofs meet Fast Food: The Ronald McDonald Hundertwasser House in Essen, Germany. URL: https://www.solaripedia.com/files/939.pdf (дата обращения 18.04.2020).

[23] Dachbegrünung auf dem Ronald-McDonald-Haus Essen. URL: http://www.gruenunddach.de/pdf/hundertwasser14-16.pdf (дата обращения 18.04.2020).

Сведения об авторе

Киреева Татьяна Валентиновна — канд. филос. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», архитектор I категории, tkireeva2005@yandex.ru

CONSTRUCTION AND DESIGN OF F. HUNDERTWASSER GREEN ROOFS

T.V. Kireeva

Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, 65, Ilyinskaya st., 603950, Nizhny Novgorod, Russia

tkireeva2005@yandex.ru

The article presents the main provisions of the philosophy and theory of plant integration into the architecture of the Friedensreich Hundertwasser building: forest, grass, meadow roofs, tenant trees. Indicated on their purpose and role in improving the ecology and aesthetics of the city. Data from a field survey of the green roofs of famous Hundertwasser buildings are given. For the first time in domestic landscape science, data on the structures and materials of green roofs used since the 70-s of the last century for the implementation of Hundertwasser projects has been studied and presented, which is of both theoretical and practical interest for the development of this area of landscape architecture.

Keywords: green roofs of Hundertwasser, grass roofs, meadow roofs, forest («wooded») roofs, tenant trees, construction of green roofs

Suggested citation: Kireeva T.V. Konstruktsiya i ustroystvo zelenykh krysh F. Khundertvassera [Construction and design of F. Hundertwasser green roofs]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 72–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-72-80

References

[1] Rand G. Khundertvasser [Hundertwasser] M. : Art-Rodnik, 2005, 200 p.

[2] Konovalova N. Velikiye arkhitektory. Fridensraykh Khundertvasser. Tom 7 [Great architects. Friedensreich Hundertwasser. Volume 7]. Moscow: ID Komsomol’skaya pravda [Publishing House Komsomolskaya Pravda], 2018, 73 p.

[3] Chzhane Yu., Maklakova T.G. Obraztsy zapadnoyevropeyskoy arkhitektury [Samples of West European Architecture]. Moscow: Assotsiatsiya stroitel’nykh vuzov, 2008, 196 p.

[4] Kuznetsova G. N. O cheloveke i chelovecheskom v tvorcheskoy kontseptsii Fridensraykha Khundertvassera (1928–2000) [About man and the human in the creative concept of Friedensreich Hundertwasser (1928–2000)]. Dom Burganova. Prostranstvo kul’tury [Burganov House. The space of culture], 2015, no. 4, p. 42.

[5] Hundertwasser 1928–2000, Catalogue Raisonné, vol. 2. Cologne: Taschen, 2002, p. 178.

[6] Kireyeva T.V. Arkhitekturno-landshaftnaya organizatsiya zelenoy ekspluatiruyemoy krovli [Architectural and landscape organization of a green exploited roof]. Moscow: Triumf, 2019, 112 p.

[7] Furst A.C., Truppe D. TheYet Unknown Hundertwasser. Priestel Publ., 2009, 295 p.

[8] Arkhitektura. Doma visyashchiye nad lugami [Architecture. Houses hanging over the meadows]. Available at: http://www.hundertwasser.ru/architecture/others/pages/1972-cat709-I-arch17-I.htm (accessed 20.02.2020).

[9] Hundertwasser. Аrchitecture. Available at: http: //www.worldheritage.org/articles/eng/Hundertwasser (accessed 24.02.2020).

[10] Taschen A. Fürst А. Hundertwasser Architecture. Koln: Taschen, 1999, p. 320.

[11] Baum mieter-Brief. Tree-Tenant Letter. Available at: http://www.hundertwasser.ru/philosophy/pages/1973--Tree-Tenant_Letter--RUS--Hundertwasser.html (accessed 20.02.2020).

[12] Kireyeva T. V. Zelenyye kryshi F. Khundertvassera [Green roofs of F. Hundertwasser ]. Landshaftnaya arkhitektura i formirovaniye komfortnoy gorodskoy sredy. Materialy KHVI regional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Landscape architecture and the formation of a comfortable urban environment. Materials of the ХVI regional scientific-practical conference]. N. Novgorod: NNGASU, 2020, pp. 44–48.

[14] The Brick Construction. Available at: http://www.hundertwasser-haus.info/en/blog/2011/07/19/the-brick-construction/ (accessed 04.03.2020).

[15] Кratochwill Sepp. Integration von Pflanzen im Wohnbau. Biologische Architektur. Verlag: Orac, 1983.

[16] The House Should Not Be Measured by Normal Standards. Available at: http://www.hundertwasser-haus.info/en/blog/2011/07/19/the-house-should-not-be-measured-by-normal-standards/ (accessed 12.03.2020).

[17] Gollwitzer G., Wersing W. Dachgärten und Dachterrassen. Mit zahlreichen Abbildungen, München, Georg D.W. Callwey Verlag, 1962, 120 p.

[18] Lopez F.S. Del Dachgärtenal Greenroofscape (1970–2005). Aportación a la Historia Reciente Delpaisaje Urbano. Available at: https://core.ac.uk/download/pdf/71010021.pdf (accessed 08.04.2020).

[19] Architectural H. Springmann. Available at: https://springmann-architektur.de/ (accessed 08.04.2020).

[20] Waldspirale. Available at: http://www.faszination-dachbegruenung.de/projekte/waldspirale-darmstadt/51 (accessed 20.02.2020).

[21] Die Grune Zitadelle von Magdeburg. Eine Vision wird Zukunft. Available at: https://kunstreich-md.de/zeitstrahl-hundertwasser/ (accessed 15.03.2020).

[22] Green Roofs meet Fast Food: The Ronald McDonald Hundertwasser House in Essen, Germany. Available at: https://www.solaripedia.com/files/939.pdf (accessed 18.04.2020).

[23] Dachbegrünung auf dem Ronald-McDonald-Haus Essen. Available at: http://www.gruenunddach.de/pdf/hundertwasser14-16.pdf (accessed 18.04.2020).

Author’s information

Kireeva Tat’yana Valentinovna — Cand. Sci. (Philoshopy), Assossiate Professor of the Chair of Landscape Architecture of the NNGASU, Architect I category, tkireeva2005@yandex.ru

Биотехнология и химическая переработка древесины

9

МИКОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ, ЕГО ПРОДУКТЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ III. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ МИКОЛИЗА ДРЕВЕСИНЫ

81–88

УДК 581.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-81-88

Г.Н. Кононов, А.Н. Веревкин, Ю.В. Сердюкова, В.Д. Зайцев

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

kononov@mgul.ac.ru

Представлена третья часть цикла «Миколиз древесины, его продукты и их использование», первая и вторая — опубликованы в журнале «Лесной вестник / Forestry Bulletin» т. 24, № 2, № 4, 2020. Рассмотрены физиология миколиза древесины под действием экзоферментных систем дереворазрушающих грибов, процессы образования «бурых», «белых» и «пестрых гнилей» на фоне биохимических процессов разрушения компонентов лигноуглеводного комплекса древесинного вещества. Проанализированы изменения микроструктуры и химического состава древесины в процессе миколиза и их влияние на физико-химические свойства микологически разрушенной древесины.

Ключевые слова: целлюлолитические ферменты, лигнолитические ферменты, ферментативный гидролиз, биоделигнификация

Ссылка для цитирования: Кононов Г.Н., Веревкин А.Н., Сердюкова Ю.В., Зайцев В.Д. Миколиз древесины, его продукты и их использование. III. Физиология и биохимия миколиза древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 81–88. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-81-88

Список литературы

[1] Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции). М.: Мир, 1988. 512 с.

[2] Болобова А.В., Аскадский А.А., Кондращенко В.И., Рабинович М.Л. Теоретические основы биотехнологии древесных композитов. В 2 кн. Кн. 2. Ферменты, модели, процессы. М.: Наука, 2002. 344 с.

[3] Соловьев В.А., Малышева О.Н., Малева В.И., Саплин И.Л. Изменение химического состава древесины под действием лигнинразрушающих грибов // Химия древесины, 1985. № 6. С. 94–100.

[4] Шиврина А.Н., Низковская О.П., Фалина Н.Н. Биосинтетическая деятельность высших грибов. М.: Наука, 1969. 243 с.

[5] Кононов Г.Н. Дендрохимия. Химия, нанохимия и биогеохимия компонентов клеток, тканей и органов древесных растений. В 2 т. М.: МГУЛ, 2015. Том II. 632 с.

[6] Степанова Н.Т., Мухин В.А. Основы экологии дереворазрушающих грибов. М.: Наука, 1979. 100 с.

[7] Синицын А.П., Гусаков А.В., Черноглазов В.М. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. М.: Изд-во МГУ, 1995. 224 с.

[8] Рабинович М.Л., Болобова А.В., Кондращенко В.И. Торетические основы биотехнологии древесных композитов. В 2 кн. Кн. 1. Древесина и разрушающие ее грибы. М.: Наука, 2001. 264 с.

[9] Стороженко В.Г., Бондарцева М.А., Соловьев В.А., Крутов В.И. Научные основы устойчивости лесов к дереворазрушающим грибам. М.: Наука, 1992. 222 с.

[10] Озолиня Н.Р., Сергеева В.Н., Абрамович Ц.Л. Анатомические и химические изменения древесины березы пораженной грибами белой гнили. // Известия АН Латв. ССР, 1987. № 12. С. 45–52.

[11] Фостер Д. Химическая деятельность грибов. М.: Иностранная литература, 1950. 651 с.

[12] Медведева С.А. Превращение ароматической компоненты древесины в процессе биоделигнификации: автореф. дис. ... д-ра хим. наук. Иркутск, 1995. 40 с.

[13] Беккер З.Э. Физиология и биохимия грибов. М.: Изд-во МГУ, 1988. 230 с.

[14] Ганбаров Х.Г. Эколого-физиологические особенности дереворазрушающих высших базидальных грибов. Баку: ЭЛМ, 1990. 197 с.

[15] Рипачек В. Биология дереворазрушающих грибов. М.: Лесная пром-сть, 1967. 258 с.

[16] Семенкова И.Г., Соколова Э.С. Фитопатология. М.: Академия, 2003. 480 с.

[17] Ахмедова З.Р. Лигнолитические, ксиланолитические и целлюлолитические ферменты некоторых базидиальных грибов и их взаимосвязь в разложении лигноцеллюлозы: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Ташкент, 1999.

[18] Билай В.И. Трасформация целлюлозы грибами. Киев: Наукова думка, 1982. 295 с.

[19] Березина М.П., Ерменко М.В., Мартынова Е.Я., Васильева В.К., Маттисон Н.Л., Шиврина А.Н. О механизме физиологического действия осажденного пигментного комплекса чаги на организм // Комплексное изучение физиологически активных веществ низших растений. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1961. 279 с.

[20] Екабсоне М.Я., Крейцберг З.Н., Сергеева В.Н., Киршбаум И.З. Исследование энзиматически разрушенной древесины // Химия древесины, 1978. № 2. C. 61–64.

[21] Горячев Н.Л. Микологически разрушенная древесина как сырье для композиционных пластиков и декоративных изделий: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Москва, 2015.

[22] Билай В.И. Основы общей микологии. Киев: Вища шк., 1980. 360 с.

Сведения об авторах

Кононов Георгий Николаевич — канд. техн. наук, доцент кафедры «Химия и химические технологии в лесном комплексе» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), чл.-кор. РАЕН, уч. секретарь секции «Химия и химические технологии древесины» РХО им. Д.И. Менделеева, kononov@mgul.ac.ru

Веревкин Алексей Николаевич — канд. хим. наук, доцент кафедры «Химия и химические технологии в лесном комплексе» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), verevkin@mgul.ac.ru

Сердюкова Юлия Владимировна — ст. преподаватель кафедры «Химия и химические технологии в лесном комплексе» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), caf-htdip@mgul.ac.ru

Зайцев Владислав Дмитриевич — аспирант МГТУ им Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kelertak@bk.ru

WOOD MYCOLYSIS, IT'S PRODUCTS AND THEIR USE III. PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY OF WOOD MYCOLYSIS

G.N. Kononov, A.N. Verevkin, Yu.V. Serdyukova, V.D. Zaitsev

BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

kononov@mgul.ac.ru

This article is the third in the series «Mycolysis of wood, its products and their use», the first and second are published in the journal «Forestry Bulletin» Volume 24, 2020, No. 2 and No. 4. The article is devoted to the physiology of wood mykolysis under the influence of exoenzymatic systems of wood-destroying fungi. The processes of formation of «brown», «white» and «mottled rot» against the background of biochemical processes of destruction of the components of the ligno-carbohydrate complex of wood matter are considered. The changes in the microstructure and chemical composition of wood during mycolysis and their influence on the physicochemical properties of mycologically destroyed wood are analyzed.

Keywords: cellulite enzymes, lignolytic enzymes, enzymatic hydrolysis, biodelignification

Suggested citation: Kononov G.N., Verevkin A.N., SerdyukovaYu.V., Zaitsev V.D. Mikoliz drevesiny, ego produkty i ikh ispol’zovanie. III. Fiziologiya i biokhimiya mikoliza drevesiny [Wood mycolysis, it’s products and their use. III. Physiology and biochemistry of wood mycolysis]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 81–88. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-81-88

References

[1] Fengel D., Vegener G. Drevesina (himiya, ul’trastruktura, reakcii) [Wood (chemistry, ultrastructure, reactions)]. Moscow: Mir [World], 1988, 512 p.

[2] Bolobova A.V., Askadskiy A.A., Kondrashchenko V.I., Rabinovich M.L. Teoreticheskie osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov. Kn. 2. Fermenty, modeli, protsessy [Theoretical foundations of biotechnology of wood composites. Book 2. Enzymes, models, processes]. Moscow: Nauka [Science], 2002, 344 p.

[3] Solov’ev V.A., Malysheva O.N., Maleva V.I., Saplin I.L. Izmenenie khimicheskogo sostava drevesiny pod deystviem ligninrazrushayushchikh gribov [Change in the chemical composition of wood under the action of lignin-destructive mushrooms]. Khimiya drevesiny [Chemistry of wood], 1985, no. 6, pp. 94–100.

[4] Shivrina A.N., Nizkovskaya O.P., Falina N.N. Biosinteticheskaya deyatel’nost’ vysshikh gribov [Biosynthetic activities of higher fungi]. Moscow: Nauka [Science], 1969, 243 p.

[5] Kononov G.N. Dendrokhimiya. Khimiya, nanokhimiya i biogeokhimiya komponentov kletok, tkaney i organov drevesnykh rasteniy. V 2 t. [Chemistry, nanochemistry and biogeochemistry of components of cells, tissues and organs of woody plants. In 2 v.]. Moscow: MSFU, 2015, v. II, 632 p.

[6] Stepanova N.T., Mukhin V.A. Osnovy ekologii derevorazrushayushchikh gribov [Fundamentals of ecology of wood-destroying mushrooms]. Moscow: Nauka [Science], 1979, 100 p.

[7] Sinitsyn A.P., Gusakov A.V., Chernoglazov V.M. Biokonversiya lignotsellyuloznykh materialov [Bioconversion of lignocellulosic materials]. Moscow: MSU, 1995, 222 p.

[8] Rabinovich M.L., Bolobova A.V., Kondrashchenko V.I. Toreticheskie osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov. Kn. 1. Drevesina i razrushayushchie ee griby [Theoretical foundations of biotechnology of wood composites. Book 1. Wood and mushrooms destroying it]. Moscow: Nauka [Science], 2001, 264 p.

[9] Storozhenko V.G., Bondartseva M.A., Solov’ev V.A., Krutov V.I. Nauchnye osnovy ustoychivosti lesov k derevorazrushayushchim gribam [Scientific principles of forest resistance to wood-destroying mushrooms]. Moscow: Nauka [Science], 1992, 222 p.

[10] Ozolinya N.R., Sergeeva V.N., Abramovich Ts.L. Anatomicheskie i khimicheskie izmeneniya drevesiny berezy porazhennoy gribami beloy gnili [Anatomical and chemical changes in birch wood affected by white rot fungi]. Izvestiya AN Latv. SSSR [Proceedings of the Academy of Sciences of the Latvian USSR], 1987, no. 12, pp. 45–52.

[11] Foster D. Khimicheskaya deyatel’nost’ gribov [Chemical activity of fungi]. Moscow: Inostrannaya literatura [Publishing Foreign literature], 1950, 651 p.

[12] Medvedeva S.A. Prevrashchenie aromaticheskoy komponenty drevesiny v protsesse biodelignifikatsii [The transformation of the aromatic components of wood in the process of biodeignification]. Dis. ... Dr. Sci. (Chem.). Irkutsk, 1995.

[13] Bekker Z.E. Fiziologiya i biokhimiya gribov [Physiology and biochemistry of mushrooms]. Moscow: MSU, 1988, 230 p.

[14] Ganbarov Kh.G. Ekologo-fiziologicheskie osobennosti derevorazrushayushchikh vysshikh bazidal’nykh gribov [Ecological and physiological features of wood-destroying higher basal fungi]. Baku: ELM, 1990, 197 p.

[15] Ripachek V. Biologiya derevorazrushayushchikh gribov [Biology of wood-destroying mushrooms]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1967, 258 p.

[16] Semenkova I.G., Sokolova E.S. Fitopatologiya [Plant pathology]. Moscow: Academy, 2003, 480 p.

[17] Akhmedova Z.R. Lignoliticheskie, ksilanoliticheskie i tsellyuloliticheskie fermenty nekotorykh bazidial’nykh gribov i ikh vzaimosvyaz’ v razlozhenii lignotsellyulozy [Lignolytic, xylanolytic and cellulolytic enzymes of some basidiomycetes and their relationship in the decomposition of lignocellulose]. Dis. ... Dr. Sci (Biol.). Tashkent, 1999.

[18] Bilay V.I. Trasformatsiya tsellyulozy gribami [Transformation of cellulose by mushrooms]. Kiev: Naukova Dumka, 1982, 295 p.

[19] Berezina M.P., M.V. Ermenko, E.Ya. Martynova, V.K. Vasil’eva, Mattison N.L., Shivrina A.N. O mekhanizme fiziologicheskogo deystviya osazhdennogo pigmentnogo kompleksa chagi na organizm [On the mechanism of the physiological action of the deposited Chaga pigment complex on the body]. Kompleksnoe izuchenie fiziologicheski aktivnykh veshchestv nizshikh rasteniy [Set studied fiziol. active substances of lower plants]. Moscow–Leningrad, 1961, 279 p.

[20] Ekabsone M.Ya., Kreytsberg Z.N., Sergeeva V.N., Kirshbaum I.Z. Issledovanie enzimaticheski razrushennoy drevesiny [The study of enzymatically destroyed wood]. Khimiya drevesiny [Chemistry of wood], 1978, no. 2, pp. 61–64.

[21] Goryachev N.L. Mikologicheski razrushennaya drevesina kak syr’e dlya kompozitsionnykh plastikov i dekorativnykh izdeliy [Mycologically destroyed wood as a raw material for composite plastics and decorative products]. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Moscow, 2015.

[22] Bilay V.I. Osnovy obshchey mikologii [Fundamentals of General Mycology]. Kiev: Vishcha shkola [High School], 1980, 360 p.

Authors’ information

Kononov Georgiy Nikolaevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), Corresponding Member of the Russian Academy of Natural Sciences, the Scientific Secretary of section «Chemistry and engineering chemistry of wood» RHO of D.I. Mendeleyev, kononov@mgul.ac.ru

Verevkin Aleksey Nikolaevich — Cand. Sci. (Chemical), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), verevkin@mgul.ac.ru

Serdyukova Yuliya Vladimirovna — Senior Lecturer of the BMSTU (Mytishchi branch), caf-htdip@mgul.ac

Zaytsev Vladislav Dmitrievich — pg. of the BMSTU (Mytishchi branch), kelertak@bk.ru

10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНОРНЫХ КОМПОНЕНТОВ БИОТОПЛИВА, ИЗГОТОВЛЕННОГО НА ОСНОВЕ ТАЛЛОВОГО МАСЛА, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ СГОРАНИИ

89–99

УДК 676.085:543.544

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-89-99

А.Н. Иванкин¹, А.Н. Зарубина¹, A.C. Кулезнев¹, А.H. Зенкин¹, А.В. Куликовский²

¹МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

²ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН», 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д. 26

aivankin@mgul.ac.ru

Представлены результаты определения компонентов биотоплива, получаемого на основе таллового масла путем переэтерификации в присутствии метанола. Показано, что основными компонентами исходного сырья и полученного на его основе продукта являются природные жирные кислоты и их производные, суммарная массовая доля которых может составлять более 80 %. Установлено, что в составе использованного сырья и продукта его переработки — смеси метиловых эфиров жирных кислот, содержатся примеси органических соединений природного происхождения в количестве от 0,001 до 3 %. Показано, что определение липидных компонентов с точностью ±20 % целесообразно осуществлять методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием, который устанавливает наличие в смеси индивидуальных эфиров жирных кислот на уровне от 0,1 до 40 %. Анализ состава минорных компонентов с низким содержанием от 0,001 до 0,1 % может быть осуществлен хроматографическим методом с масс-селективным детектором. В биотопливном продукте обнаружены замещенные производные аминов, гетероспиртов, алкенов, оксиранов, ацеталей. Определено суммарное содержание таких соединений с хроматографической подвижностью до 10 мин, 10…20 мин и более 20 мин, не превышающее 1,5–2 %. Минимальная концентрация некоторых соединений была менее 0,001 % суммы компонентов. Проанализированы образцы биодизеля, полученные из дистиллированного таллового масла, в которых методом масс-спектрометрии установлено отсутствие таких вредных примесей, как бром, йод, фосфор и серозамещенные органические соединения. Подобраны условия определения полного пула минорных соединений. Рассмотрено влияние состава аналитов на результат анализа. Сделан вывод о потенциальной экологической безопасности жидкого биотоплива на основе таллового масла, благодаря компонентному составу, который обеспечивает в целом безопасное сгорание топлива в двигателях технических устройств.

Ключевые слова: биотопливо, жирные кислоты, газовая хроматография, пламенно-ионизационный детектор, масс-спектрометрический детектор

Ссылка для цитирования: Иванкин А.Н., Зарубина А.Н., Кулезнев А.С., Зенкин А.Н., Куликовский А.В. Определение минорных компонентов биотоплива, изготовленного на основе таллового масла, влияющих на экологическую безопасность при сгорании // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 89–99. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-89-99

Список литературы

[1] Aro T., Fatehi P. Tall oil production from black liquor: Challenges and opportunities // Separation and Purification Technology, 2017, v. 17524, no 3, pp. 469–480.

[2] Uusi-Kyyny P., Pakkanen M., Linnekoski J., Alopaeus V. Hydrogen solubility measurements of analyzed tall oil fractions and a solubility model // The J. of Chemical Thermodynamics, 2017, v. 105, no 2, pp. 15–20.

[3] Шаталов К.В., Горюнова А.К., Лихтерова Н.М., Иванкин А.Н., Бабурина М.И., Куликовский А.В. Применение продуктов сульфатцеллюлозного производства в качестве присадок к топливам реактивных двигателей // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2016. Т. 20. № 6. С. 107–115.

[4] Чинь Х.Ф., Царев Г.И., Рощин В.И. Модификация таллового масла лиственных пород // ИВУЗ. Лесной журнал, 2014, № 2 (338). С. 123–129.

[5] Breuer T.E. Dimer Acids. Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience, 2005, 1856 p.

[6] Владимирова Т.М., Третьяков С.И., Жабин В.И., Коптелов А.Е. Получение и переработка талловых продуктов. Архангельск: АГТУ, 2008. 155 с.

[7] Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Еxtractive compounds of betulaceae family birch buds (betula pendula roth.): v. composition of triterpene seco-acids // Russian J. of Bioorganic Chemistry, 2012, v. 38, no 7, pp. 762–768.

[8] Иванкин А.Н., Куликовский А.В Вострикова Н.Л., Чернуха И.М. Цис-, транс-конформационные изменения бактериальных жирных кислот в сравнении с аналогами животного и растительного происхождения // Прикладная биохимия и микробиология, 2014. Т. 50. № 6. С. 604–611.

[9] Jing G., Yu H., Sun Z., Zhen Z. Прогресс в области депрессорных присадок к биодизельному топливу // Нефтехимия, 2019. Т. 59. № 5. С. 575–579.

[10] Иванкин А.Н., Болдырев В.С., Жилин Ю.Н., Олиференко Г.Л., Бабурина М.И., Куликовский А.В. Макрокинетическая трансформация природных липидов для получения моторного топлива // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2017. № 5. С. 95–108 . DOI: 10.18698/1812-3368-2017-5-95-108

[11] Matusova T.N., Loginov S.A., Polina E.V., Vyzhgorodskii B.N. Improvement of the lubricating properties of diesel fuels // Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2002, v. 38, no 3, pp. 167–170.

[12] Andrawes F., Chang T., Scharrer R. Analysis of volatiles in tall oil by gas chromatography, flame-photometric detection, flame-ionization detection and mass spectrometry // J. of Chromatography A, 1989, v. 46812, no 5, pp. 145–155.

[13] Иванкин А.Н., Олиференко Г.Л., Куликовский А.В.Чернуха И.М., Семенова А.А., Спиридонов К.И., Насонова В.В. Определение ненасыщенных жирных кислот с мигрирующей двойной связью в сложных биологических матрицах. Пламенно-ионизационное и масс-спектрометрическое детектирование // Журнал аналитической химии, 2016. Т. 71. № 11. С. 1188–1195.

[14] Pereira E., Napp A., Braun J.V., Fontoura L.A.M., Vainstein M.H. Development and validation of analytical methodology by GC-FID using hexadecyl propanoate as an internal standard to determine the bovine tallow methyl esters content // J. of Chromatography B, 2018, v. 1093, no 9, pp. 134–140.

[15] Pasupuleti D., Pierce K., Eiceman G.A. Gas chromatography with tandem differential mobility spectrometry of fatty acid alkyl esters and the selective detection of methyl linolenate in biodiesels by dual-stage ion filtering // J. of Chromatography A, 2015, v. 142120, no 11, pp. 162–170.

[16] Ashraf-Khorassani M., Isaac G., Rainville P., Fountain K., Taylor L.T. Study of Ultra High Performance Supercritical Fluid Chromatography to measure free fatty acids with out fatty acid ester preparation // J. of Chromatography B, 2015, v. 9971, no 8, pp. 45–55.

[17] Hori K., Koriyama N., Omori H., Kuriyama M., Arishima T., Tsumura K. Simultaneous determination of 3-MCPD fatty acid esters and glycidol fatty acid esters in edible oils using liquid chromatography time-of-flight mass spectrometry // LWT – Food Science and Technology, 2012, v. 48, no 10, pp. 204–208.

[18] Kamiński M., Gilgenast E., Przyjazny A., Romanik G. Procedure for and results of simultaneous determination of aromatic hydrocarbons and fatty acid methyl esters in diesel fuels by high performance liquid chromatography // J. of Chromatography A, 2006, v. 1122, no 6, pp. 153–160.

Сведения об авторах

Иванкин Андрей Николаевич — д-р хим. наук, профессор кафедры химии и химических технологий лесного комплекса, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), aivankin@mgul.ac.ru

Зарубина Анжелла Николаевна — канд. техн. наук, доцент, заведующая кафедрой химии и химических технологий лесного комплекса, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), zarubina@mgul.ac.ru

Кулезнев Алексей Сергеевич — студент, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kuleznev00@mail.ru

Зенкин Александр Николаевич — магистрант, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), zensanches@mail.ru

Куликовский Андрей Владимирович — канд. техн. наук, зав. лабораторией, ФГБНУ ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, a.kulikovskii@fncps.ru

MINOR COMPONENTS DETERMINATION OF TALL OIL-BASED BIOFUELS THAT AFFECT ENVIRONMENT DURING COMBUSTION

A.N. Ivankin¹, A.N. Zarubina¹, A.C. Kuleznev¹, A.N. Zenkin¹, A.V. Kulikovskii²

¹BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

²V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences, 26, Talalihina st., 109316, Moscow, Russia

aivankin@mgul.ac.ru

The results of determining the components of biofuel obtained from tall oil by transesterification in the presence of methanol are presented. It is shown that the main components of the feedstock and product based on it are natural fatty acids and their derivatives, the total mass fraction of which can be more than 80 %. The composition of the used raw material and the product of its processing — a mixture of FA methyl esters, contains impurities of organic compounds of natural origin, the amount of which ranges from 0,001 to 3 %. It is expedient to determine lipid components with an accuracy of ± 20 % by gas chromatography with flame ionization detection, which establishes the presence of individual FAs in the mixture at a level from 0,1 to 40 %. Analysis of the composition of minor components with a low content from 0,001 to 0,1 % can be carried out by chromatography with a mass-selective detector. It is shown that a lot of organic compounds of natural origin are found in the biofuel product, the list of which includes substituted derivatives of amines, heteroalcohols, alkenes, oxiranes, acetals. The product is obtained from vegetable raw materials and contains residues of biochemical substances of wood origin. The total amount of such compounds with chromatographic mobility up to 10 min, 10…20 min, and more than 20 min in the analysis did not exceed 1,5…2 %. The minimum concentration of some compounds was less than 0,001 % of the total components. The analyzed biodiesel samples obtained from distilled TM did not contain, according to the mass spectrometry data, harmful impurities of bromine, iodine, phosphorus and sulfur-substituted organic compounds. In the work, the conditions for determining the complete pool of minor compounds were selected, and the influence of the composition of analytes on the analysis result was discussed. A conclusion is made about the potential environmental safety of liquid biofuel based on HM due to its component composition, which provides generally safe fuel combustion in engines of technical devices.

Keywords: biofuel, fatty acids, gas chromatography, flame ionization detector, mass spectrometric detector

Suggested citation: Ivankin A.N., Zarubina A.N., Kuleznev A.S., Zenkin A.N., Kulikovskii A.V. Opredelenie minornykh komponentov biotopliva, izgotovlennogo na osnove tallovogo masla, vliyayushchikh na ekologicheskuyu bezopasnost’ pri sgoranii [Minor components determination of tall oil-based biofuels that affect environment during combustion]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 89–99. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-89-99

References

[1] Aro T., Fatehi P. Tall oil production from black liquor: Challenges and opportunities. Separation and Purification Technology, 2017, v. 17524, no 3, pp. 469–480.

[2] Uusi-Kyyny P., Pakkanen M., Linnekoski J., Alopaeus V. Hydrogen solubility measurements of analyzed tall oil fractions and a solubility model. The J. of Chemical Thermodynamics, 2017, v. 105, no 2, pp. 15–20.

[3] Shatalov K.V., Goryunova A.K., Likhterova N.M., Ivankin A.N., Baburina M.I., Kulikovskiy A.V. Primenenie produktov sul’fattsellyuloznogo proizvodstva v kachestve prisadok k toplivam reaktivnykh dvigateley [The use of cellulose sulfate products as additives to jet engine fuels] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2016, t. 20, no. 6, pp. 107–115.

[4] Chin’ Kh.F., Tsarev G.I., Roshchin V.I. Modifikatsiya tallovogo masla listvennykh porod [Modification of tall oil of hardwood]. Lesnoy Gurnal [News of higher educational institutions. Forest magazine], 2014, v. 338, no. 2, pp. 123–129.

[5] Breuer T.E. Dimer Acids. Van Nostrand’s Encyclopedia of Chemistry. New York: Wiley-Interscience, 2005, 1856 p.

[6] Vladimirova T.M., Tret’yakov S.I., Zhabin V.I., Koptelov A.E. Poluchenie i pererabotka tallovykh produktov [Receiving and processing of tall products: monograph]. Arkhangelsk: Publishing house ASTU, 2008, 155 p.

[7] Vedernikov D.N., Roshchin V.I. Еxtractive compounds of betulaceae family birch buds (betula pendula roth.): v. composition of triterpene seco-acids. Russian J. of Bioorganic Chemistry, 2012, v. 38, no 7, pp. 762–768.

[8] Ivankin A.N., Kulikovskii A.V., Vostrikova N.L., Chernuha I.M. Cis-, trans-conformational changes in bacterial fatty acids in comparison with analogues of animal and plant origin. Applied Biochemistry and Microbiology, 2014, vol. 50, no. 6, pp. 668-674. DOI: 10.7868/S0555109914060051

[9] Jing G., Yu H., Sun Z., Zhen Z. Progress v oblasti depressornykh prisadok k biodizel’nomu toplivu [Progress in the field of depressant additives for biodiesel fuel]. Neftekhimiya , 2019, v. 59, no. 5, pp. 575–579.

[10] Ivankin A.N., Boldyrev V.S., Zhilin Yu.N., Oliferenko G.L., Baburina M.I., Kulikovskiy A.V. Makrokineticheskaya transformatsiya prirodnykh lipidov dlya polucheniya motornogo topliva [Macrokinetic Transformation of Natural Lipids for Motor Fuels Production]. Herald of the Bauman Moscow State Tech. Univ., Nat. Sci., 2017, no. 5, pp. 95–108. DOI: 10.18698/1812-3368-2017-5-95-108

[11] Matusova T.N., Loginov S.A., Polina E.V., Vyzhgorodskii B.N. Improvement of the lubricating properties of diesel fuels. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 2002, v. 38, no 3, pp. 167–170.

[12] Andrawes F., Chang T., Scharrer R. Analysis of volatiles in tall oil by gas chromatography, flame-photometric detection, flame-ionization detection and mass spectrometry. J. of Chromatography A, 1989, v. 46812, no 5, pp. 145–155.

[13] Ivankin A.N., Oliferenko G.L., Kulikovskiy A.V.Chernukha I.M., Semenova A.A., Spiridonov K.I., Nasonova V.V. Opredelenie nenasyshchennykh zhirnykh kislot s migriruyushchey dvoynoy svyaz’yu v slozhnykh biologicheskikh matritsakh. Plamenno-ionizatsionnoe i mass-spektrometricheskoe detektirovanie [Determination of unsaturated fatty acids with a migrating double bond in complex biological matrices by gas chromatography with flame ionization and mass spectrometry detection]. J. of Analytical Chemistry, 2016, v. 71, no. 11, pp. 1131–1137. DOI: 10.1134/S1061934816110046

[14] Pereira E., Napp A., Braun J.V., Fontoura L.A.M., Vainstein M.H. Development and validation of analytical methodology by GC-FID using hexadecyl propanoate as an internal standard to determine the bovine tallow methyl esters content. J. of Chromatography B, 2018, v. 1093, no 9, pp. 134–140.

[15] Pasupuleti D., Pierce K., Eiceman G.A. Gas chromatography with tandem differential mobility spectrometry of fatty acid alkyl esters and the selective detection of methyl linolenate in biodiesels by dual-stage ion filtering. J. of Chromatography A, 2015, v. 142120, no 11, pp. 162–170.

[16] Ashraf-Khorassani M., Isaac G., Rainville P., Fountain K., Taylor L.T. Study of Ultra High Performance Supercritical Fluid Chromatography to measure free fatty acids with out fatty acid ester preparation. J. of Chromatography B, 2015, v. 9971, no 8, pp. 45–55.

[17] Hori K., Koriyama N., Omori H., Kuriyama M., Arishima T., Tsumura K. Simultaneous determination of 3-MCPD fatty acid esters and glycidol fatty acid esters in edible oils using liquid chromatography time-of-flight mass spectrometry. LWT – Food Science and Technology, 2012, v. 48, no 10, pp. 204–208.

[18] Kamiński M., Gilgenast E., Przyjazny A., Romanik G. Procedure for and results of simultaneous determination of aromatic hydrocarbons and fatty acid methyl esters in diesel fuels by high performance liquid chromatography. J. of Chromatography A, 2006, v. 1122, no 6, pp. 153–160.

Authors’ information

Ivankin Andrey Nikolayevich — Dr. Sci. (Chem.), Professor of the Department of Chemistry BMSTU (Mytishchi branch), aivankin@mgul.ac.ru

Zarubina Angela Nikolaevna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Head of the Department of Chemistry and Chemical Technologies of the Forest Complex of BMSTU (Mytishchi branch), zarubina@mgul.ac.ru

Kuleznev Aleksey Sergeevich — Student of BMSTU (Mytishchi branch), caf-htdip@mgul.ac.ru

Zenkin Aleksandr Nikolaevich — Master of BMSTU (Mytishchi branch), zensanches@mail.ru

Kulikovskii Andrey Vladimirovich — Cand. Sci. (Tech.), Head of the Laboratory of the V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences, a.kulikovskii@fncps.ru

11

ГИБРИДНОЕ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЛЫХ ПОСЕЛЕНИЙ В РФ

100–108

УДК 621. 31. 004. 14

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-100-108

В.П. Галкин¹, А.А. Горяев², Н.Б. Баланцева², О.А. Калиничева², А.А. Калинина¹, А.В. Сиротов¹, Я.В. Тарлаков¹, М.С. Усачев¹

¹МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

²ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», 163002, г. Архангельск, Наб. Северной Двины, д. 17

vgalkin@mgul.ac.ru

Рассмотрен пример использования возобновляемых источников энергии в условиях населенного пункта Архангельской обл., типичного для средней полосы России. Проанализирована возможность использования энергии ветра и солнца для обеспечения электроэнергией бытовых потребителей на примере одного дома жилой площадью 60 м2. Приведены расчеты и определены параметры ветроустановки, солнечных батарей и аккумуляторов, исходя из обеспечения электроэнергией от ветроустановки и аккумулятора, поскольку в несолнечное время и безветренные дни, как правило, работает солнечная батарея. На основе проведенных расчетов определены параметры и выбран инвертор для предложенной системы электрообеспечения.

Ключевые слова: возобновляемая энергетика, дизель-генератор, электроснабжение, электротехника, возобновляемые источники энергии, ветроустановка, солнечная батарея, аккумуляторы

Ссылка для цитирования: Галкин В.П., Горяев А.А., Баланцева Н.Б., Калиничева О.А., Калинина А.А., Сиротов А.В., Тарлаков Я.В., Усачев М.С. Гибридное энергообеспечение жилых поселений в РФ // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 100–108. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-100-108

Список литературы

[1] Агроклиматический справочник по Архангельской области. Л.: Гидрометиздат, 1961. 220 с.

[2] Горяев А.А., Петухов С.В., Баланцева Н.Б. Энергообеспечение в Арктической зоне Архангельской области и Ненецкого автономного округа (НАО) // I Российская науч.-практ. конф. «Природопользование в Арктике: современное состояние и перспективы развития», Якутск, 22–25 сентября 2015 г. Якутск: СВФУ, 2015. С. 191–200.

[3] Березкин М.Ю., Синюгин О.А. География инноваций и возобновляемая энергетика мира // Малая энергетика, 2011. № 1–2. С. 3–5

[4] Шеповалова О.В. Использование возобновляемых источников энергии в комплексных системах энергообеспечения сельских зданий // Ползуновский вестник, 2011. № 21. С. 175–180.

[5] Кольниченко Г.И., Сиротов А.В., Тарлаков Я.В. Исследование и обоснование эксплуатационных характеристик дизель-генератора, работающего на дизельном топливе с биодобавками // Сборник трудов III Междунар. конф. «Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий» (АПЭЭТ-2014), Екатеринбург, 17–20 марта 2014 г. Екатеринбург: УРФУ, 2014. С. 230–232.

[6] BP Statistical Review of World Energy, 2016. URL: http://www.bp.com/statisticalreview (дата обращения 10.04.2020)

[7] Lattimore B., Smith C.T., Titus B.D., Stupak I., Egnell G. Environmental factors in woodfuel production: Opportunities, risks, and criteria and indicators for sustainable practices // Biomass and Bioenergy, 2009, no. 33(10), pp. 1321–1342.

[8] Малоизвестное оборудование для производства электроэнергии. 2016. URL: http://nnhpe.spbstu.ru/maloizvestnoe-oborudovanie-dlya-proizvodstva-elektroenergii/ (дата обращения 15.06.2019).

[9] Обзор электроэнергетической отрасли России, 2018. URL: https://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/EY-power-market-russia-2018/%24FILE/EY-power-market-russia-2018.pdf (дата обращения 10.04.2020).

[10] Токарев Г.Г. Газогенераторные автомобили. М.: ГНТ Изд-во машиностроительной литературы, 1955. 207 с.

[11] Обзор современных ПТУ малой мощности (до 1000 кВт). Санкт-Петербург: ООО НТЦ «МТТ», 2015. 41 с. URL: http://nnhpe.spbstu.ru/wp-content/uploads/2015/02/Obzor-PTU-maloy-moshchnosti.pdf (дата обращения 05.08.2019)

[12] Елистратов В.В. Возобновляемая энергетика. СПб.: Изд-во политехнического ун-та, 2016. 424 с.

[13] Васильев И.А., Люминарская Е.С., Селиванов К.В. Гибридная энергетика как способ электрификации географически изолированных потребителей // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2018. № 4–2 (330). С. 154–161.

[14] Васильев И.А., Люминарская Е.С., Селиванов К.В. Автономная система энергоснабжения с микропроцессорным управлением // Электроника и электрооборудование транспорта, 2019. № 2. С. 21–26.

[15] Селиванов К.В. Анализ способов малого распределенного электроснабжения // International research journal, 2017. № 01 (55). Ч. 4. С. 107–110.

[16] Князева Г.А. Биоэнерготехнологии: новые направления развития регионального лесного сектора // Социально-экономические, политические и исторические аспекты развития северных и арктических регионов России: Материалы Всерос. науч. конф. (с междунар. участием). Сыктывкар, 17–18 октября 2018 г. Сыктывкар: Коми Республиканская Академия государственной службы и управления, 2018. С. 20–25.

[17] Langholtz M.H.; Stokes B.J.; Eaton L.M. 2016. 2016 Billion-ton report: Advancing domestic resources for a thriving bioeconomy, Volume 1: Economic availability of feedstock. U.S. Department of Energy. ORNL/TM-2016/160. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN. 411p. DOI: 10.2172/1271651.

[18] Попель О.С., Фортов В.Е. Энергетика в современном мире. Долгопрудный: Интеллект, 2011. 168 с.

[19] Nivala M., Anttila P., Laitila J., Salminen O., Flyktman M. A GIS-based methodology to estimate the regional balance of potential and demand of forest chips // J. of Geographic Information Systems, 2016, no. 8, 633–662.

[20] Goerndt M.E., D’Amato A., Kabrick J. Chapter 4: Wood Energy and Forest Management // Wood Energy in Developed Economies / Ed F.X. Aguilar. London, UK: Earthscan Publishing, 2014, pp. 93–127.

Сведения об авторах

Галкин Владимир Павлович — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), vgalkin@mgul.ac.ru

Горяев Аркадий Алексеевич — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», ark 16111936@gmail.com

Баланцева Наталья Борисовна — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Калиничева Оксана Александровна — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Сиротов Александр Владиславович — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), sirotov@mgul.ac.ru

Калинина Алена Анатольевна — вед. инженер МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kalinina@mgul.ac.ru

Тарлаков Яков Викторович — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), tarlakov@mgul.ac.ru

Усачев Максим Сергеевич — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), usachev@mgul.ac.ru

HYBRID POWER SUPPLY OF RESIDENTIAL SETTLEMENTS IN RUSSIAN FEDERATION

V.P. Galkin¹, A.A. Goriaev², N.B. Balantseva², O.A. Kalinicheva², A.A. Kalinina¹, A.V. Sirotov¹, Y.V. Tarlakov¹, M.S. Usachev¹

¹BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

²Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

vgalkin@mgul.ac.ru

An example of using renewable energy sources in the conditions of a locality in the Arkhangelsk region, typical for the Central part of Russia, is considered. The possibility of using wind and solar energy to provide electricity to domestic consumers is analyzed on the example of one house with a living area of 60 sq. m. Calculations are made and parameters of the wind farm, solar panels and accumulators are determined based on the provision of electricity from the wind farm and battery, since in non-Sunny times and windless days, as a rule, the solar battery operates. Based on the calculations, the parameters were determined and an inverter was selected for the proposed power supply system.

Keywords: renewable power generation, diesel generator, power supply, electrical engineering, renewable energy sources, wind turbine, solar panel, batteries

Suggested citation: Galkin V.P., Goriaev A.A., Balantseva N.B., Kalinicheva O.A., Kalinina A.A., Sirotov A.V., Tarlakov Y.V., Usachev M.S. Gibridnoe energoobespechenie zhilykh poseleniy v RF [Hybrid power supply of residential settlements in Russian Federation]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 100–108. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-100-108

References

[1] Agroklimaticheskiy spravochnik po Arkhangel’skoy oblasti [Agro-climatic guide to the Arkhangelsk region]: Leningrad: Gidrometizdat, 1961, 220 p.

[2] Goryaev A.A., Petukhov S.V., Balantseva N.B. Energoobespechenie v Arkticheskoy zone Arkhangel’skoy oblasti i Nenetskogo avtonomnogo okruga (NAO) [Power supply in the Arctic zone of the Arkhangelsk region and the Nenets Autonomous Okrug (NAO)]. I Rossiyskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Prirodopol’zovanie v Arktike: sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya» [I Russian scientific and practical conference «Environmental management in the Arctic: current state and development prospects»], Yakutsk, 22–25 September 2015. Yakutsk: NEFU, 2015, pp. 191–200.

[3] Berezkin M.Yu., Sinyugin O.A. Geografiya innovatsiy i vozobnovlyaemaya energetika mira [Geography of Innovations and Renewable Energy of the World]. Malaya energetika [Small Energy], 2011, no. 1–2, pp. 3–5.

[4] Shepovalova O.V. Ispol’zovanie vozobnovlyaemykh istochnikov energii v kompleksnykh sistemakh energoobespecheniya sel’skikh zdaniy [The use of renewable energy sources in integrated energy supply systems for rural buildings]. Polzunovskiy vestnik [Polzunovsky Bulletin], 2011, no. 21, рр. 175–180.

[5] Kol’nichenko G.I., Sirotov A.V., Tarlakov Ya.V. Issledovanie i obosnovanie ekspluatatsionnykh kharakteristik dizel’-generatora, rabotayushchego na dizel’nom toplive s biodobavkami [Research and justification of the performance characteristics of a diesel generator operating on diesel fuel with bioadditives]. Sbornik trudov III Mezhdunarodnoy konferentsii «Aktual’nye problemy energosberegayushchikh elektrotekhnologiy» (APEET-2014) [Proceedings of the III International Conference APEET-2014]. Ekaterinburg: URFU, 2014, pp. 230–232.

[6] BP Statistical Review of World Energy, 2016. Available at: http://www.bp.com/statisticalreview (дата обращения 10.04.2020).

[7] Lattimore B., Smith C.T., Titus B.D., Stupak I., Egnell G. Environmental factors in woodfuel production: Opportunities, risks, and criteria and indicators for sustainable practices // Biomass and Bioenergy, 2009, no. 33(10), pp. 1321–1342.

[8] Maloizvestnoe oborudovanie dlya proizvodstva elektroenergii [Little-known equipment for the production of electricity], 2016. Available at: http://nnhpe.spbstu.ru/maloizvestnoe-oborudovanie-dlya-proizvodstva-elektroenergii/ (accessed 15.06.2019).

[9] Obzor elektroenergeticheskoy otrasli Rossii [Overview of the Russian electric power industry], 2018 Available at: https://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/EY-power-market-russia-2018/%24FILE/EY-power-market-russia-2018.pdf (accessed 10.04.2020).

[10] Tokarev G.G. Gazogeneratornye avtomobili [Gas generating cars]. Moscow: GNT Publishing house of engineering literature, 1955, 207 p.

[11] Obzor sovremennykh PTU maloy moshchnosti (do 1000 kVt) [A review of modern low-power vocational schools (up to 1000 kW)]. St. Petersburg: NTTs MTT LLC, 2015. 41 p. Available at: http://nnhpe.spbstu.ru/wp-content/uploads/2015/02/Obzor-PTU-maloy-moshchnosti.pdf (accessed 05.08.2019)

[12] Elistratov V.V. Vozobnovlyaemaya energetika [Renewable energy]. St. Petersburg: Politekhnicheskiy un-t [Polytechnic University], 2016, 442 p.

[13] Vasil’ev I.A., Lyuminarskaya E.S., Selivanov K.V. Gibridnaya energetika kak sposob elektrifikatsii geograficheski izolirovannykh potrebiteley [Hybrid energy as a way of electrifying geographically isolated consumers]. Fundamental’nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii [Fundamental and Applied Problems of Engineering and Technology], 2018, no. 4–2 (330), pp. 154–161.

[14] Vasil’ev I.A., Lyuminarskaya E.S., Selivanov K.V. Avtonomnaya sistema energosnabzheniya s mikroprotsessornym upravleniem [Autonomous power saving system with microprocessor control]. Elektronika i elektrooborudovanie transporta [Electronics and electrical equipment of transport] 2019, no. 2, pp. 21–26.

[15] Selivanov K.V. Analiz sposobov malogo raspredelennogo elektrosnabzheniya [Analysis of small distributed power supply methods]. International research journal, 2017, no. 01 (55), part 4, pp. 107–110.

[16] Knyazeva G.A. Bioenergotekhnologii: novye napravleniya razvitiya regional’nogo lesnogo sektora [Bioenergy technologies: new directions for the development of the regional forestry sector]. Sotsial’no-ekonomicheskie, politicheskie i istoricheskie aspekty razvitiya severnykh i arkticheskikh regionov Rossii: Materialy Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii (s mezhdunarodnym uchastiem) [Socio-economic, political and historical aspects of the development of the northern and Arctic regions of Russia: Materials of the All-Russian Scientific Conference (with international participation)]. Syktyvkar, October 17–18, 2018. Syktyvkar: Komi Republican Academy of Public Service and Management, 2018, pp. 20–25.

[17] Langholtz M.H.; Stokes B.J.; Eaton L.M. 2016. 2016 Billion-ton report: Advancing domestic resources for a thriving bioeconomy, Volume 1: Economic availability of feedstock. U.S. Department of Energy. ORNL/TM-2016/160. Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN. 411p. DOI: 10.2172/1271651.

[18] Popel’ O.S., Fortov V.E. Energetika v sovremennom mire [Energy in the modern world]. Dolgoprudny: Intellect, 2011, 168 p.

[19] Nivala M., Anttila P., Laitila J., Salminen O., Flyktman M. A GIS-based methodology to estimate the regional balance of potential and demand of forest chips // J. of Geographic Information Systems, 2016, no. 8, 633–662.

[20] Goerndt M.E., D’Amato A., Kabrick J. Chapter 4: Wood Energy and Forest Management // Wood Energy in Developed Economies / Ed F.X. Aguilar. London, UK: Earthscan Publishing, 2014, pp. 93–127.

Authors’ information

Galkin Vladimir Pavlovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), vgalkin@mgul.ac.ru

Goryaev Arkadiy Alekseevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, ark 16111936@gmail.com

Balantseva Natal’ya Borisovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov

Kalinicheva Oksana Aleksandrovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov

Sirotov Aleksandr Vladislavovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), sirotov@mgul.ac.ru

Kalinina Alena Anatol’evna — Leading Engineer of the BMSTU (Mytishchi branch), kalinina@mgul.ac.ru

Tarlakov Yakov Viktorovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), tarlakov@mgul.ac.ru

Usachev Maksim Sergeevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), usachev@mgul.ac.ru

12

О Д.И. МЕНДЕЛЕЕВЕ И ЕГО ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ. ПРОДОЛЖЕНИЕ

109–114

УДК 546

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-109-114

Ю.М. Евдокимов, И.Н. Герасимова, Т.Г. Грушева, А.Г. Степанов

Академия ГПС МЧС РФ, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4

evdokur@mail.ru

Приведено обсуждение статьи Г.Л. Олиференко, А.Н. Зарубиной, А.В. Устюгова, А.Н. Иванкина «К 150-летию Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева», опубликованной в Лесном вестнике / Forestry Bulletin, 2019, том 23, № 6, С. 117–123. DOI: 10.18698/2542-1468-2019-6-117-123

Ключевые слова: периодический закон, система элементов и ее развитие

Ссылка для цитирования: Евдокимов Ю.М., Герасимова И.Н., Грушева Т.Г., Степанов А.Г. О Д.И. Менделееве и его Периодической системе. Продолжение // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 109–114. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-109-114

Список литературы

[1] Олиференко Г.Л., Зарубина А.Н., Устюгов А.В.. Иванкин А.Н. К 150-летию Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева //Лесной вестник /Forestry Bulletin, 2019, том 23, № 6, С. 117-123.

DOI: 10/18698/2542-1468-2019-6-117-123

[2] Трифонов Д. Периодическая законность в поисках границ // НГ-наука (приложение к Независимой газете), 10 мая 2010 года, С. 14.

[3] Фишман Р. Остров сокровищ // Популярная механика, 2016. № 11. С. 53–57.

[4] Скерри Э. Таблица Менделеева: век недолог? // В мире науки, 2014, № 07/08. С. 78–81.

[5] Менделеев Д. Основы химии, 6-е изд. С.-Петербург: Типография В. Демакова, 1895. 780 с.

[6] Спутник химика. Справочная книга CHEMIKER – KALENDER профессора Dr. Rudolf Biedermann. С.-Петербург: Издание Ф.В. Щепанскаго, 1899. 652 с.

[7] Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, ч. 1. В 3 ч. М.: Мир, 1969. 226 с.

[8] Ouelette Robert J. Understanding Chemistry. New York, Hagerstown, San Francisco, London: Harper & Row, Publisher, 1976, 64 p.

[9] Рабинович Е., Тило Э. Периодическая система элементов. История и теория. М.; Л.: Государственное технико-теоретическое издательство, 1933. 409 с.

[10] Чумаков В. Ядро пленительного счастья (беседа с академиком РАН Оганесяном Ю.Ц.) // В мире науки, 2019, № 12. С. 15–23.

[11] Бучаченко А.Л. Религия молекул // Химия и жизнь – ХХ1 век, 2012, № 1. С. 16–19.

[12] Ritter S.K. The chemical bond // C&EN, 2007, January 29, p. 37–39.

[13] Евдокимов Ю. К истории периодического закона // Наука и жизнь, 2009. № 5. С. 12–15.

[14] Флеров Г.Н., Ильинов А.С. На пути к сверхэлементам. М.: Педагогика, 1977. 112 с.

[15] Гельман З.Е. История химии в Японии. М.: МГУЛ, 2003. 42 с.

[16] Atkinson R.W. The Chemistry of Sake-Brewing. Tokyo: Tokio Daigaku, 1881, 73 p.

[17] Азимов А. Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии от алхимии до ядерной бомбы / Пер. с англ. З. Гельмана. СПб.: Амфора, 2002. 268 c.

[18] Евдокимов Ю. Таким он был // НГ-Наука (приложение к Независимой газете), 1994. 18 января. С. 6.

[19] Плотников В.К., Салфетников А.А., Косовский Г.Ю., Глазко В.И. К 150-летию открытия ДНК // Вестник РАЕН, 2020, № 1. С. 74–85.

[20] Laniel D., Winkler B., Fedotenko T., Pakhomova A., Chariton S., Milman V., Prakapenka V., Dubrovinsky L., Dubrovinskaia N. High-pressure polymeric nitrogen allotrope with the black phosphorus structure // Physical Review Letters, 2020, v. 124, iss. 21, p. 216001.

Сведения об авторах

Евдокимов Юрий Михайлович — канд. хим. наук, профессор кафедры процессов горения Академии ГПС МЧС РФ, evdokur@mail.ru

Герасимова Ирина Николаевна — ст. преподаватель кафедры процессов горения Академии ГПС МЧС РФ, meegera@mail.ru

Грушева Татьяна Геннадиевна — ст. преподаватель кафедры процессов горения Академии ГПС МЧС РФ, grusheva.agps@yandex.ru

Степанов Анатолий Георгиевич — Академия ГПС МЧС РФ, agstepanow@yandex.ru

D.I. MENDELEEV AND PERIODIC SYSTEM. CONTINUED

Yu.M. Evdokimov, I.N. Gerasimova, T.G. Grusheva, A.G. Stepanov

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, 4, Boris Galushkina, st., 129366, Moscow, Russia

evdokur@mail.ru

There has been presented a discussion of the article by G.L. Oliferenko, A.N. Zarubina, A.V. Ustyugova, A.N. Ivankin «To the 150th anniversary of the Periodic Table of Chemical Elements by D.I. Mendeleev», published in Forestry Bulletin, 2019, vol. 23, no. 6, pp. 117-123. DOI: 10.18698 / 2542-1468-2019-6-117-123

Keywords: periodic law, system of elements of Mendeleev

Suggested citation: Evdokimov Yu.M., Gerasimova I.N., Grusheva T.G. Stepanov A.G. O D.I. Mendeleeve i ego Periodicheskoy sisteme. Prodolzhenie [D.I. Mendeleev and Periodic system. Continued]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 109–114. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-109-114

References

[1] Oliferenko G.L., Zarubina A.N., Ustyugov A.V.. Ivankin A.N. K 150-letiyu periodicheskoy sistemy khimicheskikh elementov D.I. Mendeleeva [To the 150th anniversary of the periodic system of chemical elements D.I. Mendeleev] Forestry Bulletin, 2019, vol. 23, no. 6, pp. 117-123. DOI: 10/18698 / 2542-1468-2019-6-117-123

[2] Trifonov D. Periodicheskaya zakonnost’ v poiskakh granits [Periodic legality in search of borders]. NG-nauka (prilozhenie k Nezavisimoy gazete) [NG-science (supplement to Nezavisimaya gazeta)], May 10, 2010, p. 14.

[3] Fishman R. Ostrov sokrovishch [Treasure Island]. Populyarnaya mekhanika [Popular Mechanics], 2016, no. 11, pp. 53–57.

[4] Skerri E. Tablitsa Mendeleeva: vek nedolog? [Periodic Table: A Century Is Short?]. V mire nauki [In the world of science], 2014, no. 07/08, pp. 78–81.

[5] Mendelev D. Osnovy khimii, 6-e izdanie [Fundamentals of Chemistry, 6th edition]. St. Petersburg: V. Demakov’s printing house, 1895, 780 p.

[6] Sputnik khimika. Spravochnaya kniga Chemiker – Kalender professora Dr. Rudolf Biedermann [Companion of the chemist. Reference book Chemiker–Kalender by Professor Dr. Rudolf Biedermann]. St. Petersburg: Edition of F.V. Schepansky, 1899, 652 p.

[7] Cotton F., Wilkinson J. Sovremennaya neorganicheskaya khimiya, ch. 1. V 3 ch. [Modern inorganic chemistry, part 1. In 3 parts]. Moscow: Mir, 1969, 226 p.

[8] Ouelette Robert J. Understanding Chemistry. New York, Hagerstown, San Francisco, London: Harper & Row, Publisher, 1976, 64 p.

[9] Rabinovich E., Tilo E. Periodicheskaya sistema elementov. Istoriya i teoriya [Periodic system of elements. History and theory]. Moscow-Leningrad: State technical-theoretical publishing house, 1933, 409 p.

[10] Chumakov V. Yadro plenitel’nogo schast’ya (beseda s akademikom RAN Oganesyanom Yu.Ts.) [The core of captivating happiness (conversation with Academician of the Russian Academy of Sciences Oganesyan Yu. Ts.)]. V mire nauki [In the world of science], 2019, no. 12, pp. 15–23.

[11] Buchachenko A.L. Religiya molekul [Religion of molecules]. Khimiya i zhizn’ – KhKh1 vek [Chemistry and Life – XXI century], 2012, no. 1, pp. 16–19.

[12] Ritter S.K. The chemical bond. C&EN, 2007, January 29, p. 37–39.

[13] Evdokimov Yu. K istorii periodicheskogo zakona [On the history of the periodic law]. Nauka i zhizn’ [Science and Life], 2009, no. 5, pp. 12–15.

[14] Flerov G.N., Il’inov A.S. Na puti k sverkhelementam [Towards superelements]. Moscow: Pedagogika, 1977, 112 p.

[15] Gel’man Z.E. Istoriya khimii v Yaponii [History of Chemistry in Japan]. Moscow: MGUL, 2003, 42 p.

[16] Atkinson R.W. The Chemistry of Sake-Brewing. Tokyo: Tokio Daigaku, 1881, 73 p.

[17] Azimov A. Kratkaya istoriya khimii. Razvitie idey i predstavleniy v khimii ot alkhimii do yadernoy bomby / Per. s angl. Z. Gel’mana [A Brief History of Chemistry. Development of ideas and concepts in chemistry from alchemy to the nuclear bomb. Translated from English Z. Gelman]. Saint Petersburg: Amphora, 2002, 268 p.

[18] Evdokimov Yu. Takim on byl [So he was]. NG-Nauka (prilozhenie k Nezavisimoy gazete) [NG-Science (supplement to Nezavisimaya Gazeta)], 1994, January 18, p. 6.

[19] Plotnikov V.K., Salfetnikov A.A., Kosovskiy G.Yu., Glazko V.I. K 150-letiyu otkrytiya DNK [On the 150-th anniversary of the discovery of DNA]. Vestnik RAEN [Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences], 2020, no. 1, pp. 74–85.

[20] Laniel D., Winkler B., Fedotenko T., Pakhomova A., Chariton S., Milman V., Prakapenka V., Dubrovinsky L., Dubrovinskaia N. High-pressure polymeric nitrogen allotrope with the black phosphorus structure. Physical Review Letters, 2020, v. 124, iss. 21, p. 216001.

Authors’ information

Evdokimov Yuriy Mikhaylovich — Cand. Sci. (Chemistry), Professor of the Department of Process of fire, State Fire Academy of EMERCOM, Moscow, evdokur@mail.ru

Gerasimova Irina Nikolaevna — Senior Lecturer of the Department of Process of fire, State Fire Academy of EMERCOM, Moscow, meegera@mail.ru

Grusheva Tatiana Gennadievna — Senior Lecturer of the Department of Process of fire, State Fire Academy of EMERCOM, Moscow, grusheva.agps@yandex.ru

Stepanov Anatoliy Georgievich  — Academy of EMERCOM, agstepanow@yandex.ru

Лесоинженерное дело

13

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

115–122

УДК 631.542.33

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-115-122

A.A. Платонов

Ростовский государственный университет путей сообщения, 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, д. 2

paa7@rambler.ru

Выполнены анализ, систематизация и оценка востребованности применяемых для удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности с территорий линейных инфраструктурных объектов машин, механизмов и оборудования. Проанализированы существующие технологические процессы, формирующие исключительно механические способы удаления нежелательной древесно-кустарниковой растительности. Систематизированы применяемые на территории линейных инфраструктурных объектов технические средства механизации работ по элементам технологического процесса. Показано преимущественное применение организациями-исполнителями работ конкретного ряда технических средств с указанием их характеристик и основных определяющих критериев востребованности. Установлено практически полное отсутствие как малых средств механизации, позволяющих уменьшить долю ручного труда при осуществлении работ по удалению нежелательной растительности в труднодоступных местах очищаемых территорий, так и специализированных подборщиков-погрузчиков порубочных остатков. Предложено и сформулировано определение технического средства сгребания нежелательной растительности: «грабли лесные». Раскрыто, что в ряде нормативных документов присутствуют некорректные названия моторизованных кусторезов ручного типа, приведены соответствующие рекомендации производству. Результаты работы могут быть использованы производственными предприятиями, занимающимися содержанием и эксплуатацией линейных инфраструктурных объектов.

Ключевые слова: линейный инфраструктурный объект, нежелательная растительность, удаление, механизация, техническое средство, характеристика, востребованность

Ссылка для цитирования: Платонов A.A. Современное состояние технических средств механизации для удаления нежелательной растительности // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 115–122.

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-115-122

Список литературы

[1] Регионы России. Основные социально-экономические показатели городов. М.: Росстат, 2018. 443 с.

[2] Российский статистический ежегодник. М.: Росстат, 2018. 694 с.

[3] Сайты Обществ системы «Транснефть». URL: https://www.transneft.ru/ subsidiaries-company/ (дата обращения 25.10.2019).

[4] О «Газпроме». URL: https://www.gazprom.ru/about/ (дата обращения 25.10.2019).

[5] О компании ПАО «Россети». URL: http://www.rosseti.ru/about/ company/ (дата обращения 25.10.2019).

[6] Сощенко А.Е. Развитие методов и технических средств обеспечения эксплуатационной надежности линейной части трубопроводного транспорта нефти: автореф. дис. … д-ра. техн. наук: 25.00.19. Уфа, 2005. 48 с.

[7] Силаев Г.В. Машины и механизмы в лесном и лесопарковом хозяйстве: в 2 ч. Часть 2. М.: Юрайт, 2020. 229 с.

[8] Крейнис З.Л., Селезнева Н.Е. Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути. М.: УМЦ ЖДТ, 2019. 453 c.

[9] Магистральный трубопроводный транспорт газа в терминах и определениях / под ред. Б.В. Будзуляк. М.: ИРЦ Газпром, 2007. 247 с.

[10] Бензиномоторные пилы. Устройство и эксплуатация / под ред. И.В. Григорьева. СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2017. 206 с.

[11] Григорьев И.В., Куницкая О.А., Рудов С.Е., Давтян А.Б. Технология и система машин для разрубки трасс линейных объектов // Энергия: экономика, техника, экология, 2019. № 10. С. 62–68.

[12] Застенский Л.С., Неволин Н.Н. Машины и механизмы лесного хозяйства и их эксплуатация. Вологда: Издательство КРТ, 2000. 395 с.

[13] Мясищев Д.Г. Потенциал малой механизации в лесохозяйственных технологических процессах // ИВУЗ. Лесной журнал, 2018. № 1 (361). С. 70–79.

[14] Технология и машины лесосечных работ / под ред. В.И. Патякина. СПб: СПбГЛТУ, 2012. 362 с.

[15] Ascard J. Comparison of flaming and infrared radiation techniques for thermal weed control // Weed Res, 1998, no. 38, pp. 69–76.

[16] Coleman G.R.Y., Stead A., Rigter M.P., Xu Z., Brooker G.M., Sukkarieh S., Walsh M.J. Using energy requirements to compare the suitability of alternative methods for broadcast and site-specific weed control // Weed Technology, 2019, v. 33, iss. 4, pp. 633–650.

[17] Gerasimov Y., Senko S., Karjalainen T. Prospects of Forest Road Infrastructure Development in Northwest Russia with Proven Nordic Solutions // Scandinavian Journal of Forest Research, 2013, v. 28, no. 8, pp. 758–774.

[18] Rask A.M., Kristoffersen P. A review of non-chemical weed control on hard surfaces // Weed Res, 2007, no. 47, pp. 370–380.

[19] Антипов Б.В., Маркелов С.Ю., Хайдаров М.Т. Мульчерные технологии в полосе отвода железных дорог. М.: Арсенал, 2013. 115 с.

[20] Apattsev V., Aksenov V., Zavyalov A. Upgrading technological processes of operating the railway infrastructure facilities // MATEC Web of Conferences, 2018, p. 04010.

[21] Григорьев И.В., Григорьева О.И., Чураков А.А. Эффективные технологии и системы машин для малообъемных заготовок древесины // Энергия: экономика, техника, экология, 2018. № 2. С. 61–66.

[22] Ивашнев М.В. Научные основы совершенствования машин для удаления древесно-кустарниковой растительности при непрерывном движении базового трактора: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.21.01. Петрозаводск, 2019, 36 с.

[23] Платонов А.А. Технологические процессы удаления нежелательной растительности различными средствами механизации // Resources and Technology, 2017. Т. 14. № 2. С. 33–48.

[24] Лесная энциклопедия, в 2-х т. / под ред. Г.И. Воробьева. М.: Советская энциклопедия, 1985–1986. Т. 1. 563 с., т. 2. 631 с.

[25] Малюков С.В., Панявина Е.А., Аксенов А.А. Анализ конструкций мульчеров и ротоваторов // Лесотехнический журнал, 2019. Т. 9. № 1 (33). С. 159–167.

[26] Мульчеры: что мы о них знаем? URL: https://os1.ru/article/9568-tipy-i-marki-mulcherov-predstavlennyh-na-rossiyskom-rynke-mulchery-chto-my-o-nih-znaem (дата обращения 22.04.2020).

[27] Тикачев В.И. Машины для измельчения древесины // ЛесПромИнформ, 2010. № 2 (68). С. 92–104.

[28] Жданов Ю.М., Юдин Р.В., Попиков В.П., Канищев Д.А. Совершенствование технологического оборудования агрегата для удаления порубочных остатков из лесной полосы при рубках ухода // Лесотехнический журнал, 2015. Т. 5. № 3 (19). С. 210–220.

[29] Техника. Энциклопедия / под ред. Г.И. Белов, А.П. Горкин. М.: Росмен-Пресс, 2006. 488 с.

[30] Мамонтов И.М. Экскаватор вытесняет ручной труд на вырубке кустарника // Гудок: Восточно-Сибирский путь (транспортная газета), 2018. № 171. С. 7.

Сведения об авторе

Платонов Алексей Александрович — канд. техн. наук, доцент Ростовского государственного университета путей сообщения, paa7@rambler.ru

MODERN STATE OF TECHNICAL MEANS TO REMOVE UNCONTROLLED VEGETATION

A.A. Platonov

Rostov State Transport University, 2, Square of the Rostov Rifle Regiment of the People’s Militia, 344038, Rostov-on-Don, Russia

paa7@rambler.ru

The article analyzes, systematizes and evaluates the demand for machines, mechanisms and equipment used to remove uncontrolled tree and shrub vegetation from the territories of linear infrastructural objects. The existing technological processes that form exclusively mechanical methods of removing unwanted tree and shrub vegetation are analyzed. The technical means of mechanization of work on the elements of the technological process used on the territory of linear infrastructure facilities are systematized. The predominant use of a specific number of technical means by implementing organizations is shown, indicating their characteristics and the main defining criteria of demand. It has been established that there is almost complete absence of both small means of mechanization, allowing to reduce the share of manual labor when carrying out work to remove unwanted vegetation in hard-to-reach places of the cleaned areas, and specialized pick-up loaders of felling residues. The definition of a technical means of raking up unwanted vegetation is proposed and formulated as a «forest rake» It was revealed that in a number of regulatory documents there are incorrect names for motorized hand-type brush cutters, corresponding recommendations for production are given. The results of the work can be used by enterprises engaged in the maintenance and operation of linear infrastructure facilities.

Keywords: linear infrastructure object, unwanted vegetation, removal, mechanization, technical means, characteristics, demand

Suggested citation: Platonov A.A. Sovremennoe sostoyanie tekhnicheskikh sredstv mekhanizatsii dlya udaleniya nezhelatel’noy rastitel’nosti [Modern state of technical means to remove uncontrolled vegetation]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 115–122. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-115-122

References

[1] Regiony Rossii. Osnovnyye sotsial’no-ekonomicheskiye pokazateli gorodov [Regions of Russia. The main socio-economic indicators of cities]. Moscow: Rosstat, 2018, 443 p.

[2] Rossiyskiy statisticheskiy yezhegodnik [Russian Statistical Yearbook]. Moscow: Rosstat, 2018, 694 p.

[3] Sayty Obshchestv sistemy «Transneft’» [Sites of the Companies of the Transneft system]. Available at: https://www.transneft.ru/ subsidiaries-company / (accessed 25.10.2019).

[4] O «Gazprome» [About Gazprom]. Available at: https://www.gazprom.ru/about/ (accessed 25.10.2019).

[5] O kompanii PAO «Rosseti» [About the company PJSC Rosseti]. Available at: http://www.rosseti.ru/about/company / (accessed 25.10.2019).

[6] Soshchenko A.E. Razvitie metodov i tekhnicheskikh sredstv obespecheniya ekspluatatsionnoy nadezhnosti lineynoy chasti truboprovodnogo transporta nefti [Development of methods and technical means of ensuring the operational reliability of the linear part of the pipeline transport of oil]. Dis. ... Dr. Sci. (Tech.), 25.00.19. Ufa, 2005, 48 p.

[7] Silaev G.V. Mashiny i mekhanizmy v lesnom i lesoparkovom khozyaystve [Machines and mechanisms in forestry and forest park economy]. In 2 p. Part 2. Moscow: Yurayt, 2020, 229 p.

[8] Kreynis Z.L., Selezneva N.E. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i remont zheleznodorozhnogo puti [Maintenance and repair of the railway track]. Moscow: UMTs ZhDT, 2019, 453 p.

[9] Magistral’nyy truboprovodnyy transport gaza v terminakh i opredeleniyakh [Main pipeline gas transportation in terms and definitions]. Ed. B.V. Budzulak. Moscow: IRTs Gazprom, 2007, 247 p.

[10] Benzinomotornyye pily. Ustroystvo i ekspluatatsiya. Uchebnik: pod red. I.V. Grigor’yeva [Petrol motor saws. The device and operation. Ed. I.V. Grigoryev]. St. Petersburg: Publishing and Printing Association of Higher Education Institutions, 2017, 206 p.

[11] Grigoriev I.V., Kunitskaya O.A., Rudov S.E., Davtyan A.B. Tekhnologiya i sistema mashin dlya razrubki trass lineynykh ob”yektov [Technology and system of machines for cutting lines of linear objects]. Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya [Energy: economy, technology, ecology], 2019, no. 10, pp. 62–68.

[12] Zastensky L.S., Nevolin N.N. Mashiny i mekhanizmy lesnogo khozyaystva i ikh ekspluatatsiya [Machines and mechanisms of forestry and their operation]. Vologda: KRT Publishing House, 2000, 395 p.

[13] Myasischev D.G. Potentsial maloy mekhanizatsii v lesokhozyaystvennykh tekhnologicheskikh protsessakh [The potential of small-scale mechanization in forestry technological processes]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 1 (361), pp. 70–79.

[14] Tekhnologiya i mashiny lesosechnykh rabot [Technology and machines for logging operations]. Ed. V.I. Patyakin. St. Petersburg: SPbGLTU, 2012, 362 p.

[15] Ascard J. Comparison of flaming and infrared radiation techniques for thermal weed control. Weed Res, 1998, no. 38, pp. 69–76.

[16] Coleman G.R.Y., Stead A., Rigter M.P., Xu Z., Brooker G.M., Sukkarieh S., Walsh M.J. Using energy requirements to compare the suitability of alternative methods for broadcast and site-specific weed control. Weed Technology, 2019, v. 33, iss. 4, pp. 633–650.

[17] Gerasimov Y., Senko S., Karjalainen T. Prospects of Forest Road Infrastructure Development in Northwest Russia with Proven Nordic Solutions. Scandinavian Journal of Forest Research, 2013, v. 28, no. 8, pp. 758–774.

[18] Rask A.M., Kristoffersen P. A review of non-chemical weed control on hard surfaces. Weed Res, 2007, no. 47, pp. 370–380.

[19] Antipov B.V., Markelov S.Yu., Khaidarov M.T. Mul’chernyye tekhnologii v polose otvoda zheleznykh dorog [Mulcher technologies in the railway right of way]. Moscow: Arsenal, 2013, 115 p.

[20] Apattsev V., Aksenov V., Zavyalov A. Upgrading technological processes of operating the railway infrastructure facilities. MATEC Web of Conferences, 2018, p. 04010.

[21] Grigoryev I.V., Grigoryeva O.I., Churakov A.A. Effektivnyye tekhnologii i sistemy mashin dlya maloob’yomnykh zagotovok drevesiny [Effective technologies and machine systems for low-volume timber procurements]. Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya [Energy: economy, technology, ecology], 2018, no. 2, pp. 61–66.

[22] Ivashnev M.V. Nauchnyye osnovy sovershenstvovaniya mashin dlya udaleniya drevesno-kustarnikovoy rastitel’nosti pri nepreryvnom dvizhenii bazovogo traktora [Scientific basis for the improvement of machines for removing tree and shrubbery with continuous movement of the base tractor]. Diss. Dr. Sci. (Tech.) 05.21.01. Petrozavodsk, 2019, 36 p.

[23] Platonov A.A. Tekhnologicheskiye protsessy udaleniya nezhelatel’noy rastitel’nosti razlichnymi sredstvami mekhanizatsii [Technological processes for removing unwanted vegetation by various means of mechanization]. Resources and Technology, 2017, v. 14, no. 2, pp. 33–48.

[24] Lesnaya entsiklopediya, v 2-kh t. [Forest Encyclopedia: in 2 volumes]. Ed. G.I. Vorobyov. Moscow: Soviet Encyclopedia, 1985–1986, v. 1, 563 p., v. 2, 631 p.

[25] Malyukov S.V., Panyavina E.A., Aksenov A.A. Analiz konstruktsiy mul’cherov i rotovatorov [Analysis of the designs of mulchers and rotovators]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forest Engineering Journal], 2019, v. 9, no. 1 (33), pp. 159–167.

[26] Mul’chery: chto my o nikh znayem? [Mulchers: what do we know about them?]. Available at: https://os1.ru/article/9568-tipy-i-marki-mulcherov-predstavlennyh-na-rossiyskom-rynke-mulchery-chto-my-o-nih-znaem (accessed 22.04.2020).

[27] Tikachev V.I. Mashiny dlya izmel’cheniya drevesiny [Machines for chopping wood]. LesPromInform [LesPromInform], 2010, no. 2 (68), pp. 92–104.

[28] Zhdanov Yu.M., Yudin R.V., Popikov V.P., Kanishchev D.A. Sovershenstvovaniye tekhnologicheskogo oborudovaniya agregata dlya udaleniya porubochnykh ostatkov iz lesnoy polosy pri rubkakh ukhoda [Improving the technological equipment of the unit for removing chopped residues from the forest strip during thinning]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forest Engineering Journal], 2015, v. 5, no. 3(19), pp. 210–220.

[29] Tekhnika. Entsiklopediya: pod red. G.I. Belov, A.P. Gorkin [Technique. Encyclopedia]. Ed. G.I. Belov, A.P. Gorkin. Moscow: Rosmen-Press, 2006, 488 p.

[30] Mamontov I.M. Ekskavator vytesnyayet ruchnoy trud na vyrubke kustarnika [An excavator displaces manual labor on cutting down a shrub]. Gudok: Vostochno-Sibirskiy put’ (transportnaya gazeta) [Hooter: East Siberian Route (transport newspaper)], 2018, no. 171, p. 7.

Author’s information

Platonov Aleksey Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.) Associate Professor of the Rostov State Transport University, paa7@rambler.ru

14

К ВОПРОСУ ВЫБОРА ХАРВЕСТЕРНОЙ ГОЛОВКИ ДЛЯ ЛЕСОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ

123–129

УДК 630*3

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-123-129

С.П. Карпачев, М.А. Быковский, А.В. Лаптев

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

karpachevs@mail.ru

Изложены теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию выбора манипулятора для харвестера. Разработана математическая модель работы харвестера на основе учета природных и производственно-технологических факторов, а также характеристик базы машины и харвестерной головки. Обоснованы характеристики манипулятора, в частности, максимальный вылет и грузовой момент манипулятора при заданных параметрах базовой машины и выбранной харвестерной головки. Рекомендовано при выборе манипулятора исходить из того, что некоторая часть крупномерных деревьев может быть оставлена на лесосеке или свалена бензопилами. Установлено, что вылет стрелы манипулятора в пределах от 8 до 11 м мало влияет на объем и число заготовленных деревьев. Процент заготавливаемого объема древесины мало зависит от вылета стрелы манипулятора и остается в пределах не менее 90 %.

Ключевые слова: манипулятор, математическая модель, имитационное моделирование

Ссылка для цитирования: Карпачев С.П., Быковский М.А., Лаптев А.В. Методика выбора манипулятора харвестера // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 123–129. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-123-129

Список литературы

[1] Шелгунов Ю.В. Машины и оборудование лесозаготовок, лесосплава и лесного хозяйства. М.: Лесная пром-сть, 1982. 520 с.

[2] Spinelli R., Hartsough B. A survey of Italian chipping operations // Biomass and Bioenergy, 2001, v. 21(6), pp. 433–444.

[3] Ширнин Ю.А. Технология и оборудование лесопромышленных производств. Ч. 1. Лесосечные работы. М.: МГУЛ, 2004. 445 с.

[4] Eliasson L., von Hofsten H., Johannesson T., Spinelli R., Thierfelder T. Effects of sieve size on chipper produc tivity, fuel consumption and chip size distribution for open drum chippers // Croatian J. of Forest Engineering, 2015, v. 36(1), pp. 11–17.

[5] Mihelic M., Spinelli R., Poje A. Production of Wood Chips from Logging Residue under Space-Constrained Conditions // Croatian J. of Forest Engineering, 2018, v. 39(2), pp. 223–232.

[6] Виногоров Г.К. Лесосечные работы. М.: Лесная пром-сть, 1981. 272 с.

[7] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Karpacheva I.P. Simulation Studies on Line Intersect Sampling of Residues Left After Cut-to-Length Logging // Croatian J. of Forest Engineering, 2020, v. 41 (1), pp. 95–107. DOI: https://doi.org/10.5552/crojfe.2020.531

[8] Салминен Э.О., Гуров С.В., Большаков Б.М. Размещение волоков на заболоченных участках // Лесная пром-сть, 1988. № 3. С. 32–33.

[9] Барановский В.А., Некрасов Р.М. Системы машин для лесозаготовок. М.: Лесная пром-ть, 1977. 248 с.

[10] Magagnotti N., Spinelli R. Good practice guidelines for biomass production studies; WG2 Operations research and measurement methodologies. Sesto Fiorentino, Italy: COST Action FP-0902 and CNR Ivalsa, 2012, 52 p.

[11] Рыжков А.Е., Проказин Н.Е. Система добровольной лесной сертификации PEFC-FCR, оценка лесоуправления, лесопользования и цепочки поставок лесопродукции на соответствие международным требованиям. М.: PEFC-FCR, 1916. 254 с.

[12] Spinelli R., Nati C., Magagnotti N. Recovering logging residue: experiences from the Italian Eastern Alps // Croatian J. of Forest Engineering, 2007, v. 28(1), pp. 1–9.

[13] Григорьев И.В., Жукова А.И. Координатно-объемная методика трассирования при освоении лесосек трелевкой // ИВУЗ Лесной журнал, 2004. № 4. С. 40–44.

[14] Gerasimov Y., Karjalainen T. Energy wood resources in Northwest Russia // Biomass and Bioenergy, 2011, no. 35, pp. 1655–1662.

[15] Esteban B., Baquero G., Puig R., Riba J.R., Rius A. Is it environmentally advantageous to use vegetable oil directly as biofuel instead of converting it to biodiesel? // Biomass Bioenergy, 2011, no. 35, pp. 1317–1328. Available at: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.12.025 (дата обращения 01.02.2020).

[16] Сюнев В.С. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия. Йоенсуу: НИИ леса Финляндии METLA, 2008. 126 с.

[17] Макаренко А.В., Быковский М.А., Лаптев А.В. Эффективность выполнения технологических операций при проведении выборочных рубок леса // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы 13-й Междунар. науч.-техн. конф., 01–02 декабря 2015 г., Вологодский государственный университет. Вологда: ВГТУ, 2016. С. 32–37.

[18] Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях северо-западного региона Российской Федерации. СПб.: СПбГЛТА, 2008. 174 с.

[19] Герц Э.Ф. Оценка технологии лесопользования на лесосечных работах. Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. 120 с.

[20] Макаренко А.В. Оптимизация размещения сети трелевочных волоков на лесосеке // Лесозаготовительное производство: проблемы и решения. Материалы Междунар. науч.-техн. конф., 26–28 апреля 2017 г. Минск, БГТУ. Минск: БГТУ, 2017. С. 233–237.

[21] Галактионов О.Н. Технологический процесс лесозаготовок и ресурсы лесосечных отходов. Петрозаводск: ПетрГУ, 2007. 95 с.

[22] Кузнецов В.И. Представляем фирму «Лестехком» – новое качество лесозаготовительной техники // Лесная пром-сть, 2006. № 1. С. 12–14.

[23] Пискунов М.А. Распределение проходов форвардера и построение оптимальных схем расположения трелевочных волоков на лесосеке // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер. Лес. Экология. Природопользование, 2017. № 2 (34). С. 37–48.

[24] Григорьев И.В. Снижение отрицательного воздействия на почву колесных тракторов обоснованием режимов их движения и технологического оборудования. СПб.: СПбГЛТА, 2006. 236 с.

[25] Дербин В.М., Дербин М.В. Технология работы харвестера при выборочных рубках // Лесотехнический журнал, 2016. № 2. С. 69–75. DOI: 10.12737/19956

Сведения об авторах

Карпачев Сергей Петрович — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), karpachevs@mail.ru

Быковский Максим Анатольевич — канд. техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), bykovskiy@mgul.ac.ru

Лаптев Александр Валентинович — ст. преподаватель МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), laptev@mgul.ac.ru

METHOD OF SELECTING A HARVESTER MANIPULATOR

S.P. Karpachev, M.A. Bykovskiy, A.V. Laptev

BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

karpachevs@mail.ru

Theoretical and experimental studies to substantiate the choice of a manipulator for a harvester are presented. A mathematical model of the harvester's operation has been developed based on natural and production-technological factors, as well as the characteristics of the machine base and the harvester head. The characteristics of the manipulator have been substantiated, in particular, the maximum reach and load moment of the manipulator for the given parameters of the base machine and the selected harvester head. When choosing a manipulator, it is recommended to proceed from the fact that some part of large trees can be left in the cutting area or dumped with chainsaws. It has been established that the manipulator boom reach within the range from 8 to 11 m has little effect on the volume and number of harvested trees. The percentage of the harvested volume of wood depends little on the boom reach of the manipulator and remains at least 90 %.

Keywords: loader, mathematical model, service simulating test

Suggested citation: Karpachev S.P., Bykovskiy M.A., Laptev A.V. Metodika vybora manipulyatora kharvestera [Method of selecting a harvester manipulator]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 123–129.

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-123-129

References

[1] ShelgunovYu.V. Mashiny i oborudovanie lesozagotovok, lesosplava i lesnogokhozyaystva [Machines and equipment of logging, timber rafting and forestry]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber industry], 1982, 520 p.

[2] Spinelli R., Hartsough B. A survey of Italian chipping operations. Biomass and Bioenergy, 2001, v. 21(6), pp. 433–444.

[3] Shirnin Yu.A. Tekhnologiya i oborudovanie lesopromyshlennykh proizvodstv. Ch. 1. Lesosechnye raboty [Technology and equipment of forest industry. Part 1. Logging work]. Moscow: MGUL, 2004, 445 p.

[4] Eliasson L., von Hofsten H., Johannesson T., Spinelli R., Thierfelder T. Effects of sieve size on chipper produc tivity, fuel consumption and chip size distribution for open drum chippers. Croatian J. of Forest Engineering, 2015, v. 36(1), pp. 11–17.

[5] Mihelic M., Spinelli R., Poje A. Production of Wood Chips from Logging Residue under Space-Constrained Conditions. Croatian J. of Forest Engineering, 2018, v. 39(2), pp. 223–232.

[6] Vinogorov G.K. Lesosechnye raboty [Logging work]. Moscow: Lesnaya prom-t’ [Forest industry], 1981, 272 p.

[7] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Karpacheva I.P. Simulation Studies on Line Intersect Sampling of Residues Left After Cut-to-Length Logging. Croatian J. of Forest Engineering, 2020, v. 41 (1), pp. 95–107. DOI: https://doi.org/10.5552/crojfe.2020.531

[8] Salminen E.O., Gurov S.V., Bol’shakov B.M. Razmeshchenie volokov na zabolochennykh uchastkakh [Placement of portages on wetlands]. Lesnaya promyshlennost’ [Forestry], 1988, no. 3, pp. 32–33.

[9] Baranovskiy V.A., Nekrasov R.M. Sistemy mashin dlya lesozagotovok [Systems of machines for logging]. Moscow: Lesnaya prom-t’ [Forest industry], 1977, 248 p.

[10] Magagnotti N., Spinelli R. Good practice guidelines for biomass production studies; WG2 Operations research and measurement methodologies. Sesto Fiorentino, Italy: COST Action FP-0902 and CNR Ivalsa, 2012, 52 p.

[11] Ryzhkov A.E., Prokazin N.E. Sistema dobrovol’noy lesnoy sertifikatsii PEFC-FCR, otsenka lesoupravleniya, lesopol’zovaniya i tsepochki postavok lesoproduktsii na sootvetstvie mezhdunarodnym trebovaniyam [PEFC-FCR voluntary forest certification system/assessment of forest management, forest use and supply chain of forest products for compliance with international requirements]. Moscow: PEFC-FCR, 1916, 254p.

[12] Spinelli R., Nati C., Magagnotti N. Recovering logging residue: experiences from the Italian Eastern Alps. Croatian J. of Forest Engineering, 2007, v. 28(1), pp. 1–9.

[13] Grigor’ev I.V., Zhukova A.I. Koordinatno-ob’emnaya metodika trassirovaniya pri osvoenii lesosek trelevkoy [Coordinatevolumetric tracing technique in the development of skidding sites]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2004, no. 4, pp. 40–44.

[14] Gerasimov Y., Karjalainen T. Energy wood resources in Northwest Russia. Biomass and Bioenergy, 2011, no. 35, pp. 1655–1662.

[15] Esteban B., Baquero G., Puig R., Riba J.R., Rius A. Is it environmentally advantageous to use vegetable oil directly as biofuel instead of converting it to biodiesel? Biomass Bioenergy, 2011, no. 35, pp. 1317–1328. Available at: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.12.025 (accessed 01.02.2020).

[16] Syunev V.S. Sravnenie tekhnologiy lesosechnykh rabot v lesozagotovitel’nykh kompaniyakh Respubliki Kareliya [Comparison of logging technologies in logging companies of the Republic of Karelia]. Joensuu: Finnish Forest Research Institute METLA, 2008, 126 p.

[17] Makarenko A.V., Bykovskiy M.A., Laptev A.V. Effektivnost’ vypolneniya tekhnologicheskikh operatsiy pri provedenii vyborochnykh rubok lesa [The efficiency of technological operations during selective logging] Aktual’nye problem razvitiya lesnogo kompleksa. Materialy 13-y Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, 01–02 dekabrya 2015 g. Vologodskiy gosudarstvennyy universitet [Actual problems of the development of the forest complex. Materials of the 13th International Scientific and Technical Conference, December 01–02, 2015. Vologda State University]. Vologda: VSTU, 2016, pp. 32–37.

[18] Grigor’ev I.V., Zhukova A.I., Grigor’eva O.I., Ivanov A.V. Sredoshchadyashchie tekhnologii razrabotki lesosek v usloviyakh severo-zapadnogo regiona Rossiyskoy Federatsii [Mediating technologies for the development of cutting areas in the northwestern region of the Russian Federation]. St. Petersburg: SPbGLTA, 2008, 174 p.

[19] Gerts E.F. Otsenka tekhnologii lesopol’zovaniya na lesosechnykh rabotakh [Evaluation of forest technology in logging work]. Ekaterinburg: USFU, 2003, 120 p.

[20] Makarenko A.V. Optimizatsiya razmeshcheniya seti trelevochnykh volokov na lesoseke [Optimizing the placement of a network of skidding trails in the cutting area. Logging production: problems and solutions]. Lesozagotovitel’noe proizvodstvo: problemy i resheniya. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, Minsk, BGTU, 26–28 aprelya 2017 g. [Materials of the international scientific and technical conference, Minsk, BSTU, April 26–28, 2017]. Minsk: BSTU, 2017, pp. 233–237.

[21] Galaktionov O.N. Tekhnologicheskiy protsess lesozagotovok i resursy lesosechnykh otkhodov [Technological process of logging and resources of logging waste]. Petrozavodsk: PetrSU, 2007, 95 p.

[22] Kuznetsov V.I. Predstavlyaem firmu «Lestekhkom» — novoe kachestvo lesozagotovitel’noy tekhniki [We represent Lestehkom, a new quality of logging equipment] Lesnaya promyshlennost’ [Forest Industry], 2006, no. 1, pp. 12–14.

[23] Piskunov M.A. Raspredelenie prokhodov forvardera i postroenie optimal’nykh skhem raspolozheniya trelevochnykh volokov na lesoseke [Distribution of forwarder passes and the construction of optimal layouts of skidding tracks in the cutting area]. Vestnik Volga State University of Technology. Ser.: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Forest. Ecology. Nature use], 2017, no. 2 (34), pp. 37–48.

[24] Grigor’ev I.V. Snizhenie otritsatel’nogo vozdeystviya na pochvu kolesnykh traktorov obosnovaniem rezhimov ikh dvizheniya i tekhnologicheskogo oborudovaniya [Reducing the negative impact on the soil of wheeled tractors by justifying the modes of their movement and technological equipment]. St. Petersburg: SPbGLTA, 2006, 236 p.

[25] Derbin V.M., Derbin M.V. Tekhnologiya raboty kharvestera pri vyborochnykh rubkakh [The technology of the harvester’s work in selective felling]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forest Engineering Journal], 2016, no. 2, pp. 69–75. DOI: 10.12737/19956

Authors’ information

Karpachev Sergey Petrovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), karpachevs@mail.ru

Bykovskiy Maksim Anatol’evich — Cand. Sci. (Tech.) Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), bykovskiy@mgul.ac.ru

Laptev Aleksandr Valentinovich — Senior Lecturer of the BMSTU (Mytishchi branch), laptev@mgul.ac.ru

Математическое моделирование

15

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОЙ ТЕПЛОФИКАЦИИ ПРИ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ В СЕРВЕРНЫХ СТАНЦИЯХ

130–139

УДК 621.039.546:621.039.52.034.3

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-130-139

Е.Г. Комаров¹, В.В. Лозовецкий¹, В.В. Лебедев², В.М. Черкина³

¹МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

²Российский технологический университет, 107996, Москва, ул. Стромынка, д. 20

³ФГБОУ ВО «Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское ш., д. 26

fuzzykom@gmail.com

Представлены результаты проектного моделирования системы кондиционирования помещений серверных станций, выделяющих при работе значительное количество теплоты, отводимой в окружающую среду. Произведена оценка теплового баланса и потенциала тепловой энергии типовой серверной станции. На базе анализа составляющих материально-энергетического баланса разработана математическая модель системы кондиционирования в виде блочно-модульной сплит-системы, учитывающая тепломассообмен при осушении воздуха в процессе его охлаждения. Предложена схема теплонасосной теплофикации, утилизирующей тепло серверной станции, при кондиционировании воздуха в помещении и рассмотрены результаты оптимизации ее параметров. Получены оптимальные параметры рассматриваемой теплотехнической схемы, включая схему контура термодинамической трансформации тепловой энергии, что позволяет оценить величину коэффициента преобразования тепловой энергии парокомпрессионного теплонасосного цикла в достаточно широком диапазоне температуры кипения и конденсации. Результаты работы можно использовать при проектировании систем кондиционирования помещений серверных станций с попутной утилизацией теплоты на нужды теплофикации.

Ключевые слова: система вентиляции и кондиционирования, воздухоохладитель, холодильный контур, тепловой баланс, осушение влажного воздуха, утилизация тепла, тепловой насос

Ссылка для цитирования: Комаров Е.Г., Лозовецкий В.В., Лебедев В.В., Черкина В.М. Моделирование системы автономной теплофикации при трансформации тепловой энергии, образующейся в серверных станциях // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 130–139. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-130-139

Список литературы

[1] СНиП 41-01–2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: Госстрой РФ, 2004. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200035579 (дата обращения 14.10.2019).

[2] СН 512–78. Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин. М.: Госстрой, 2000. URL: http://docs.cntd.ru/document/901707386 (дата обращения 14.10.2019).

[3] Лозовецкий В.В., Лебедев В.В. , Черкина В.М. Снижение тепловой нагрузки на окружающую среду с помощью тепловых насосов в системе очистки сточных вод // Инженерно-физический журнал, 2018. Т. 91. № 2. С. 504–512.

[4] Проценко В.П., Пустовалов С.Б., Савицкий А.И., Лагутенко С.К. Атомно-теплонасосная теплофикация (АТТ) как новое направление в развитии энергетики // Энергосбережение и водоподготовка, 2010. № 1 (63). 5 с.

[5] Закиров Д.Г. Состояние и перспективы использования низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов // Промышленная энергетика, 2004, № 6. С. 2–9.

[6] Янтовский Е.И. Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоатомиздат, 1989 г. URL: https://eknigi.org/tehnika/87483-promyshlennye-teplovye-nasosy.html (дата обращения 24.12.2019).

[7] Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. М.: Энергоиздат, 1981. 320 с.

[8] Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термоди-намика. М.: МЭИ, 1983. 416 с.

[9] Хайнрих Г., Найорк X., Нестлер В. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения / под ред. Б.К. Явнеля. М.: Стройиздат, 1985. 351 с.

[10] Василенко В.Х. Дыхательная система // Малая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1968. Т. 10. С. 209.

[11] Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена. М.: Авок Стандарт, 2002. 15 с.

[12] ГОСТ 30494–2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: МНТКС. 2013. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-30494-2011 (дата обращения 14.10.2019).

[13] Гоголин А.А. Осушение воздуха холодильными машинами. М.: Госторгиздат, 1962. 105 с.

[14] Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. М.: Стройиздат, 1971. 269 с.

[15] Теплофизические основы получения искусственного холода. // Холодильная техника, справочник / под ред. А.В. Быкова, А.А. Гоголина. М.: Пищевая пром-сть, 1980. 231 с.

[16] Дульнев Г.Н.. Новиков В.В. Процессы переноса в неоднородных средах. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 247 с.

[17] Кожевникова Е.В., Лопаткина Т.А. Калориметрический комплекс для исследования теплоотдачи в теплообменниках и испытания кондиционеров Электронный ресурс // Холодильная техника и кондиционирование, 2010. № 1. URL: http://www.openmechanics.com/journals свободный (дата обращения 14.10.2019).

[18] Рекомендации по расчету поверхностных воздухоохладителей для систем кондиционирования воздуха и вентиляции. М.: Госстрой СССР, 1969. 133 с.

[19] Хаузен Х. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе. М.: Энергоиздат, 1981. 384 c.

[20] Попырнн Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. 416 с.

[21] Холодильное дело. URL:http://holod-delo.ru/refrigeration/index.htm (дата обращения 19.10.2019).

[22] Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник / под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1988. 560 с.

Сведения об авторах

Комаров Евгений Геннадиевич — д-р. техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), fuzzykom@gmail.com

Лозовецкий Вячеслав Владимирович — д-р. техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), lozovetsky@mail.ru

Лебедев Владимир Владимирович — канд. техн. наук, доцент Московского технологического университета МИРЕА, voval_matr@mail.ru

Черкина Вера Михайловна — канд. техн. наук, доцент Московского государственного строительного университета, khina75@mail.ru

AUTONOMOUS HEATING SYSTEM DURING TRANSFORMATION OF THERMAL ENERGY FORMED IN SERVER STATIONS

Е.G. Komarov¹, V.V. Lozovetsky¹, V.V. Lebedev², V.M.Cherkina³

¹BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

²Russian Technological University, 20, Stromynka st., 107996, Moscow, Russia

³Moscow State Building University (NIU MGSU), 26, Yaroslavl highway, 129337, Moscow, Russia

fuzzykom@gmail.com

Results of design modeling of air-conditioning and central air of premises of server stations are presented. The estimation of thermal balance of typical server station is made. The potential of thermal energy which can be used is estimated it is useful for needs of central heating, to save power resources, and not to pollute environment thermal emissions. The detailed analysis of components of is material-power balance is made. The mathematical model of central air is developed for these purposes. Analysis problems of the heat substances exchange processes, the drainage of air connected with processes, occurring at its cooling are considered. The designing and operation problems interfaced with the heat substances exchange in air coolers are considered. The heat pump scheme of system is offered the central heating, utilizing warmly server station at air conditioning indoors. The model is offered and results of optimization of parameters heat pump schemes are considered. Results can be applied at designing of central airs of premises of server stations with passing recycling of thermal emissions for needs of central heating.

Keywords: ventilation and air-conditioning system, an air cooler, a refrigerating contour, thermal balance, drainage of damp air, heat recycling, thermal pump

Suggested citation: Komarov Е.G., Lozovetsky V.V., Lebedev V.V., Cherkina V.M. Modelirovanie sistemy avtonomnoy teplofikatsiya pri transformatsii teplovoy energii, obrazuyushcheysya v servernykh stantsiyakh [Autonomous heating system during transformation of thermal energy formed in server stations]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 130–139. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-130-139

Reference

[1] SNiP 41-01–2003. Otoplenie, ventilyatsiya i konditsionirovanie [SNiP 41-01–2003 Heating, ventilation and air conditioning]. Moscow: Gosstroy RF, 2004. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200035579 (accessed 14.10.2019).

[2] SN 512–78. Instruktsiya po proektirovaniyu zdaniy i pomeshcheniy dlya elektronno-vychislitel’nykh mashin [CH 512–78 Instructions for the design of buildings and premises for electronic computers]. Moscow: Gosstroy, 2000. Available at: http://docs.cntd.ru/document/901707386 (accessed 14.10.2019).

[3] Lozovetskiy V.V., Lebedev V.V., Cherkina V.M. Snizhenie teplovoy nagruzki na okruzhayushchuyu sredu s pomoshch’yu teplovykh nasosov v sisteme ochistki stochnykh vod [Reducing the heat load on the environment using heat pumps in the wastewater treatment system]. Inzhenerno-fizicheskiy zhurnal [Engineering Physics Journal], 2018, v. 91, no. 2, pp. 504–512.

[4] Protsenko V.P., Pustovalov S.B., Savitskiy A.I., Lagutenko S.K. Atomno-teplonasosnaya teplofikatsiya (ATT) kak novoe napravlenie v razvitii energetiki [Nuclear heat pump district heating (ATT) as a new direction in the development of energy]. Energosberezhenie i vodopodgotovka [Energy saving and water treatment], 2010, no. 1 (63), 5 p.

[5] Zakirov D.G. Sostoyanie i perspektivy ispol’zovaniya nizkopotentsi-al’noy teploty s pomoshch’yu teplovykh nasosov [State and prospects of using low-grade heat with the help of heat pumps]. Promyshlennaya energetika [Promyshlennaya energetika], 2004, no. 6, pp. 2–9.

[6] Yantovskiy E.I. Levin L.A. Promyshlennye teplovye nasosy [Industrial heat pumps]. Moscow: Energoatomizdat, 1989. Available at: https://eknigi.org/tehnika/87483-promyshlennye-teplovye-nasosy.html (accessed 24.12.2019).

[7] Sokolov E.Ya., Brodyanskiy V.M. Energeticheskie osnovy transformatsii tepla i protsessov okhlazhdeniya [Energy bases of heat transformation and cooling processes]. Moscow: Energoizdat, 1981, 320 p.

[8] Kirillin V.A., Sychev V.V., Sheyndlin A.E. Tekhnicheskaya termodinamika [Technical thermodynamics]. Moscow: MEI, 1983, 416 p.

[9] Khaynrikh G., Nayork X., Nestler V. Teplonasosnye ustanovki dlya otopleniya i goryachego vodosnabzheniya [Heat pump installations for heating and hot water supply]. Ed. B.K. Yavnel. Moscow: Stroyizdat, 1985, 351 p.

[10] Vasilenko V.Kh. Dykhatel’naya sistema [Respiratory system]. Malaya meditsinskaya entsiklopediya [Small Medical Encyclopedia.]. Moscow: Soviet Encyclopedia, 1968, t. 10, p. 209.

[11] Zdaniya zhilye i obshchestvennye. Normy vozdukhoobmena [Residential and public buildings. Air exchange rates]. Moscow: Avok Standard, 2002, 15 p.

[12] GOST 30494–2011. Zdaniya zhilye i obshchestvennye. Parametry mikroklimata v pomeshcheniyakh [GOST 30494–2011. Residential and public buildings. Indoor microclimate parameters]. Moscow: MNTKS, 2013. Available at: http://docs.cntd.ru/document/gost-30494-2011 (accessed 14.10.2019).

[13] Gogolin A.A. Osushenie vozdukha kholodil’nymi mashinami [Air dehumidification with refrigeration machines]. Moscow: Gostorgizdat, 1962, 105 p.

[14] Barkalov B.V., Karpis E.E. Konditsionirovanie vozdukha v promyshlennykh, obshchestvennykh i zhilykh zdaniyakh [Air conditioning in industrial, public and residential buildings]. Moscow: Stroyizdat, 1971, 269 p.

[15] Teplofizicheskie osnovy polucheniya iskusstvennogo kholoda [Thermophysical bases for obtaining artificial cold]. Kholodil’naya tekhnika, spravochnik [Refrigeration equipment, reference book]. Ed. A.V. Bykov, A.A. Gogolin. Moscow: Food Industry, 1980, 231 p.

[16] Dul’nev G.N.. Novikov V.V. Protsessy perenosa v neodnorodnykh sredakh [Transfer processes in heterogeneous media]. Leningrad: Energoatomizdat, 1991, 247 p.

[17] Kozhevnikova E.V., Lopatkina T.A. Kalorimetricheskiy kompleks dlya issledovaniya teplootdachi v teploobmennikakh i ispytaniya konditsionerov Elektronnyy resurs [Calorimetric complex for the study of heat transfer in heat exchangers and testing of air conditioners Electronic resource]. Kholodil’naya tekhnika i konditsionirovanie [Refrigeration technology and air conditioning], 2010, no. 1. Available at: http://www.openmechanics.com/journals free (accessed 14.10.2019).

[18] Rekomendatsii po raschetu poverkhnostnykh vozdukhookhladiteley dlya sistem konditsionirovaniya vozdukha i ventilyatsii [Recommendations for the design of surface air coolers for air conditioning and ventilation systems]. Moscow: Gosstroy USSR, 1969, 133 p.

[19] Khauzen Kh. Teploperedacha pri protivotoke, pryamotoke i perekrestnom toke [Heat transfer in counterflow, co-current and cross-flow]. Moscow: Energoizdat, 1981, 384 p.

[20] Popyrnn L.S. Matematicheskoe modelirovanie i optimizatsiya teploenergeticheskikh ustanovok [Mathematical modeling and optimization of thermal power plants]. Moscow: Energiya, 1978, 416 p.

[21] Kholodil’noe delo [Refrigeration business]. Available at: http: //holod-delo.ru/refrigeration/index.htm (accessed 19.10.2019).

[22] Teoreticheskie osnovy teplotekhniki. Teplotekhnicheskiy eksperiment: spravochnik [Theoretical foundations of heat engineering. Thermal Engineering Experiment]. Ed. V.A. Grigoriev, V.M. Zorin. Moscow: Energoatomizdat, 1988, 560 p.

Authors’ information

Komarov Evgeniy Gennadievich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), fuzzykom@gmail.com

Lozovetskiy Vyacheslav Vladimirovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), lozovetsky@mail.ru

Lebedev Vladimir Vladimirovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Russian Technological University, voval_matr@mail.ru

Cherkina Vera Mikhaylovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Moscow State Building University (NIU MGSU), khina75@mail.ru

16

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В СЕГМЕНТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ИЗОБРАЖЕНИЯ

140–145

УДК 004.93

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-140-145

Д.Ю. Клехо¹, Е.Б. Карелина¹, Ю.П. Батырев²

¹ФГБОУ ВО «Российский государственный гуманитарный университет», 125993, г. Москва, Миусская пл., д. 6

²МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

Liza200785@gmail.com

Приведена классификация и описание задач, решаемых с помощью технологий компьютерного зрения. Более подробно рассмотрено применение нейронных сетей для создания систем выделения конкретных объектов в потоке изображений. Также даны пояснения, что понимается под обучением нейронной сети и подробно рассмотрены основные этапы машинного обучения. Указаны особенности применения сверточных нейронных сетей при сегментации объектов изображения, т. е. выделении объектов на изображении. Сделан выбор архитектуры нейронной сети, обладающей свойством выделять из изображения основную информацию. Дана характеристика задачи сегментации и основных принципов компьютерного зрения. Приведены выводы о возможном применении разработанной нейросетевой модели для решения различных прикладных задач.

Ключевые слова: машинное обучение, глубокое обучение, нейронные сети, компьютерное зрение, машинное зрение, сегментация, сегментация объектов, обработка изображений

Ссылка для цитирования: Клехо Д.Ю., Карелина Е.Б., Батырев Ю.П. Использование технологии сверточных нейронных сетей в сегментации объектов изображения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 1. С. 140–145. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-140-145

Список литературы

[1] Lu D., Weng Q. A survey of image classification methods and techniques for improving classification performance // International J. of Remote Sensing, 2007, v. 28, no. 5, pp. 823–870.

[2] LeCun Y., Boser B., Denker J.S., Henderson D., Howard R.E., Hubbard W., Jackel L.D. Backpropagation Applied to Handwritten Zip Code Recognition // Neural Computation, 1989, no. 1(4), pp. 541–551.

[3] Сикорский О.С. О влиянии цветового пространства изображения на обучение сверточной нейронной сети в задаче классификации изображений // Новые информационные технологии в автоматизированных системах, 2018. № 21. С. 340–343.

[4] Карелина Е.Б., Клехо Д.Ю., Батырев Ю.П. Разработка интеллектуальной системы управления технологическим процессом бестарного хранения муки // Лесной Вестник. Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 1. С. 124–130.

[5] Ле Мань Х. Сверточная нейронная сеть для решения задачи классификации // Труды МФТИ, 2016. Т. 8. № 3. С. 91–97.

[6] Рысьмятова А.А. Использование сверточных нейронных сетей. М.: МГУ, 2016. 34 с.

[7] Бахтеев Д.В. Компьютерное зрение и распознавание образов в криминалистике. Екатеринбург: Российское право: Образование. Практика. Наука, 2019. URL: https://cyberleninka.ru/article/v/kompyuternoe-zrenie-i-raspoznavanie-obrazov-v-kriminalistike (дата обращения 26.06.2020).

[8] Благовещенская М.М., Карелина Е.Б., Клехо Д.Ю. Внедрение SCADA-системы TRACE MODE в производственные процессы на примере бестарного хранения муки // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 2015. № 2 (64). С. 82–85.

[8] Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. Распознавание и цифровая обработка изображений. М.: Высшая школа, 1983. 295 с.

[10] Денисенко А.А. Решение задачи бинарной классификации при помощи сверточных нейронных сетей с использованием фреймворка Tensorflow // Технические науки: проблемы и решения: сборник статей по материалам XX международной научно-практической конференции. СПб.: Свое издательство, 2019. С. 1–4.

[11] Степанов П.П. Искусственные нейронные сети // Молодой ученый, 2017. № 4 (138). С. 185–187.

[12] Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / пер. с польск. И.Д. Рудинского. М.: Финансы и статистика, 2004. 344 с.

[13] Reynolds D. A., Quatieri T. F., Dunn R. B. Speaker verification using adapted Gaussian mixture models // Digital signal processing, 2000, t. 10, no. 1–3, pp. 19–41.

[14] Манюкова Н.В. Компьютерное зрение как средство извлечения информации из видеоряда. Нижневартовск: Математические структуры и моделирование, 2015. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/

kompyuternoe-zrenie-kak-sredstvo-izvlecheniya-informatsii-iz-videoryada (дата обращения 26.06.2020).

[15] Тархов Д.А. Нейросетевые модели и алгоритмы. М.: Радиотехника, 2017. 787 c.

[16] Форсайт Д., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. М.: Вильямс, 2004. 928 с.

[17] Васильев А.Н., Тархов Д.А. Принципы и техника нейросетевого моделирования. М.: СИНТЕГ, 2017. 218 c.

[18] Писаревский А.Н., Чернявский А.Ф., Афанасьев Г.К. Системы технического зрения (принципиальные основы, аппаратное и математическое обеспечение). Л.: Машиностроение, 1988. 423 с.

[19] Гелиг А.Х., Матвеев А.С. Введение в математическую теорию обучаемых распознающих систем и нейронных сетей. М.: СПбГУ, 2017. 224 c.

[20] Marsic I. Computer Networks: Performance and Quality of Service. US: Rutgers University, 2013. 500 p.

Сведения об авторах

Клехо Дмитрий Юрьевич — канд. техн. наук, доцент кафедры «Информационные технологии и системы», Российский государственный гуманитарный университет, Kleho62@mail.ru

Карелина Екатерина Борисовна — канд. техн. наук, доцент кафедры «Информационные технологии и системы», Российский государственный гуманитарный университет, Liza200785@gmail.com

Батырев Юрий Павлович — канд. техн. наук, доцент кафедры «Системы автоматического управления», МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), batyrev@mgul.ac.ru

DEVELOPMENT OF INTELLIGENT PROCESS CONTROL SYSTEM FOR IMAGE SEGMENTATION

D.Yu. Klekho¹, E.B. Karelina¹, Yu.P. Batyrev²

¹Russian State University for the Humanities, 6, Miusskaya square, 125993, Moscow, Russia

²BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

Liza200785@gmail.com

The classification and description of the tasks solved using computer vision technologies are given. The use of neural networks to create systems for selecting objects in an image stream is considered in more detail. It also explains what is meant by training a neural network and discusses in detail the main stages of machine learning. The features of the application of convolutional neural networks for the segmentation of image objects, i.e., the selection of objects in the image, are indicated. The choice of the neural network architecture has been made, which has the property of extracting basic information from the image. The characteristics of the segmentation problem and the basic principles of computer vision are given. Conclusions are given on the possible application of the developed neural network model for solving various applied problems.

Keywords: machine learning, deep learning, computer vision, machine vision, neural network, segmentation, object segmentation, image processing

Suggested citation: Klekho D.Yu., Karelina E.B., Batyrev Yu.P. Ispol’zovanie tekhnologii svertochnykh neyronnykhsetey v segmentatsii ob’ektov izobrazheniya [Development of intelligent process control system for image segmentation]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 1, pp. 140–145. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-140-145

References

[1] Lu D., Weng Q. A survey of image classification methods and techniques for improving classification performance. International J. of Remote Sensing, 2007, v. 28, no. 5, pp. 823–870.

[2] LeCun Y., Boser B., Denker J.S., Henderson D., Howard R.E., Hubbard W., Jackel L.D. Backpropagation Applied to Handwritten Zip Code Recognition. Neural Computation, 1989, no. 1(4), pp. 541–551.

[3] Sikorskiy O.S. O vliyanii tsvetovogo prostranstva izobrazheniya na obuchenie svertochnoy neyronnoy seti v zadache klassifikatsii izobrazheniy [On the influence of the color space of an image on training a convolutional neural network in the problem of image classification]. Novye informatsionnye tekhnologii v avtomatizirovannykh sistemakh [New information technologies in automated systems], 2018, no. 21, pp. 340–343.

[4] Karelina E.B., Klekho D.Yu., Batyrev Yu.P. Razrabotka intellektual’noy sistemy upravleniya tekhnologicheskim protsessom bestarnogo khraneniya muki [Development of an intelligent control system for the technological process of bulk storage of flour]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, t. 24, no. 1, pp. 124–130.

[5] Le Man’ Kh. Svertochnaya neyronnaya set’ dlya resheniya zadachi klassifikatsii [Convolutional neural network for solving the classification problem]. Trudy MFTI [Proceedings of MIPT], 2016, v. 8, no. 3, pp. 91–97.

[6] Rys’myatova A.A. Ispol’zovanie svertochnykh neyronnykh setey [Using convolutional neural networks]. Moscow: Moscow State University, 2016, 34 p.

[7] Bakhteev D.V. Komp’yuternoe zrenie i raspoznavanie obrazov v kriminalistike [Computer vision and pattern recognition in forensic science]. Yekaterinburg: Rossiyskoe pravo: Obrazovanie. Praktika. Nauka [Russian law: Education. Practice. Science], 2019. Available at: https://cyberleninka.ru/article/v/kompyuternoe-zrenie-i-raspoznavanie-obrazov-v-kriminalistike (accessed 26.06.2020).

[8] Blagoveshchenskaya M.M., Karelina E.B., Klekho D.Yu. Vnedrenie SCADA-sistemy TRACE MODE v proizvodstvennye protsessy na primere bestarnogo khraneniya muki [Implementation of the TRACE MODE SCADA system in production processes on the example of bulk flour storage]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernykh tekhnologiy [Bulletin of the Voronezh State University of Engineering Technologies], 2015, no. 2 (64), pp. 82–85.

[9] Anisimov B.V., Kurganov V.D., Zlobin V.K. Raspoznavanie i tsifrovaya obrabotka izobrazheniy [Recognition and digital processing of images]. Moscow: Vysshaya shkola [Higher school], 1983, 295 p.

[10] Denisenko A.A. Reshenie zadachi binarnoy klassifikatsii pri pomoshchi svertochnykh neyronnykh setey s ispol’zovaniem freymvorka Tensorflow [Solving the problem of binary classification using convolutional neural networks using the Tensorflow framework]. Tekhnicheskie nauki: problemy i resheniya: sbornik statey po materialam XX mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Technical sciences: problems and solutions: a collection of articles based on the materials of the XX international scientific and practical conference]. St. Petersburg: Own Publishing House, 2019, pp. 1–4.

[11] Stepanov P.P. Iskusstvennye neyronnye seti [Artificial neural networks]. Molodoy uchenyy [Young Scientist], 2017, no. 4 (138), pp. 185–187.

[12] Osovskiy S. Neyronnye seti dlya obrabotki informatsii [Neural networks for information processing]. Moscow: Finansy i statistika [Finance and Statistics], 2004, 344 p.

[13] Reynolds D. A., Quatieri T. F., Dunn R. B. Speaker verification using adapted Gaussian mixture models. Digital signal processing. – 2000. – T. 10. – №. 1-3. – P. 19-41.

[14] Manyukova N.V. Komp’yuternoe zrenie kak sredstvo izvlecheniya informatsii iz videoryada [Computer vision as a means of extracting information from video]. Nizhnevartovsk: Matematicheskie struktury i modelirovanie [Mathematical structures and modeling], 2015. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/kompyuternoe-zrenie-kak-sredstvo-izvlecheniya-informatsii-iz-videoryada (accessed 26.06.2020).

[15] Tarkhov D.A. Neyrosetevye modeli i algoritmy [Neural network models and algorithms]. Moscow: Radiotekhnika, 2017, 787 p.

[16] Forsyth D., Ponce J. Komp’yuternoe zrenie. Sovremennyy podkhod [Computer vision. Modern approach]. Moscow: Publishing house «Williams», 2004, 928 p.

[17] Vasil’ev A.N., Tarkhov D.A. Printsipy i tekhnika neyrosetevogo modelirovaniya [Principles and techniques of neural network modeling]. Moscow: SINTEG, 2017, 218 p.

[18] Pisarevskiy A.N., Chernyavskiy A.F., Afanas’ev G.K. Sistemy tekhnicheskogo zreniya (printsipial’nye osnovy, apparatnoe i matematicheskoe obespechenie) [Systems of technical vision (fundamental principles, hardware and software)]. Leningrad: Mechanical engineering. Leningrad department, 1988, 423 p.

[19] Gelig A.Kh., Matveev A.S. Vvedenie v matematicheskuyu teoriyu obuchaemykh raspoznayushchikh sistem i neyronnykh setey [Introduction to the mathematical theory of learning recognition systems and neural networks]. Moscow: SPbGU, 2017, 224 p.

[20] Marsic I. Computer Networks: Performance and Quality of Service. US: Rutgers University, 2013. 500 p.

Authors’ information

Kleho Dmitry Yurievich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department «Information technologies and systems», Russian State University for the Humanities, Klekho62@mail.ru

Karelina Ekaterina Borisovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department «Information technologies and systems», Russian State University for the Humanities, Liza200785@gmail.com

Batyrev Yuriy Pavlovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), batyrev@bmstu.ru