Журнал «Лесной вестник / Forestry Bulletin»

О журнале Редакционный совет Требования к материалам для публикации Оформление библиографического списка Организация и порядок рецензирования Содержание номеров Подписка на журнал Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана Редакционная этика Страница главного редактора

Журнал «Лесной вестник / Forestry Bulletin»

Распечатать страницу

Название
журнала

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК / FORESTRY BULLETIN

ISSN/Код НЭБ	2542–1468	Дата	2022/2022
Том	26	Выпуск	1
Страницы	1–148	Всего статей	15

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

ОХРИДСКИЙ МИНЕР CAMERARIA OHRIDELLA DESCHKA & DIMIC: ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИОННЫХ ОЧАГОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

5–16

УДК 632.7.04.08

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

Шифр ВАК 06.03.03

О.В. Беднова

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

oliabednova@rambler.ru

Проанализированы экологические механизмы одной из самых динамичных биологических инвазий — колонизации искусственных насаждений каштана конского белого Aesculus hippocastanum L. охридским минером, или каштановой минирующей молью, Сameraria ohridella Deschka&Dimic (Lepidoptera, Gracillariidae). Обобщены материалы публикаций о биоэкологических особенностях C. ohridella в условиях нативного и инвазионного (вторичного) ареалов. Приведены результаты обследования инвазионных очагов фитофага в насаждениях Москвы. Проанализировано изменение популяционных характеристик (плотность, уровень повреждения энтомофагами) в связи с биотопичекими условиями насаждений каштана конского и метеорологическими особенностями вегетационного сезона. Рассмотрены возможности снижения вредоносности С. ohridella посредством биологического контроля. Проанализирована информация о влиянии разных биотических факторов на фитофага. Особое внимание уделено паразитоидам как средству классического биометода. Подходящего агента биологического контроля минера среди нативных паразитоидов до сих пор не выявлено, а уровень местного паразитизма в европейских инвазионных очагах низок. Мотивирована перспективность метода усиления местного паразитизма посредством накопления и контролируемого выпуска паразитоидов из листового опада. Эта технология уже опробована европейскими исследователями. Обоснована перспективность технологии сезонной колонизации энтомофагов-яйцеедов, которых можно массово разводить в условиях биолабораторий — паразитоидов трихограмм (Hymenoptera, Chalcidoidea, Trichogrammatidae) и хищных златоглазок (Neuroptera, Chrysopidae). В условиях инвазионных очагов С. ohridella эффективность сезонной колонизации предлагается усилить использованием синтетических аналогов летучих органических соединений, выделяемых растениями при повреждении фитофагами и привлекающих энтомофагов.

Ключевые слова: охридский минер, Сameraria ohridella, инвазионные очаги, биологический контроль, энтомофаги, сезонная колонизация

Ссылка для цитирования: Беднова О.В. Охридский минер Cameraria ohridella Deschka&Dimic: особенностиинвазионных очагов и перспективы биологического контроля численности // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

Список литературы

[1] Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2004. 436 с.

[2] Kenis M., Tomov R., Svatos A., Schlinsog P., Lopez-Vaamonde C., Heitland W., Grabenweger G., Girardoz S., Freise J., Avtzis N. The horse-chestnut leaf miner in Europe. Prospects and Constraints for biological control // Procеedings of the 2nd International Symposium on biological control of arthropods, Davos, Switzerland, 12–16 September 2005. Morgantown: Forest Health Technology Enterprise Team, 2005, pp. 77–90.

[3] Walas L., Dering M., Ganatsas P., Pietras M., Pers-Kamczyc E. The present status and potential distribution of relict populations of Aesculus hippocastanum L. in Greece and the diverse infestation by Cameraria ohridella Deschka & Dimić // Plant Biosystems, 2018, no 1, pp. 1048–1058. DOI: 10.1080/11263504.2017.1415991

[4] Simova-Tosic D., Filov S. Contribution to the horse chestnut miner // Zastita Bilja (in Serbo-Croat), 1985, v. 36, pp. 235–239.

[5] Deschka G., Dimic N. Cameraria ohridella sp. aus Mazedonien, Jugoslawien (Lepidoptera; Lithocolletidae) // Acta Entomologica Jugoslaviae, 1986, v. 22, pp. 11–23.

[6] Гниненко Ю.И., Орлинский А.Д. Новые фитофаги древесных насаждений // Защита и карантин растений, 2004. № 4. С. 33.

[7] Голосова М.А., Гниненко Ю.И. Появление охридского минера на конском каштане в Москве // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2006. № 2. С. 43–46.

[8] Гниненко Ю.И., Мухамадиев Н.С., Ашикбаев Н.Ж. Охридский минер Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — обнаружение в Центральной Азии // Российский журнал биологических инвазий, 2016. № 4. С. 14–18.

[9] Grabenweger G., Grill R. On the place of origin of Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) // Beitrage zur Entomofaunistik Wien, 2000, v. 1, pp. 9–17.

[10] Hellrigl K. Neue Erkenntnisse und Untersuchungen űber die Rosskastanien-Miniermotte Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae) // Gredleriana, 2001, v. 1, pp. 9–81.

[11] Valade R., Kenis M., Hernandez-Lopez A., Augustin S., Mena M., Magnoux E., Rougerie R., Lakatos F., Roques A.,Lopez-Vaamonde C. Mitochondrial and microsatellite DNA markers reveal a Balkan origin for the highly invasive horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) // Mol Ecol., 2009, v. 18, pp. 3458–3470. DOI: 10.2307/23034440

[12] Lees D.C., Lack H.W., Rougerie R., Hernandez-Lopez A., Raus T., Avtzis N. D., Augustin S., Lopez- Vaamonde C. Tracking origins of invasive herbivores through herbaria and archival DNA: The case of the horse-chestnut leaf miner // Front Ecol Environ, 2011, v. 9, iss. 6, pp. 322–328. DOI: 10.1890/100098

[13] Ермолаев И.В. Экологические механизмы непериодической популяционной волны на примере тополевой моли-пестрянки — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae) // Журнал общей биологии, 2019. Т. 80. № 6. С. 451–476.

[14] Invasive Species Compedium. URL: https://www.cabi.org/isc/datasheet/40598 (дата обращения 20.09.2021).

[15] Каштанова О.А., Ткаченко О.Б. Устойчивость видов конского каштана (Aesculus L.) К охридскому минеру, или каштановой минирующей моли (Сameraria ohridella Deschka & Dimić) // Бюл. Мос. об-ва испытателей природы. Отделение биологии, 2020. Т. 125. Вып. 5. С. 45–51.

[16] Белов П.В. Фармакогностическое исследование каштана конского обыкновенного (Aesculus hippocastanum L.) как перспективного источника биологически активных веществ: дис. … канд. фарм. наук. Самара, 2020. 164 с.

[17] Salleo S, Nardini A., Raimondo F., Lo Gullo M.A. Pace F., Giacomich P. Effects of defoliation caused by the leaf miner Cameraria ohridella on wood production and efficiency in Aesculus hippocastanum growing in north-eastern Italy // Trees — structure and function, 2003, v. 17, pp. 367–375.

[18] Беднова О.В., Губарев И.В. Особенности очагов охридского минера (Cameraria ohridella) в насаждениях Москвы // Актуальные проблемы лесного комплекса. Брянск: Изд-во БГИТУ, 2021. Вып. 59. С. 113–117.

[19] Connor E.F., Taverner M.P. The evolution and adaptive significance of leaf-mining habit // Oikos, 1997, v. 79, pp. 6–25.

[20] Hawkins B.A. Pattern and process in host-parasitoid interactions. Cambridge: University Press, 1994, p. 190.

[21] Ермолаев И.В., Ефремова З.А., Ижболдина Н.В. Паразитоиды как фактор смертности липовой моли-пестрянки (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae) // Зоологический журнал, 2011. Т. 90. № 1. С. 24–32.

[22] Girardoz S., Quicke D., Kenis M. Factors favouring the development and maintenance of outbreaks in an invasive leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae): a life table study // Agricultural and Forest Entomology, 2007, v. 9, iss. 2, pp. 141–158.

[23] Grabenweger G., Kehrli P., Schlick-Steiner B., Steiner F., Stolz M., Bacher S. Predator complex of the horse chestnut leafminer Cameraria ohridella: identification and impact assessment // J. of Applied Entomology, 2005, v. 129, pp. 353–362.

[24] Metla Z., Voitkāne S., Sešķēna R., Petrova V., Jankevica L. Presence of entomopathogenic fungi and bacteria in Latvian population of horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella // Acta Biol. Univ. Daugavp., 2013, v. 13, iss. 1, pp. 69–76.

[25] Matuska-Łyżwa J., Kaca W., Żarnowiec P. Biological Activity of Wild Isolates of Entomopathogenic Nematodes to Horse Chestnut Leaf Miner (Cameraria ohridella) // Pol J Environ Stud., 2015, v. 24, pp. 1181–1184.

[26] Freise J., Heitland W., Tosevski I. Parasitism of the horse-chestnut leaf miner, Cameraria ohridella Deschka and Dimic (Lep., Gracillariidae), in Serbia and Macedonia // Anzeiger für Schädlingskunde, 2002, v. 75, pp. 152–157.

[27] Grabenweger G., Avtzis N., Girardoz S., Hrasovec B., Tomov R., Kenis M. Parasitism of Cameraria ohridella(Lepidoptera, Gracillariidae) in natural and artificial horse-chestnut stands in the Balkans // Agricultural and Forest Entomology, 2005, v. 7, pp. 291–296.

[28] Girardoz S., Volter L., Tomov R., Quicke D.-L., Kenis M. Variations in parasitism in sympatric populations of three invasive leaf miners // J. of Applied Entomology, 2007, v. 13, iss. 9/10, pp. 603–612.

[29] Volter L., Kenis M. Parasitoid complex and parasitism rates of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) in the Czech Republic, Slovakia and Slovenia // Eur. J. Entomol, 2006, v. 103, pp. 365–370.

[30] Тomiczek C., Krehan H. The horse chestnut leaf mining moth, (Cameraria ohridella): A new pest in central Europe // J. of Arboriculture, 1998, v. 24, pp. 144–148.

[31] Bhatti I., Ozanne C., Shaw P. Parasitoids аnd Parasitism Rates of the Horse Chestnut Leaf Miner Cameraria ohridella Deschka and Dimić (Lepidoptera: Gracillariidae) across Four Sites in South-West London // Arboricultural J.: The International J. of Urban Forestry, 2013, v. 35, iss. 13, pp. 147–159. DOI: 10.1080/03071375.2013.813706

[32] Костюков В.В., Кошелева О.В., Наконечная И.В., Гунашева З.М. Первое сообщение о паразитах каштановой моли в России // Защита и карантин растений, 2014. № 9. С. 41–42.

[33] Grabenweger G. Poor control of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae), by native European parasitoids: a synchronisation problem // European J. of Entomology, 2004, v. 101, pp. 189–192.

[34] Cornell H.V., Hawkins B.A. Accumulation of native parasitoid species on introduced herbivores: a comparison of hosts as natives and hosts as invaders // The American Naturalist, 1993, v. 141, iss. 6, pp. 847–865.

[35] Grabenweger G., Kehrly P., Zweymuller I., Augustin S. Temporal and spatial variations in the parasitoid complex of the horse chestnut leafminer during its invasion of Europe // Biol. Invasions, 2010, v. 12, iss. 8, pp. 2797–2813. DOI: 10.1007/s10530-009-9685-z

[36] Stone G.N., Lohse K, Nicholls J.A, Fuentes-Utrilla P., Sinclair F., Schönrogge K., Csoka G., Melika G., Nieves-Aldrey J-L., Pujade-Villar J., Tavakoli M., Askew R.R., Hickerson J. Reconstructing community assembly in time and space reveals enemy escape in a western Palearctic insect community // Curr. Biol, 2012, v. 22, pp. 532–537.

[37] Gebiola M., Lopez-Vaamonde C., Nappo A.G., Bernardo U. Did the parasitoid Pnigalio mediterraneus (Hymenoptera: Eulophidae) track the invasion of the horse chestnut leaf miner? // Biol Invasions, 2014, v. 16, pp. 843–857. DOI: 10.1007/s10530-013-0542-8

[38] Kehrli P., Lehmann M., Bacher S. Mass-emergence devices: a biocontrol technique for conservation and augmentation of parasitoid // Biological control, 2005, v. 32, pp. 191–199.

[39] Klug T., Meyhöfer R., Kreye M., Hommes M. Native parasitoids and their potential to control the invasive leafminer, Cameraria ohridella DESCH. & DIM. (Lep.: Gracillariidae) // Bulletin of Entomological Research: Cambridge University Press, 2008, v. 98, pp. 379–387. DOI:10.1017/S0007485308005695

[40] Сорокина А.П. Применение трихограммы: прошлое и настоящее // Защита и карантин растений, 2011. № 10. С. 9–12.

[41] Cabello T. Biological control of the South American Tomato Pinworm Tuta absoluta with releases of Trichogramma achaeae in tomato greenhouses of Spain. Integrated control in Protected Crops, Mediterranean Climate // IOBC/WPRS Bulletin, 2009, v. 49, pp. 225–230.

[42] Коваленков В.Г. Технология разведения и применения энтомофагов должна соответствовать регламентам // Защита и карантин растений, 2011. № 6. С. 43–46.

[43] Dicke M., van Poecke R.M.P., de Boer J.G. Inducible indirect defence of plants: From mechanism to ecological function // Basic Appl. Ecol., 2003, v. 4, pp. 27–42.

[44] Буров В.Н., Петрова М.О., Селицкая О.Г., Степанычева Е.А., Черменская Т.Д., Шамшев И.В. Индуцированная устойчивость растений к фитофагам. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 181 с.

[45] Khan Z.R., James D.G., Midega C.A.O., Pickett J.A. Chemical ecology and conservation biological control // Biological Control, 2008, v. 45, pp. 210–224.

[46] Степанычева Е.А., Петрова М.О., Черменская Т.Д. Аттрактивность синтетических аналогов летучих соединений растений для энтомофагов // Защита и карантин растений, 2017. № 12. С. 22–24.

[47] Simpson М., Simmons A.T., Wratten S.D., James D.G., Leeson G., Nicol H.I. Insect attraction to synthetic herbivore-induced plant volatile-treated field crops // Agricultural and Forest Entomology, 2011, v. 13., iss.1, pp. 45–57. DOI: 10.1111/j.1461-9563.2010.00496.x

Сведения об авторе

Беднова Ольга Викторовна — канд. биол. наук, доцент кафедры лесоводства, экологии и защиты леса МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), oliabednova@ rambler.ru

OHRID MINER CAMERARIA OHRIDELLA DESCHKA & DIMIC: FEATURES OF INVASIVE FOCI AND PERSPECTIVES OF BIOLOGICAL CONTROL

O.V. Bednova

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

oliabednova@rambler.ru

The ecological mechanisms of one of the most dynamic biological invasions such as a colonization of artificial plantations of horse chestnut Aesculus hippocastanum L. by the ohrid miner, or chestnut miner Cameraria ohridella Deschka & Dimic (Lepidoptera, Gracillariidae) have been analyzed. The materials of publications on the bioecological features of C. ohridella in the conditions of native and invasive areas are summarized. The survey results of phytophage invasive foci in plantations of Moscow are presented. Particular attention is paid to the change in population characteristics (density, level of damage by entomophages) in connection with the biotopic conditions of horse chestnut plantations and meteorological features of the growing season. Measures to reduce the harm by C. ohridella by means of a biological control are considered. The information on the influence of various biotic factors on the phytophage is analyzed. Particular attention is paid to parasitoids as a means of the classical biological method. A suitable agent among parasitoids from natural foci of the miner has not yet been identified, and the level of local parasitism in European invasive foci is low. The perspective method of enhancing local parasitism through the accumulation and controlled release of parasitoids from leaf litter is substantiated. This technique makes it possible to synchronize the appearance of parasitoids with the phenology of the pest. This technology has already been tested by European researchers. Prospects are substantiated, the technology of seasonal colonization of parasits, which can be massively bred in biological laboratories such as parasitoids of Trichogramma (Hymenoptera, Chalcidoidea, Trichogrammatidae) and chrysopids (Neuroptera, Chrysopidae) is presented. Inside the invasive foci of C. ohridella, the effectiveness of seasonal colonization is proposed to be enhanced by using synthetic analogs of herbivore-induced plant volatiles (HIPV) that attract entomophages.

Keywords: Ohrid miner, Cameraria ohridella, horse chestnut, invasive foci, biological control, entomophages, seasonal colonization

Suggested citation: Bednova O.V. Okhridskiy minor Cameraria ohridella Deschka&Dimic: osobennosti invazionnykh ochagov i perspektivy biologicheskogo kontrolya [Ohrid miner Cameraria ohridella Deschka & Dimic: features of invasive foci and perspectives of biological control]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 5–16. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-5-16

References

[1] Biologicheskiye invazii v vodnykh i nazemnykh ekosistemakh [Biological invasions in aquatic and terrestrial ecosystems]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2004, 436 p.

[2] Kenis M., Tomov R., Svatos A., Schlinsog P., Lopez-Vaamonde C., Heitland W., Grabenweger G., Girardoz S., Freise J., Avtzis N. The horse-chestnut leaf miner in Europe. Prospects and Constraints for biological control. In Procеedings of the 2nd International Symposium on biological control of arthropods, Davos, Switzerland, 12–16 September 2005. Morgantown: Forest Health Technology Enterprise Team, 2005, pp. 77–90.

[3] Walas L., Dering M., Ganatsas P., Pietras M., Pers-Kamczyc E. The present status and potential distribution of relict populations of Aesculus hippocastanum L. in Greece and the diverse infestation by Cameraria ohridella Deschka & Dimić. Plant Biosystems, 2018, no 1, pp. 1048–1058. DOI: 10.1080/11263504.2017.1415991

[4] Simova-Tosic D., Filov S. Contribution to the horse chestnut miner. Zastita Bilja (in Serbo-Croat), 1985, v. 36, pp. 235–239.

[5] Deschka G., Dimic N. Cameraria ohridella sp. aus Mazedonien, Jugoslawien (Lepidoptera; Lithocolletidae). Acta Entomologica Jugoslaviae, 1986, v. 22, pp. 11–23.

[6] Gninenko YU. I., Orlinskiy A.D. Novyye fitofagi drevesnykh nasazhdeniy [New phytophages of tree plantations] Zashchita i karantin rasteniy. [Plant Protection and Quarantine], 2004, no 4, p. 33.

[7] Golosova M.A., Gninenko YU.I. Poyavleniye okhridskogo minera na konskom kashtane v Moskve [The appearance of the Ohrid leafminer on horse chestnut in Moscow]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2006, no 2, pp.43–46.

[8] Gninenko Yu.I., Mukhamadiev N.S., Ashikbaev N.Zh. Okhridskiy minor Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — obnaruzheniye v Tsentral’noy Azii [Ohrid miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) — detection in Central Asia]. Rossiyskiy Zhurnal biologicheskikh invaziy [Russian Journal of Biological Invasions], 2016, no. 4, pp. 14–18.

[9] Grabenweger G., Grill R. On the place of origin of Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae). Beitrage zur Entomofaunistik Wien, 2000, v. 1, pp. 9–17.

[10] Hellrigl K. Neue Erkenntnisse und Untersuchungen űber die Rosskastanien-Miniermotte Cameraria ohridella Deschka & Dimic, 1986 (Lepidoptera, Gracillariidae). Gredleriana, 2001, v. 1, pp. 9–81.

[11] Valade R., Kenis M., Hernandez-Lopez A., Augustin S., Mena M., Magnoux E., Rougerie R., Lakatos F., Roques A., Lopez-Vaamonde C. Mitochondrial and microsatellite DNA markers reveal a Balkan origin for the highly invasive horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae). Mol Ecol., 2009, v. 18, pp. 3458–3470. DOI: 10.2307/23034440

[12] Lees D.C., Lack H.W., Rougerie R., Hernandez-Lopez A., Raus T., Avtzis N. D., Augustin S., Lopez- Vaamonde C. Tracking origins of invasive herbivores through herbaria and archival DNA: The case of the horse-chestnut leaf miner. Front Ecol Environ, 2011, v. 9, iss. 6, pp. 322–328. DOI: 10.1890/100098

[13] Yermolayev I.V. Ekologicheskiye mekhanizmy neperiodicheskoy populyatsionnoy volny na primere topolevoy moli-pestryanki — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae) [Ecological mechanisms of non-periodic population waves on the example of the poplar moth — Phyllonorycter populifoliella (Lepidoptera, Gracillariidae)]. Zhurnal obshchey biologii [Journal of General Biology], 2019, v. 80, no. 6, pp. 451–476.

[14] Invasive Species Compedium. Available at: https://www.cabi.org/isc/datasheet/40598 (accessed 09.20.2021).

[15] Kashtanova O.A, Tkachenko O.B. Ustoychivost’ vidov konskogo kashtana (Aesculus L.) K okhridskomu mineru, ili kashtanovoy miniruyushchey moli (Cameraria ohridella Deschka & Dimić) [Resistance of horse chestnut species (Aesculus L.) to Ohrid miner, or chestnut miner (Cameraria ohridella Deschka & Dimić)]. Byul. Mosk. obshchestva ispytateley prirody. Otd. Biol [Bul. Moscow society of nature testers. Dept. Biol], 2020, v. 125, iss. 5, pp. 45–51.

[16] Belov P.V. Farmakognosticheskoye issledovaniye kashtana konskogo obyknovennogo (Aesculus hippocastanum L.) kak perspektivnogo istochnika biologicheski aktivnykh veshchestv [Pharmacognostic study of horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.)as a promising source of biologically active substances]. Dis. … Cand. Sci. (Pharmaceutical). Samara, 2020, p. 164.

[17] Salleo S, Nardini A., Raimondo F., Lo Gullo M.A. Pace F., Giacomich P. Effects of defoliation caused by the leaf miner Cameraria ohridella on wood production and efficiency in Aesculus hippocastanum growing in north-eastern Italy. Trees — structure and function, 2003, v. 17, pp. 367–375.

[18] Bednova O.V., Gubarev I.V. Osobennosti ochagov okhridskogo minora (Cameraria ohridella) v nasazhdeniyakh Moskvy [Features of Ohrid miner (Cameraria ohridella) foci in Moscow plantations]. Aktual’nyye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forest complex]. Bryansk: BGITU, 2021, no. 59, pp. 113–117.

[19] Connor E.F., Taverner M.P. The evolution and adaptive significance of leaf-mining habit. Oikos, 1997, v. 79, pp. 6–25.

[20] Hawkins B.A. Pattern and process in host-parasitoid interactions. Cambridge: University Press, 1994, p. 190.

[21] Yermolayev I. V., Yefremova Z. A., Izhboldina N. V. Parazitoidy kak faktor smertnosti Lipovoy moli-pestryanki (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae) [Parasitoids as a factor of mortality of the Linden moth (Phyllonorycter issikii, Lepidoptera, Gracillariidae)]. Zoologicheskiy zhurnal [Zoological journal], 2011, v. 90, no. 1, pp. 24–32.

[22] Girardoz S., Quicke D., Kenis M. Factors favouring the development and maintenance of outbreaks in an invasive leaf miner Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae): a life table study. Agricultural and Forest Entomology, 2007, v. 9, iss. 2, pp. 141–158.

[23] Grabenweger G., Kehrli P., Schlick-Steiner B., Steiner F., Stolz M., Bacher S. Predator complex of the horse chestnut leafminer Cameraria ohridella: identification and impact assessment. J. of Applied Entomology, 2005, v. 129, pp. 353–362.

[24] Metla Z., Voitkāne S., Sešķēna R., Petrova V., Jankevica L. Presence of entomopathogenic fungi and bacteria in Latvian population of horse-chestnut leaf miner Cameraria ohridella. Acta Biol. Univ. Daugavp., 2013, v. 13, iss. 1, pp. 69–76.

[25] Matuska-Łyżwa J., Kaca W., Żarnowiec P. Biological Activity of Wild Isolates of Entomopathogenic Nematodes to Horse Chestnut Leaf Miner (Cameraria ohridella). Pol J Environ Stud., 2015, v. 24, pp. 1181–1184.

[26] Freise J., Heitland W., Tosevski I. Parasitism of the horse-chestnut leaf miner, Cameraria ohridella Deschka and Dimic (Lep., Gracillariidae), in Serbia and Macedonia. Anzeiger für Schädlingskunde, 2002, v. 75, pp. 152–157.

[27] Grabenweger G., Avtzis N., Girardoz S., Hrasovec B., Tomov R., Kenis M. Parasitism of Cameraria ohridella (Lepidoptera, Gracillariidae) in natural and artificial horse-chestnut stands in the Balkans. Agricultural and Forest Entomology, 2005, v. 7, pp. 291–296.

[28] Girardoz S., Volter L., Tomov R., Quicke D.-L., Kenis M. Variations in parasitism in sympatric populations of three invasive leaf miners. J. of Applied Entomology, 2007, v. 13, iss. 9/10, pp. 603–612.

[30] Тomiczek C., Krehan H. The horse chestnut leaf mining moth, (Cameraria ohridella): A new pest in central Europe. J. of Arboriculture, 1998, v. 24, pp. 144–148.

[31] Bhatti I., Ozanne C., Shaw P. Parasitoids аnd Parasitism Rates of the Horse Chestnut Leaf Miner Cameraria ohridella Deschka and Dimić (Lepidoptera: Gracillariidae) across Four Sites in South-West London. Arboricultural J.: The International J. of Urban Forestry, 2013, v. 35, iss. 13, pp. 147–159. DOI: 10.1080/03071375.2013.813706

[32] Kostyukov V.V., Kosheleva O.V., Nakonechnaya I.V., Gunasheva Z.M. Pervoye soobshcheniye o parazitakh kashtanovoy moli v Rossii [The first report on the chestnut moth parasites in Russia]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant Protection and Quarantine], 2014, no. 9, pp. 41–42.

[33] Grabenweger G. Poor control of the horse chestnut leafminer, Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae), by native European parasitoids: a synchronisation problem. European J. of Entomology, 2004, v. 101, pp. 189–192.

[34] Cornell H.V., Hawkins B.A. Accumulation of native parasitoid species on introduced herbivores: a comparison of hosts as natives and hosts as invaders. The American Naturalist, 1993, v. 141, iss. 6, pp. 847–865.

[35] Grabenweger G., Kehrly P., Zweymuller I., Augustin S. Temporal and spatial variations in the parasitoid complex of the horse chestnut leafminer during its invasion of Europe. Biol. Invasions, 2010, v. 12, iss. 8, pp. 2797–2813.

DOI: 10.1007/s10530-009-9685-z

[37] Gebiola M., Lopez-Vaamonde C., Nappo A.G., Bernardo U. Did the parasitoid Pnigalio mediterraneus (Hymenoptera: Eulophidae) track the invasion of the horse chestnut leaf miner?. Biol Invasions, 2014, v. 16, pp. 843–857. DOI: 10.1007/s10530-013-0542-8

[38] Kehrli P., Lehmann M., Bacher S. Mass-emergence devices: a biocontrol technique for conservation and augmentation of parasitoid. Biological control, 2005, v. 32, pp. 191–199.

[39] Klug T., Meyhöfer R., Kreye M., Hommes M. Native parasitoids and their potential to control the invasive leafminer, Cameraria ohridella DESCH. & DIM. (Lep.: Gracillariidae). Bulletin of Entomological Research: Cambridge University Press, 2008, v. 98, pp. 379–387. DOI:10.1017/S0007485308005695

[40] Sorokina A.P. Primeneniye trikhogrammy: proshloye i nastoyashcheye [Application of trichogramma: past and present]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant protection and quarantine], 2011, no. 10, pp. 9–12.

[42] Kovalenkov V.G. Tekhnologiya razvedeniya i primeneniya entomofagov dolzhna sootvetstvovat’ reglamentam [The technology of breeding and using entomophages must comply with the regulations]. Zashchita i karantin rasteniy [Protection and Quarantine], 2011, no. 6, pp. 43–46.

[43] Dicke M., van Poecke R.M.P., de Boer J.G. Inducible indirect defence of plants: From mechanism to ecological function. Basic Appl. Ecol., 2003, v. 4, pp. 27–42.

[44] Burov V.N., Petrova M.O., Selitskaya O.G., Stepanycheva Ye.A., Chermenskaya T.D., Shamshev I.V. Indutsirovannaya ustoychivost’ rasteniy k fitofagam [Induced plant resistance to phytophages]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2012, 181 р.

[45] Khan Z.R., James D.G., Midega C.A.O., Pickett J.A. Chemical ecology and conservation biological control. Biological Control, 2008, v. 45, pp. 210–224.

[46] Stepanycheva Ye.A., Petrova M.O., Chermenskaya T.D. Attraktivnost’ sinteticheskikh analogov letuchikh soyedineniy rasteniy dlya entomofagov [The attractiveness of synthetic analogs of plant volatile compounds for entomophages]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant Protection and Quarantine], 2017, no. 12, pp. 22–24.

[47] Simpson М., Simmons A.T., Wratten S.D., James D.G., Leeson G., Nicol H.I. Insect attraction to synthetic herbivore-induced plant volatile-treated field crops. Agricultural and Forest Entomology, 2011, v. 13., iss.1, pp. 45–57. DOI: 10.1111/j.1461-9563.2010.00496.x

Author’s information

Bednova Ol’ga Viktorovna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), oliabednova@rambler.ru

СОДЕРЖАНИЕ И БАЛАНС ЗАПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОБЕГАХ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ РЕИНТРОДУКЦИИ В НИЖЕГОРОДСКУЮ ОБЛАСТЬ

17–27

УДК 630*232.12:582.475.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Шифр ВАК 06.03.01

А.О. Есичев^{1, 2}, Н.Н. Бессчетнова¹, В.П. Бессчетнов¹, А.Н. Бабич³, Е.Ж. Кентбаев⁴, Б.А. Кентбаева⁴

¹Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 603107, Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

²Министерство лесного хозяйства и охраны объектов животного мира Нижегородской области, 603107,

Нижний Новгород, ул. Костина, д. 2

³Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоноcова, 163002, Архангельск,

Набережная Северной Двины, д. 17

⁴Казахский национальный аграрный исследовательский университет, 050010, Республика Казахстан, Алматы, пр. Абая, д. 8

lesfak@bk.ru

Представлены результаты исследования содержания и соотношения крахмала и жиров в побегах семенного потомства лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) при ее реинтродукции в Нижегородскую обл. на участок с географическими координатами 56°14'32,7"N 43°57'20,7"E и абсолютной высотой 178 м. Зафиксированы фенотипические различия между особями семенного происхождения по содержанию и балансу запасных веществ. Выявлены деревья с наибольшим суммарным содержание крахмала и жиров в тканях однолетних побегов. Обозначены объекты с их наименьшим содержанием. Установлен факт наследственной обусловленности внутривидовой изменчивости лиственницы сибирской по всем тестируемым характеристикам физиологического состояния ее деревьев, обусловленного присутствием в тканях побегов запасных веществ. Показано, что наибольшие значения коэффициента наследуемости признаков (64,12 ± 3,59 %) характерны для общего суммарного содержания крахмала и жиров, а наименьшие (49,99 ± 5,00 %) — для оценок доли участия крахмала и доли участия жиров в формировании их общего запаса. Отмечено значительное влияние неконтролируемых в опыте факторов, традиционно связываемых с пестротой экологических условий в местах расположения объектов исследования, на формирование внутривидовой фенотипической изменчивости лиственницы сибирской. Определены критические пороги различий между сравниваемыми растениями, достигнув уровня которых, фактическая разность в показателях может быть признана существенной. Сделано заключение о выраженном контроле со стороны генотипа над проявлением признаков физиологического состояния деревьев лиственницы сибирской, имеющих семенное происхождение, и об их внутривидовом полиморфизме. Доказана перспективность отбора из их числа особей, физиологический статус которых наиболее полно соответствует сложившимся условиям произрастания.

Ключевые слова: лиственница сибирская, реинтродукция, запасные вещества, крахмал, жиры, индивидуальная изменчивость, наследственная обусловленность

Ссылка для цитирования: Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бабич А.Н., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А. Содержание и баланс запасных веществ в побегах лиственницы сибирской в условиях реинтродукции в Нижегородскую область // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 17–27. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Список литературы

[1] Карасева М.А. Продуктивность и углерододепонирующие функции лиственничных фитоценозов в Среднем Поволжье // ИВУЗ Лесной журнал, 2002. № 4. С. 22–27.

[2] Карасева М.А., Карасев В.Н., Маторкин А.А. Физиологическая оценка устойчивости лиственницы сибирской в Среднем Поволжье // Хвойные бореальной зоны, 2003. Т. 21, № 1. С. 27–35.

[3] Алексеев В.М., Жигунов А.В., Бондаренко А.С. Перспективы плюсовой селекции лиственницы сибирской при интродукции в условиях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2014. Вып. 209. С. 6–15.

[4] Есичев А.О. Сравнительная оценка ассортимента клонов плюсовых деревьев лиственницы Сукачева (L. Sukaczewii Djil.) на лесосеменной плантации в Нижегородской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2016. № 3 (59). С. 66–68.

[5] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Есичев А.О. Оценка физиологического состояния представителей рода лиственница (Larix Mill.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2018. № 1. С. 9–17. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.1.9

[6] Bonnet-Masimbert M., Pâques L.E., Baldet P., Philippe G. From flowering to artificial pollination in larch for breeding and seed orchard production // The Forestry Chronicle, 1998, v. 74, iss. 2, pp. 195–202. DOI:10.5558/tfc74195-2

[7] Sigurdsson B.D., Magnusson B., Elmarsdottir A., Bjarnadottir B. Biomass and composition of understory vegetation and the forest floor carbon stock across Siberian larch and mountain birch chronosequences in Iceland // Annals of Forest Science, 2005, v. 62, no. 8, pp. 881–888. DOI: 10.1051/forest:2005079.

[8] Colas F., Perron M., Tousignant D., Parent C., Pelletier M., Lemay P. A novel approach for the operational production of hybrid larch seeds under northern climatic conditions //The Forestry Chronicle, 2008, v. 84, iss. 1, pp. 95–104. DOI: 10.5558/tfc84095-1

[9] Aniszewska M. Analysis of opening cones of selected coniferous trees // Annals of Warsaw University of Life Sciences — SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering), 2010, v. 55, pp. 57–64.

[10] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R.E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: II. The energy and capacity of germination of seeds // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 481–487.

[11] Vilcan A., Taut I., Holonec L., Mihalte L., Sestras R.E. The variability of different larch clone provenances on the response to the attack by its main pests and fungal diseases //Trees Structure and Function, 2013, v. 27, no. 3, pp. 697–705.DOI 10.1007/s00468-012-0825-1

[12] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis) // Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299

[13] Есичев А.О. Корреляция признаков пигментного состава хвои представителей рода лиственница (Larix Mill.) в дендропарке Сергачского лесничества Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2018. № 3. С. 43–53. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.43

[14] Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н. Изменчивость пигментного состава хвои клонов плюсовых деревьев лиственницы Сукачева (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) в ассортименте лесосеменных плантаций на примере Нижегородской области // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии: Матер. Междунар. науч.-практ. конф.: Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2019. С. 156–164.

[15] Улитин М.М., Бессчетнов В.П., Орнатский А.Н. Морфологические показатели шишек лиственницы сибирской в полезащитных полосах Нижегородской области // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии: Матер. Междунар. науч.-практ. конф.: Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под общ. ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-воНижегородской ГСХА, 2019. С. 220–225.

[16] Улитин М.М., Бессчетнов В.П. Сравнительная оценка таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской (Larix sibirica) при интродукции в Нижегородской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2020. № 6. С. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41

[17] Markiewicz P. Problems with seed production of European larch in seed orchards in Poland // Seed orchards: Proceedings from a conference at Umeå, Sweden, 26–28 September 2007. Uppsala, Sweden: Publikationstjänst, 2008, pp. 161–164.

[18] Mihai G., Teodosiu M. Genetic diversity and breeding of larch (Larix decidua Mill.) in Romania // Annals of Forest Research, 2009, v. 52, no. 1, pp. 97–108. DOI: 10.15287/afr.2009.126

[19] Nagaike T., Hayashi A., Kubo M. Diversity of naturally regenerating tree species in the overstorey layer of Larix kaempferi plantations and abandoned broadleaf coppice stands in central Japan // Forestry: An International Journal of Forest Research, 2010, v. 83, iss. 3, pp. 285–291. DOI: 10.1093/forestry/cpq011

[20] Repáč I., Tučeková A., Sarvašová I., Vencurik J. Survival and growth of outplanted seedlings of selected tree species on the High Tatra Mts. windthrow area after the first growing season // J. of Forest Science, 2011, v. 57, iss. 8, pp. 349–358. DOI: 10.17221/130/2010-JFS

[21] Danek M., Chuchro M., Walanus A. Variability in Larch (Larix Decidua Mill.) Tree-Ring Growth Response to Climate in the Polish Carpathian Mountains // Forests, 2017, v. 8, iss. 10, article number 354, pp. 354 (1–22). DOI: 10.3390/f8100354

[22] Aniszewska M., Gendek A., Zychowicz W. Analysis of Selected Physical Properties of Conifer Cones with Relevance to Energy Production Efficiency // Forests, 2018, v. 9, iss. 7, article number 405, pp. 405(1–12). DOI: 10.3390/f9070405

[23] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis) // Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299.

[24] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R.E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: I. The influence of the provenance // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 474–480.

[25] Vilcan A., Mihalte L., Sestras A.F., Holonec L., Sestras R.E. Genetic variation and potential genetic resources of several Romanian larch populations // Turkish J. of Agriculture & Forestry, 2017, v. 41, no. 1, pp. 82–91. DOI:10.3906/tar-1610-57

[26] Бессчетнова Н.Н. Скорость сезонного роста ксилемы в годичных побегах клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2008. № 2 (59). С. 4–10.

[27] Бессчетнова Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны по степени развития ксилемы // Вестник Саратовского госагроуниверситета имени Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки, 2012. № 7. С. 9–14.

[28] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной методами многомерного анализа // ИВУЗ Лесной журнал, 2012. № 2/326. С. 58–64.

[29] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Образование и лигнификация ксилемы плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ Лесной журнал, 2013. № 2 / 332. С. 45–52.

[30] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Яханова Е.А., Горелова З.В., Соколова А.А., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А.,Шабалина М.В. Развитие ксилемы и лигнификация ее клеток у сеянцев сосны с открытой и закрытой корневой системой // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2014. Т. 4. С. 25–35.

[31] 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

[32] Kramer P.J. The role of physiology in forestry // The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, no. 3, pp. 297–308. DOI: 10.5558/tfc32297-3

[33] Cherbuy B., Joffre R., Gillon D., Rambal S. Internal remobilization of carbohydrates, lipids, nitrogen and phosphorus in the Mediterranean evergreen oak Quercus ilex // Tree Physiology, 2001, v. 21, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.1093/treephys/21.1.9

[34] Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2016. 464 с.

[35] 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.

[36] Бессчетнова Н.Н. Содержание водорастворимых сахаров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. по итогам Междунар. науч.-техн. конф. Вып. 28. / под ред. Е.А. Памфилова. Брянск: Изд-во БГТА, 2011. С. 15–19.

[37] Бессчетнова Н.Н. Содержание жиров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ Лесной журнал, 2012. № 4/328. С. 48–55.

[38] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Черных В.Л. Генотипическое несходство плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по физиологическому состоянию побегов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование, 2015. № 4 (28). С. 35–49.

[39] Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Сравнительная оценка представителей рода Ель (Picea L.) по содержанию жиров в тканях годичных побегов // Научные и инновационные разработки молодых ученых-аграриев: Сб. тр. в молодых ученых ФГБОУ ВПО «Нижегородская ГСХА» за 2014–2015 гг. / под ред. А.Г. Самоделкина. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2015. С. 53–58.

[40] 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

[41] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Храмова О.Ю., Клишина Л.И., Печникова Н.Д. Показатели химического и гранулометрического состава дерново-подзолистых почв под сосновыми лесами на территории заповедника «Керженский» Нижегородской области // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 2 (26). С. 34–42.

[42] Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н. Динамика физиологического состояния представителей рода лиственница (Larix Mill.) при интродукции // Инновационные разработки молодых ученых в сфере АПК. Материалы Всерос. конф. молодых ученых, посвященной 85-летию ФГБОУ ВО «Нижегородская ГСХА»: Нижний Новгород, 15 декабря 2015 года. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2016. С. 14–18.

[43] 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

[44] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бессчетнов П.В. Содержание и баланс запасных веществ в тканях побегов тополей в Нижегородском Поволжье // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. Вып. 232. С. 92–104. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.92-104

[45] Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Видоспецифичность тополей по содержанию жиров в тканях побегов // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 3 (27). С. 21–33.

Сведения об авторах

Есичев Андрей Олегович — нач. отдела лесного планирования и цифровизации Министерства лесного хозяйства и охраны объектов животного мира Нижегородской области, andrey.esichev@mail.ru

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

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

Бабич Николай Алексеевич — д-р с.-х. наук, профессор кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоноcова forest@narfu.ru

Кентбаев Ержан Жунусович — д-р с.-х. наук, профессор, директор департамента по науке Казахского национального аграрного исследовательского университета, yerzhan.kentbayev@kaznau.kz

Кентбаева Ботагоз Айдарбековна — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных ресурсов и охотоведения Казахского национального аграрного исследовательского университета, kentbayeva@mail.ru

CONTENT AND BALANCE OF STORAGE COMPOUNDS IN SIBERIAN LARCH SHOOTS UNDER ITS REINTRODUCTION IN NIZHNY NOVGOROD REGION

A.O. Yesichev^{1, 2}, N.N. Besschetnova¹, V.P. Besschetnov¹, N.A. Babich³, E.Zh. Kentbayev⁴, B.A. Kentbayeva⁴

¹Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

²Ministry of Forestry and Wildlife Protection Nizhny Novgorod reg., 2, Kostina st., 603134, Nizhniy Novgorod, Russia

³Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk,

Russia

⁴Kazakh National Agrarian Research University, 8, Abay av., 050010, Almaty, Republic of Kazakhstan

lesfak@bk.ru

The study of the content and ratio of starch and fat in the shoots of the seed progeny of Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) shoots during its reintroduction to the Nizhny Novgorod region was carried out. The objects of the study were located in the arboretum of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy with geographical coordinates — 56°14'32,7"N 43°57'20,7"E and an absolute height — 178 m. The experimental site is assigned to the zone of coniferous-broad-leaved forests and is included in the area of coniferous-broad-leaved (mixed) forests of the European part of the Russian Federation. The work took into account the principle of the only logical difference, the representativeness of the samples, and the requirements for the typicality, suitability, and reliability of the experience. Ten accounting trees with modal development characteristics were examined in the field. From them, 10 normally developed shoots were harvested without signs of damage by external factors. To determine the content of spare substances, laboratory methods of histochemical analysis were used. Phenotypic differences between individuals of seed origin in the content and balance of spare substances were revealed. The highest content of starch and fat (19,20 ± 0,52 points) was observed in tree No. 2, and the lowest-in tree No. 4 (12,95 ± 0,37 points). The average value generalized for the entire data set was 15,88 ± 0,30 points. The hereditary conditionality of intraspecific variability of Siberian Larch for all tested characteristics of spare substances is established. The highest estimates of the heritability coefficient (64,12 ± 3,59 %) were observed for the total total content of starch and fat, the lowest (49,99 ± 5,00 %) — according to the estimates of the share of starch and the share of fat in the formation of their total stock. The conclusion is made about the control on the part of the genotype over the physiological state of Siberian larch trees of seed origin, and about their intraspecific polymorphism. The prospects of selection from their number of individuals whose physiological status most fully corresponds to the existing conditions of growth are proved.

Keywords: Siberian larch, reintroduction, spare substances, starch, fats, individual variability, hereditary conditionality

Suggested citation: Yesichev A.O., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Babich N.A., Kentbayev E.Zh., Kentbayeva B.A. Soderzhanie i balans zapasnykh veshchestv v pobegakh listvennitsy sibirskoy v usloviyakh reintroduktsii v Nizhegorodskuyu oblast’ [Content and balance of storage compounds in Siberian larch shoots under its reintroduction in Nizhny Novgorod region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 17–27. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27

Reference

[1] Karaseva M.A. Produktivnost’ i uglerododeponiruyushchie funktsii listvennichnykh fitotsenozov v Srednem Povolzh’e [Productivity and carbon-depositing functions of larch phytocenoses in the Middle Volga region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2002, no. 4, pp. 22–27.

[2] Karaseva M.A., Karasev V.N., Matorkin A.A. Fiziologicheskaya otsenka ustoychivosti listvennitsy sibirskoy v Srednem Povolzh’e [Physiological assessment of the stability of Siberian larch in the Middle Volga region]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2003, t. 21, no. 1, pp. 27–35.

[3] Alekseev V.M., Zhigunov A.V., Bondarenko A.S. Perspektivy plyusovoy selektsii listvennitsy sibirskoy pri introduktsii v usloviyakh Leningradskoy oblasti [Prospects of positive selection of Siberian larch during introduction in the conditions of the Leningrad region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy], 2014, v. 209, pp. 6–15.

[4] Esichev A.O. Sravnitel’naya otsenka assortimenta klonov plyusovykh derev’ev listvennitsy Sukacheva (L. Sukaczewii Djil.) na lesosemennoy plantatsii v Nizhegorodskoy oblasti [Comparative evaluation of the assortment of clones of Sukachev’s larch (L. Sukaczewii Dyl.) plus trees on a forest seed plantation in the Nizhny Novgorod region]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2016, no. 3 (59), pp. 66–68.

[5] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Esichev A.O. Otsenka fiziologicheskogo sostoyaniya predstaviteley roda listvennitsa (Larix Mill.) v usloviyakh Nizhegorodskoy oblasti [Assessment of the physiological state of representatives of the genus larch (Larix Mill.) in the conditions of the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.17238/issn 0536-1036. 2018.1.9

[6] Bonnet-Masimbert M., Pâques L.E., Baldet P., Philippe G. From flowering to artificial pollination in larch for breeding and seed orchard production. The Forestry Chronicle, 1998, v. 74, iss. 2, pp. 195–202. DOI:10.5558/tfc74195-2

[7] Sigurdsson B.D., Magnusson B., Elmarsdottir A., Bjarnadottir B. Biomass and composition of understory vegetation and the forest floor carbon stock across Siberian larch and mountain birch chronosequences in Iceland. Annals of Forest Science, 2005, v. 62, no. 8, pp. 881–888. DOI: 10.1051/forest:2005079.

[8] Colas F., Perron M., Tousignant D., Parent C., Pelletier M., Lemay P. A novel approach for the operational production of hybrid larch seeds under northern climatic conditions. The Forestry Chronicle, 2008, v. 84, iss. 1, pp. 95–104. DOI: 10.5558/tfc84095-1

[9] Aniszewska M. Analysis of opening cones of selected coniferous trees. Annals of Warsaw University of Life Sciences — SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest Engineering), 2010, v. 55, pp. 57–64.

[10] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R. E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: II. The energy and capacity of germination of seeds. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 481–487.

[11] Vilcan A., Taut I., Holonec L., Mihalte L., Sestras R.E. The variability of different larch clone provenances on the response to the attack by its main pests and fungal diseases. Trees Structure and Function, 2013, v. 27, no. 3, pp. 697–705. DOI 10.1007/s00468-012-0825-1

[12] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis). Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299

[13] Esichev A.O. Korrelyatsiya priznakov pigmentnogo sostava khvoi predstaviteley roda listvennitsa (Larix Mill.) v dendroparke Sergachskogo lesnichestva Nizhegorodskoy oblasti [Correlation of signs of the pigment composition of needles of representatives of the genus larch (Larix Mill.) in the arboretum of the Sergachsky forest district of the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 3, pp. 43–53. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.43

[14] Esichev A.O., Besschetnova N.N. Izmenchivost’ pigmentnogo sostava khvoi klonov plyusovykh derev’ev listvennitsy Sukacheva (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) v assortimente lesosemennykh plantatsiy na primere Nizhegorodskoy oblasti [Variability of the pigment composition of needles of clones of Sukachev’s larch (L. Sukaczewii Djil. spec, nov.) plus trees in the assortment of forest-seed plantations on the example of the Nizhny Novgorod region]. Ekonomicheskie aspekty razvitiya APK i lesnogo khozyaystva. Lesnoe khozyaystvo Soyuznogo gosudarstva Rossii i Belorussii: Mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konferentsii [Economic aspects of the development of agriculture and forestry. Forestry of the Union State of Russia and Belarus: Materials international scientific and practical conferences], Nizhny Novgorod, September 26, 2019. Ed. N.N. Besschetnova. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2019, pp. 156–164.

[15] Ulitin M.M., Besschetnov V.P., Ornatskiy A.N. Morfologicheskie pokazateli shishek listvennitsy sibirskoy v polezashchitnykh polosakh Nizhegorodskoy oblasti [Morphological indicators of Siberian larch cones in the protective strips of the Nizhny Novgorod region]. Ekonomicheskie aspekty razvitiya APK i lesnogo khozyaystva. Lesnoe khozyaystvo Soyuznogo gosudarstva Rossii i Belorussii: Mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konferentsii [Economic aspects of the development of agriculture and forestry. Forestry of the Union State of Russia and Belarus: Materials of the international scientific and practical conference], Nizhny Novgorod, September 26, 2019. Ed. N.N. Besschetnova. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2019, pp. 220–225.

[16] Ulitin M.M., Besschetnov V.P. Sravnitel’naya otsenka taksatsionnykh pokazateley lesnykh kul’tur listvennitsy sibirskoy (Larix sibirica) pri introduktsii v Nizhegorodskoy oblasti [Comparative assessment of the taxation indicators of forest crops of Siberian larch (Larix sibirica) during introduction in the Nizhny Novgorod region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2020, no. 6, pp. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41

[17] Markiewicz P. Problems with seed production of European larch in seed orchards in Poland. Seed orchards: Proceedings from a conference at Umeå, Sweden, 26–28 September 2007. Uppsala, Sweden: Publikationstjänst, 2008, pp. 161–164.

[18] Mihai G., Teodosiu M. Genetic diversity and breeding of larch (Larix decidua Mill.) in Romania. Annals of Forest Research, 2009, v. 52, no. 1, pp. 97–108, DOI: 10.15287/afr.2009.126

[19] Nagaike T., Hayashi A., Kubo M. Diversity of naturally regenerating tree species in the overstorey layer of Larix kaempferi plantations and abandoned broadleaf coppice stands in central Japan. Forestry: An International Journal of Forest Research, 2010, v. 83, iss. 3, pp. 285–291. DOI: 10.1093/forestry/cpq011

[20] Repáč I., Tučeková A., Sarvašová I., Vencurik J. Survival and growth of outplanted seedlings of selected tree species on the High Tatra Mts. windthrow area after the first growing season. J. of Forest Science, 2011, v. 57, iss. 8, pp. 349–358. DOI: 10.17221/130/2010-JFS

[21] Danek M., Chuchro M., Walanus A. Variability in Larch (Larix Decidua Mill.) Tree-Ring Growth Response to Climate in the Polish Carpathian Mountains. Forests, 2017, v. 8, iss. 10, article number 354, pp. 354(1–22). DOI: 10.3390/f8100354

[23] Williams G.M., Nelson A.S., Affleck D.L.R. Vertical distribution of foliar biomass in western larch (Larix occidentalis). Canadian J. of Forest Research, 2018, v. 48, no. 1, рр. 42–57. DOI: 10.1139/cjfr-2017-0299.

[24] Vîlcan A., Holonec L., Tăut I., Sestras R. E. Variability of the traits of cones and seeds in different larch clones: I. The influence of the provenance. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture, 2011, v. 68, no. 1, pp. 474–480.

[25] Vilcan A., Mihalte L., Sestras A.F., Holonec L., Sestras R. E. Genetic variation and potential genetic resources of several Romanian larch populations. Turkish J. of Agriculture & Forestry, 2017, v. 41, no. 1, pp. 82–91. DOI:10.3906/tar-1610-57

[26] Besschetnova N.N. Skorost’ sezonnogo rosta ksilemy v godichnykh pobegakh klonov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The rate of seasonal growth of xylem in annual shoots of clones of plus trees of Scots pine]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2008, no. 2 (59), pp. 4–10.

[27] Besschetnova N.N. Mnogomernaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny po stepeni razvitiya ksilemy [Multidimensional assessment of plus pine trees by the degree of xylem development]. / Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova. Estestvennye, tekhnicheskie, ekonomicheskie nauki [Herald of Saratov State Vavilov Agrarian University. Natural, Technical, Economic Science], 2012, no. 7, pp. 9–14.

[28] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Selektsionnaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy metodami mnogomernogo analiza [Selection evaluation of plus trees of scots pine by methods of multidimensional analysis] // Izvestiya vuzov. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 2/326, pp. 58–64.

[29] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Obrazovanie i lignifikatsiya ksilemy plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [Formation and lignification of xylem of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2013, no. 2/332, pp. 45–52.

[30] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Yakhanova E.A., Gorelova Z.V., Sokolova A.A., Kentbaev E.Zh., Kentbaeva B.A., Shabalina M.V. Razvitie ksilemy i lignifikatsiya ee kletok u seyantsev sosny s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy [Xylem development and lignification of its cells in pine seedlings with open and closed root systems]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2014, v. 4, pp. 25–35.

[31] 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.) in the conditions of introduction]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2017, no. 4, pp. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57

[32] Kramer P.J. The role of physiology in forestry. The Forestry Chronicle, 1956, v. 32, no. 3, pp. 297–308. DOI: 10.5558/tfc32297-3

[33] Cherbuy B., Joffre R., Gillon D., Rambal S. Internal remobilization of carbohydrates, lipids, nitrogen and phosphorus in the Mediterranean evergreen oak Quercus ilex. Tree Physiology, 2001, v. 21, no. 1, pp. 9–17. DOI: 10.1093/treephys/21.1.9

[34] Besschetnova N.N. Sosna obyknovennaya (Pinus sylvestris L.). Effektivnost’ otbora plyusovykh derev’ev [Scots pine (Pinus sylvestris L.). Efficiency of selection of plus trees]. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2016, 464 p.

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

[36] Besschetnova N.N. Soderzhanie vodorastvorimykh sakharov v kletkakh pobegov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The content of water-soluble sugars in the cells of shoots of plus trees of scots pine]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa: Sbornik nauchnykh trudov po itogam mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Collection of scientific papers on the results of the international scientific and technical conference]. Iss. 28. Bryansk: BGTA, 2011, pp. 15–19.

[37] Besschetnova N.N. Soderzhanie zhirov v kletkakh pobegov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The content of fats in the cells of shoots of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 4/328, pp. 48–55.

[38] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Chernykh V.L. Genotipicheskoe neskhodstvo plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) po fiziologicheskomu sostoyaniyu pobegov [Genotypic dissimilarity of plus trees of scots pine (Pinus sylvestris L.) according to the physiological state of shoots]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature Management], 2015, no. 4 (28), pp. 35–49.

[39] Besschetnova N.N., Kul’kova A.V. Sravnitel’naya otsenka predstaviteley roda el’ (Picea L.) po soderzhaniyu zhirov v tkanyakh godichnykh pobegov [Comparative assessment of representatives of the genus spruce (Picea L.) on the content of fats in the tissues of annual shoots]. Nauchnye i innovatsionnye razrabotki molodykh uchenykh-agrariev: Sbornik trudov molodykh uchenykh FGBOU VPO «Nizhegorodskaya GSKhA» za 2014–2015 gg. [Scientific and innovative developments of young agricultural scientists: A collection of works of young scientists of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy for 2014–2015] Ed. A.G. Samodelkin. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2015, pp. 53–58.

[40] 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 [The content of spare nutrients in the 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

[41] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Khramova O.Yu., Klishina L.I., Pechnikova N.D. Pokazateli khimicheskogo i granulometricheskogo sostava dernovo-podzolistykh pochv pod sosnovymi lesami na territorii zapovednika «Kerzhenskiy» Nizhegorodskoy oblasti [Indicators of chemical and granulometric composition of sod-podzolic soils under pine forests in the territory of the Kerzhensky Nature Reserve of the Nizhny Novgorod region]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 2 (26), pp. 34–42.

[42] Esichev A.O., Besschetnova N.N. Dinamika fiziologicheskogo sostoyaniya predstaviteley roda listvennitsa (Larix Mill.) pri introduktsii [Dynamics of the physiological state of representatives of the genus larch (Larix Mill.) at introduction]. Innovatsionnye razrabotki molodykh uchenykh v sfere APK. Materialy Vserossiyskoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 85-letiyu FGBOU VO Nizhegorodskaya GSKhA [Innovative developments of young scientists in the field of agriculture. Proceedings of the All-Russian Conference of Young Scientists dedicated to the 85th Anniversary of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy: Nizhny Novgorod, December 15, 2015]. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2016, pp. 14–18.

[43] 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 [The content of spare nutrients in the 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

[44] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Besschetnov P.V. Soderzhanie i balans zapasnykh veshchestv v tkanyakh pobegov topoley v Nizhegorodskom Povolzh’e [Content and balance of spare substances in the tissues of poplar shoots in the Nizhny Novgorod Volga region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the Saint Petersburg forestry Academy], 2020, v. 232, pp. 92–104. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.92-104

[45] Besschetnov P.V., Besschetnova N.N. Vidospetsifichnost’ topoley po soderzhaniyu zhirov v tkanyakh pobegov [Species specificity of poplars in terms of fat content in the tissues of shoots]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 3 (27), pp. 21–33.

Authors’ information

Esichev Andrey Olegovich — Head of the Department of Forest Planning and Digitalization of the Ministry of Forestry and Wildlife Protection of the Nizhny Novgorod Region, andrey.esichev@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 Vladimir Petrovich — Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Forest crops of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, lesfak@mail.ru

Babich Nikolay Alekseevich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Landscape Architecture and Artificial Forests of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, forest@narfu.ru

Kentbayev Yerzhan Zhunusovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Director of the Department of Science of the Kazakh National Agrarian Research University, yerzhan.kentbayev@kaznau.kz

Kentaeva Botagoz Aidarbekovna — Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Forest Resources and Hunting Studies of the Kazakh National Agrarian Research University, kentbayeva@mail.ru

ЗАДЕРЖАНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ ПОЛОГОМ ДРЕВОСТОЯ БЕРЕЗОВО-ЕЛОВОГО МОЛОДНЯКА В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ТАЙГИ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

28–34

УДК 630*116.1

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-28-34

Шифр ВАК 06.03.03

Т.А. Пристова

Институт биологии ФИЦ Коми НЦ Уральского отделения РАН, 167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Коммунистическая, д. 28

pristova@ib.komisc.ru

Приведены результаты 10-летних исследований по задержанию дождевых осадков пологом древостоя березово-елового молодняка послерубочного происхождения в условиях средней тайги Респулики Коми. Определен средний показатель задержания дождевых осадков пологом древостоя березово-елового молодняка по отношению к открытому месту. Измерен объем осадков под кронами деревьев в приствольной, средней части и по краям крон. Выявлено, что исследуемый молодняк перехватывает меньшее количество осадков, чем ельники и средневозрастные лиственные насаждения средней тайги. Рассмотрены факторы, влияющие на задержание осадков. Установлено, что кроны ели задерживают 28, березы — 13 % дождевых осадков относительно открытого места, при этом наибольшее количество осадков в березово-еловом молодняке поступает в межкроновые пространства («окна») — в среднем 95 % относительно открытого места. Отмечена высокая вариабельность распределения дождевых осадков пологом древостоя исследуемого молодняка. Дана оценка внутрисезонной и среднегодовой динамики задержания дождевых осадков. Показано, что в пределах сезонной динамики с июня до начала августа и с конца сентября до октября наблюдается снижение, а с августа по сентябрь — увеличение показателя интерцепции пологом березово-елового молодняка. Обнаружена определенная зависимость между задержанием дождевых осадков пологом исследуемого молодняка и их количеством, поступающим на открытое место, при этом для крон ели она более выражена, нежели для березы. Установлено, что в 10-летнем возрасте березово-еловый молодняк задерживает меньше дождевых осадков, чем в 20-летнем, однако за 10-летний период четко выраженной динамики увеличения этого показателя не наблюдается. Полученные данные можно использовать в лесной гидрологии при оценке влияния рубок на водорегулирующие свойства таежных лесов.

Ключевые слова: тайга, леса послерубочного происхождения, березово-еловый молодняк, задержание осадков

Ссылка для цитирования: Пристова Т.А. Задержание атмосферных осадков пологом древостоя березово-елового молодняка в условиях средней тайги Республики Коми // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 28–34. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-28-34

Список литературы

[1] Китредж Д. Влияние леса на климат, почвы и водный режим. М.: Изд-во иностранной литературы, 1951. 456 с.

[2] Медведев Л.В. Закономерности перераспределения атмосферных осадков и трансформации их химического состава древостоями южной тайги (на примере Валдайской возвышенности): дис. … канд. биол. наук: 03.00.16. Москва, 1984. 243 с.

[3] Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М.: Лесная пром-ть, 1984. 240 с.

[4] Карпечко Ю.В. Гидрологическая оценка антропогенного воздействия на водосборы в таежной зоне Европейского Севера России: автореф. дис. … д-ра геогр. наук. Петрозаводск, 2004. 34 с.

[5] Куликова В.К. Выщелачивание элементов питания из крон деревьев в еловых и березово-еловых насаждениях Карелии // Лес и почва. Красноярск: Красноярское книжное изд-во, 1968. С. 288–295.

[6] Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М.: Изд-во МГУ, 1977. 312 с.

[7] Knulst J.S. Ratio between throughfall and open-field bulk precipitation used for control in deposition monitoring // Atmospheric Enviroment, 2004, v. 38, pp. 4869–4878.

[8] Гидрологическая роль лесных геосистем. Новосибирск: Наука. 1989. 167 с.

[9] Братцев А.П. Задержание осадков кронами деревьев в среднетаежной подзоне Коми АССР // Вопросы развития энергетики и водного хозяйства Коми АССР: Тр. Коми филиала АН СССР, № 26. Сыктывкар: Изд-во Коми филиала АН СССР, 1973. С. 123–130.

[10] Галенко Э.П. Фитоклимат и энергетические факторы продуктивности хвойного леса Европейского Севера. Л.: Наука, 1983. 129 с.

[11] Братцев С.А. Влияние вырубок леса на водный баланс территории Коми АССР // Тр. Коми филиала АН СССР, 1982. № 50. С. 45–57.

[12] Братцев С.А. Влияние лесов и их антропогенных изменений на водный баланс таежной зоны Республики Коми. Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Санкт-Петербург, 1995. 21 с.

[13] Пристова Т.А. Влияние древесного полога лиственно-хвойного насаждения на химический состав осадков // Лесоведение, 2005. № 5. С. 49–55.

[14] Пристова Т.А. Фитомасса древесных растений в лиственных фитоценозах послерубочного происхождения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 1. С. 5–13.

[15] Novakovskiy A.B., Elsakov V.V. Hydrometeorological Database (HMDB) for Practical Research in Ecology // Data Science J., 2014, v. 13, pp. 57–63. DOI: 10.2481/dsj.IFPDA-10

[16] Paivanen J. Sateen jakaantuminen erilaisissa metsikoissa // Silva Fennica, 1966, v. 119, pp. 1–37.

[17] Волокитина А.В. Особенности распределения дождевых осадков под пологом хвойного леса // Лесоведение, 1979. № 2. С. 40–48.

[18] Субботин А.И. Влияет ли лес на осадки // Лесоведение, 1979. № 5. С. 13–17.

[19] Снакин В.В., Присяжная А.А., Рухович О.В. Состав жидкой фазы почв. М.: Изд-во РЭФИФ, 1997. 325 с.

[20] Матвеев А.М., Матвеева Т.А. Задержание осадков кронами древесных пород // Успехи современного естествознания, 2014. № 5. С. 220–223.

[21] Белов С.В. Лесоводство. М.: Лесная пром-ть, 1983. 352 с.

[22] Пристова Т.А. Динамика древесной растительности в лиственных насаждениях послерубочного происхождения (подзона средней тайги Республики Коми) // Принципы экологии, 2019. № 3(33). С. 63–73.

[23] Ильчуков С.В. Динамика структуры лесного покрова на сплошных вырубках (подзона средней тайги, Республика Коми). Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 119 с.

Сведения об авторе

Пристова Татьяна Александровна — канд. биол. наук, науч. сотр. Института биологии ФИЦ Коми НЦ Уральского отделения РАН, отдел лесобиологических проблем Севера, pristova@ib.komisc.ru

PRECIPITATION RETENTION BY BIRCH-SPRUCE YOUNG FOREST CANOPY IN MIDDLE TAIGA OF KOMI REPUBLIC

T.A. Pristova

Institute of Biology, Komi Science Center, Ural Division, Russian Academy of Sciences, 28, Kommunisticheskaya st., 167982, Syktyvkar, Komi Republic, Russia

pristova@ib.komisc.ru

The paper highlights 10-year-long study results on rainfall retention by the canopy of secondary birch-spruce young stand in the middle taiga subzone of the Komi Republic. The average rain retention by the canopy of a birch-spruce young forest in relation to an open area is determined. The studied young growth keeps less precipitation volumes than spruce forests and medium-aged deciduous stands of the middle taiga subzone. We have viewed a number of factors controlling precipitation retention. Spruce crowns keep 28 %, birch keeps 13 % of exposed place bulk precipitation. The largest precipitation volumes in the birch-spruce young growth fall through the inter-crown spaces — about 95 % of exposed place bulk precipitation. The rain retention by the canopy of the studied young forest is characterized by a high variability. We have assessed the seasonal and annual dynamics of rainfall retention. Within the seasonal dynamics, the periods from June to early August and from end September to October have a decrease and from August to September there is an increase in the retention value for the studied birch-spruce young growth. There exists a certain link between precipitation retention by the canopy of the studied young forest and exposed area bulk precipitation. This link is expressive for spruce crowns compared with birch crowns. The 10-year-old birch-spruce wood intercepts less rainfall than at the age of 20. However, the 10-year-long study period does not show any clear dynamics of retention increase. The data obtained can be used in forest hydrology to assess impacts of forest harvesting on water-regulating properties of taiga forests.

Keywords: taiga, forests of post-harvest origin, birch-spruce young forest, precipitation interception

Suggested citation: Pristova T.A. Zaderzhanie atmosfernykh osadkov pologom drevostoya berezovo-elovogo molodnyaka v usloviyakh sredney taygi Respubliki Komi [Precipitation retention by birch-spruce young forest canopy in middle taiga of Komi Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 28–34. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-28-34

References

[1] Kitredzh D. Vliyanie lesa na klimat, pochvy i vodnyy rezhim [The impact of forests on climate, soil and water regime]. Moscow: Izd-vo inostrannoy literatury [Foreign Literature Publishing House], 1951, 456 p.

[2] Medvedev L.V. Zakonomernosti pereraspredeleniya atmosfernykh osadkov i transformatsii ikh khimicheskogo sostava drevostoyami yuzhnoy taygi (na primere Valdayskoy vozvyshennosti) [Regularities of the redistribution of atmospheric precipitation and the transformation of their chemical composition by forest stands in the southern taiga (on the example of the Valdai Upland)]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 1984, 243 p.

[3] Rakhmanov V.V. Gidroklimaticheskaya rol’ lesov [The hydroclimatic role of forests]. Moscow: Lesnaya prom-t’ [Forest Industry], 1984, 240 p.

[4] Karpechko Yu.V. Gidrologicheskaya otsenka antropogennogo vozdeystviya na vodosbory v taezhnoy zone Evropeyskogo Severa Rossii [Hydrological assessment of anthropogenic impact on catchments in the taiga zone of the European North of Russia]. Dis. Dr. Sci. (Geogr.). Petrozavodsk, 2004, 34 p.

[5] Kulikova V.K. Vyshchelachivanie elementov pitaniya iz kron derev’ev v elovykh i berezovo-elovykh nasazhdeniyakh Karelii [Leaching of nutrients from tree crowns in spruce and birch-spruce plantations of Karelia]. Les i pochva [Forest and soil]. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk book publishing house, 1968, pp. 288–295.

[6] Karpachevskiy L.O. Pestrota pochvennogo pokrova v lesnom biogeotsenoze [The diversity of the soil cover in the forest biogeocenosis]. Moscow: Moscow State University Publishing House, 1977, 312 p.

[7] Knulst J.S. Ratio between throughfall and open-field bulk precipitation used for control in deposition monitoring. Atmospheric Enviroment, 2004, v. 38, pp. 4869–4878.

[8] Gidrologicheskaya rol’ lesnykh geosistem [Hydrological role of forest geosystems]. Novosibirsk: Nauka. Sib. otdelenie [Science. Sib. department], 1989, 167 p.

[9] Brattsev A.P. Zaderzhanie osadkov kronami derev’ev v srednetaezhnoy podzone Komi ASSR [Retention of precipitation by tree crowns in the middle taiga subzone of the Komi ASSR]. Voprosy razvitiya energetiki i vodnogo khozyaystva Komi ASSR [Issues of development of energy and water management of the Komi ASSR: tr. Komi branch of the USSR Academy of Sciences, no. 26]. Syktyvkar: Komi branch of the USSR Academy of Sciences, 1973, pp. 123–130.

[10] Galenko E.P. Fitoklimat i energeticheskie faktory produktivnosti khvoynogo lesa Evropeyskogo Severa [Phytoclimate and energy factors of productivity of the coniferous forest of the European North]. Leningrad: Nauka, 1983, 129 p.

[11] Brattsev S.A. Vliyanie vyrubok lesa na vodnyy balans territorii Komi ASSR [The influence of deforestation on the water balance of the territory of the Komi ASSR]. Trudy Komi filiala AN SSSR [Proceedings of the Komi branch of the USSR Academy of Sciences], 1982, no. 50, pp. 45–57.

[12] Brattsev S.A. Vliyanie lesov i ikh antropogennykh izmeneniy na vodnyy balans taezhnoy zony Respubliki Komi [Influence of forests and their anthropogenic changes on the water balance of the taiga zone of the Komi Republic. Abstract of thesis]. Dis. Cand. Sci. Geogr. St. Petersburg, 1995, 21 p.

[13] Pristova T.A. Vliyanie drevesnogo pologa listvenno-khvoynogo nasazhdeniya na khimicheskiy sostav osadkov [The influence of the tree canopy of deciduous-coniferous plantations on the chemical composition of sediments]. Lesovedenie, 2005, no. 5, pp. 49–55.

[14] Pristova T.A. Fitomassa drevesnykh rasteniy v listvennykh fitotsenozakh poslerubochnogo proiskhozhdeniya [Phytomass of woody plants in deciduous phytocenoses of postcutting origin]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, v. 24, no. 1, pp. 5–13.

[15] Novakovskiy A.B., Elsakov V.V. Hydrometeorological Database (HMDB) for Practical Research in Ecology [Hydrometeorological Database (HMDB) for Practical Research in Ecology]. Data Science J., 2014, v. 13, pp. 57–63. DOI: 10.2481 / dsj.IFPDA-10

[16] Paivanen J. Sateen jakaantuminen erilaisissa metsikoissa. Silva Fennica, 1966, v. 119, pp. 1–37.

[17] Volokitina A.V. Osobennosti raspredeleniya dozhdevykh osadkov pod pologom khvoynogo lesa [Features of the distribution of rainfall under the canopy of a coniferous forest]. Lesovedenie, 1979, no. 2, pp. 40–48.

[18] Subbotin A.I. Vliyaet li les na osadki [Does the forest affect precipitation]. Lesovedenie, 1979, no. 5, pp. 13–17.

[19] Snakin V.V., Prisyazhnaya A.A., Rukhovich O.V. Sostav zhidkoy fazy pochv [Composition of the liquid phase of soils]. Moscow: REFIF Publishing House, 1997, 325 p.

[20] Matveev A.M., Matveeva T.A. Zaderzhanie osadkov kronami drevesnykh porod [Retention of precipitation by tree crowns]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2014, no. 5, pp. 220–223.

[21] Belov S.V. Lesovodstvo [Forestry]. Moscow: Lesnaya prom-t’ [Forest Industry], 1983, 352 p.

[22] Pristova T.A. Dinamika drevesnoy rastitel’nosti v listvennykh nasazhdeniyakh poslerubochnogo proiskhozhdeniya (podzona sredney taygi Respubliki Komi) [Dynamics of woody vegetation in deciduous plantations of post-felling origin (subzone of the middle taiga of the Komi Republic)]. Printsipy ekologii [Principles of Ecology], 2019, no. 3 (33), pp. 63–73.

[23] Il’chukov S.V. Dinamika struktury lesnogo pokrova na sploshnykh vyrubkakh (podzona sredney taygi, Respublika Komi) [Dynamics of the structure of forest cover in clear-cut areas (subzone of the middle taiga, Komi Republic)]. Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2003, 119 p.

Author’s information

Pristova Tat’yana Aleksandrovna — Cand. Sci. (Biology), Researcher of the Institute of Biology of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, pristova@ib.komisc.ru

ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН (ДРАЖИРОВАНИЯ) НА ГРУНТОВУЮ ВСХОЖЕСТЬ И ДАЛЬНЕЙШИЙ РОСТ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SILVESTRIS L.)

35–40

УДК 630.232.31.9

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-35-40

Шифр ВАК 06.03.01

В.Ю. Острошенко¹, Л.Ю. Острошенко²

¹ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, 690022, Приморский край, г. Владивосток, пр-т 100-летия Владивостоку, д. 159

²Приморская государственная сельскохозяйственная академия, 692510, Приморский край, г. Уссурийск, пр-т Блюхера, д. 44

OstroshenkoV@mail.ru

Исследовано влияние дражирования на грунтовую всхожесть семян и биометрические показатели (высоту стволиков, диаметр шейки корня, длину корней и общую биомассу) сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) (2-го и 3-го года роста) в условиях Приморского края. Установлено, что всхожесть дражированного семенного материала уступала контрольным показателям на 6,8 %, однако сеянцы 2-го года роста, полученные из семенного материала, подвергшегося дражированию, показали значения выше контрольных на 21,9 %. При этом показатели длины корней превышали контроль в среднем на 10,3 %, в то же время диаметр шейки корня в среднем был больше на 16,1 %, а общая биомасса повышалась на 35,1 %. У сеянцев 3-го года роста аналогичные показатели были выше на 30,4 %, 27,9, 14,7 и 71,1 % соответственно. В дальнейшем рекомендуется изучить влияние дражирования на последующий рост сеянцев и саженцев сосны обыкновенной.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, дражиратор, дражирование, стимуляторы роста, эпин-экстра, семена, сеянцы

Ссылка для цитирования: Острошенко В.Ю., Острошенко Л.Ю. Влияние предпосевной обработки семян (дражирования) на грунтовую всхожесть и дальнейший рост сеянцев сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) //Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 35–40. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-35-40

Список литературы

[1] Акимов Р.Ю., Острошенко В.Ю. Дражирование семян сосны кедровой корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) и лиственницы амурской (Larix amurensis B. Kolesn.) // Аграрный вестник Приморья, 2016. № 4 (4). С. 39–41.

[2] Маслаков Е.Л., Лебеденко Л.А., Альберт В.Д. Разработать систему мероприятий и определить нормативы по срокам сбора, переработки, хранению и подготовки семян сосны и ели к посеву, обеспечивающие 90%-ную всхожесть при выращивании сеянцев с закрытыми корнями в условиях теплиц. Заключительный отчет. Л.: ЛенНИИЛХ, 1985. 105 с.

[3] Мухин В.Д. Дражирование семян сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1971. 93 с.

[4] Акимов Р.Ю., Острошенко В.В., Пак А.В. Выявление компонентов при дражировании семян хвойных древесных пород // Леса и лесное хозяйство в современных условиях, 2011. С. 79–81.

[5] Замышляев С.В., Острошенко В.Ю., Иншаков С.В., Острошенко В.В. Обзор устройств для дражирования семян сельскохозяйственных и лесных культур // Аграрный вестник Приморья, 2017. № 2 (6). С. 17–20.

[6] Копытков В.В. Применение композиционных полимерных препаратов для дражирования семян хвойных пород // Доклады Национальной академии наук Беларуси, 2013. № 57 (2). С. 119–123.

[7] Острошенко В.В., Острошенко Л.Ю., Акимов Р.Ю. Нормирование работ по дражированию семян хвойных древесных пород // Вестник КрасГАУ, 2013. № 3. С. 139–142.

[8] Усов В.Н., Острошенко В.В., Акимов Р.Ю. Исследование технологического процесса дражирования семян сосны корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) на электромеханическом дражираторе // Вестник КрасГАУ, 2015. № 9. С. 145–149.

[9] Будков В.А., Пухальская Н.В. Дражирование семян сельскохозяйственных культур // Плодородие, 2009. № 2 (47). С. 17–19.

[10] Быковский Ю.А., Янченко А.В., Азопков М.И., Голубович В.С., Фефелова С.В., Багров Р.А. Перспективные препараты для инкрустирования семян столовых корнеплодов // Картофель и овощи, 2018. № 5. С. 16−19.

[11] Кухарев О.Н., Гришин Г.Е. Эффективность дражирования семян сахарной свеклы // Нива Поволжья, 2012. № 1 (22). С. 73–77.

[12] Михеев Д.А. Дражирование, как перспективный метод предпосевной обработки семян // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 10–11 октября 2012 г. В 3 т. / под ред. П.П. Казакевич. Минск: Изд-во РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», 2012. Т. 2. С. 261–264.

[13] Павлов Л.В., Параскова О.Т., Мухин В.Д., Жильцов Д.В. Технические условия для дражирования семян овощных культур // Картофель и овощи, 2008. № 2. С. 24.

[14] Сербий Е.К. Природные компоненты для дражирования семян // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.- практ. конф., Минск, 10–11 октября 2012 г. В 3 т. / под ред. П.П. Казакевич. Минск: Изд-во РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», 2012. Т. 2. С. 253–261.

[15] Фефелова С.В., Меньших А.М., Янченко А.В. Дражирование семян моркови и свеклы — важный элемент ресурсосберегающих технологий // Картофель и овощи, 2019. № 2. С. 36–38.

[16] Brockwell J. Studies on seed pelleting as an aid to legume seed inoculation. Coating materials, adhesives, and methods of inoculation // Australian J. of Agricultural Research, 1962, v. 13, no. 4, pp. 638–649.

[17] Devi J.R., Selvaraj J.A. Seed pelleting and soil types on germination and vigor of seeds in ash gourd and ribbed gourd // Madras Agricultural J., 1995, v. 82, no. 2, pp. 75–77.

[18] Fraser J.W., Adams M.J. The effect of pelleting and encapsulation on germination of some conifer seeds native to Ontario // Canadian Forestry Service, Great Lakes Forest Research Centre, Sault Ste. Marie, Ontario. Information Report, 1980. O-X-319, p. 17.

[19] Moënne-Loccoz Y., Naughton M., Higgins P., Powell J., O’Connor B., O’Gara F. Effect of inoculum preparation and formulation on survival and biocontrol efficacy of Pseudomonas fluorescens F113 // J. of applied microbiology, 1999, v. 86, no. 1, pp. 108–116.

[20] Rudolf P.O. A test of pelleted Jack Pine seed // J. of Forestry, 1950, v. 48, no. 10, pp. 703–704.

[21] Ryu Ch., Kim J., Choi O., Kim S., Park Ch. Improvement of biological control capacity of Paenibacillus polymyxa E681 by seed pelleting on sesame // Biological Control, 2006, v. 39, no. 3, pp. 282–289.

[22] Srimathi P., Mariappan N., Sundaramoorthy L., Paramathma M. Effect of organic seed pelleting on seed storability and quality seedling production in biofuel tree species // J. of Horticulture and Forestry, 2013, v. 5, no. 5, pp. 68–73.

[23] Taylor A.G., Eckenrode C.J., Straub R.W. Seed coating technologies and treatments for onion: challenges and progress // Hort Science, 2001, v. 36, no. 2, pp. 199–205.

[24] Yadav M.S., Sharma S.K., Rajora M.P. Effect of pelleting material on seed germination and grassland productivity // Range Management & Agroforestry, 2000, v. 21, no. 2, pp. 121–127.

[25] Доев С.К. Математические методы в лесном хозяйстве. Уссурийск: Изд-во ПГСХА, 2001. 124 с.

Сведения об авторах

Острошенко Валентина Юрьевна — мл. науч. сотр. лаборатории дендрологии, ФНЦ Биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, OstroshenkoV@mail.ru

Острошенко Людмила Юрьевна — канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО Приморская государственная сельскохозяйственная академия, OstroshenkoV@mail.ru

PRE-SOWING SEED TREATMENT (PELLETING) INFLUENCE ON FIELD GERMINATION AND FURTHER GROWTH OF SCOTS PINE (PINUS SILVESTRIS L.) SEEDLINGS

V.Yu. Ostroshenko¹, L.Yu. Оstroshenko²

¹Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, 159, 100-letiya Vladivostoku av., 690022, Vladivostok, Russia

²The Primorskiy State Agricultural Academy, 44, Blyuhera av., 692510, Ussurisk, Russia

OstroshenkoV@mail.ru

We studied the effect of pelleting on field germination of seeds and biometric parameters (stem height, root neck diameter, root length and total biomass) of Scots pine (Pinus sylvestris L.) seedlings of the second and third years of growth in the Primorsky Territory. It was found that the germination capacity of pelleted seed was 6,8 % lower than the control samples values, but seedlings of the second year of growth obtained from seed material subjected to pelleting showed values higher than the control ones by 21,9 %. At the same time, root length exceeded the control samples by an average of 10,3 %, while the diameter of the root neck was on average 16,1 % larger, and the total biomass increased by 35,1 %. For seedlings of the third year of growth, similar indicators were higher by 30,4 %; 27,9 %; 14,7 % and 71,1 %, respectively. In the future, it is recommended to study the effect of pelleting on the subsequent growth of Scots pine seedlings.

Keywords: Scots pine, pelletizer, pelleting, growth stimulants, epin-extra, seeds, seedlings

Suggested citation: Оstroshenko V.Yu., Ostroshenko L.Yu. Vliyanie predposevnoy obrabotki semyan (drazhirovaniya) na gruntovuyu vskhozhest’ i dal’neyshiy rost seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus silvestris L.) [Pre-sowing seed treatment (pelleting) influence on field germination and further growth of Scots pine (Pinus silvestris L.) seedlings]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 35–40. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-35-40

References

[1] Akimov R.Yu., Ostroshenko V.Yu. Drazhirovanie semyan sosny kedrovoi koreiskoi (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) i listvennitsy amurskoi (Larix amurensis B. Kolesn.) [Pelleting of seeds of Korean cedar pine (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) and Amur larch (Larix amurensis B. Kolesn.)]. Agrarnyi vestnik Primor’ya [Agrarian Bulletin of Primorye], 2016, no. 4 (4), pp. 39–41.

[2] Maslakov E.L., Lebedenko L.A., Al’bert V.D. Razrabotat’ sistemu meropriyatii i opredelit’ normativy po srokam sbora, pererabotki, khraneniyu i podgotovki semyan sosny i eli k posevu, obespechivayushchie 90%-nuyu vskhozhest’ pri vyrashchivanii seyantsev s zakrytymi kornyami v usloviyakh teplits. Zaklyuchitel’nyi otchet [To develop a system of measures and to determine the standards for the collection, processing, storage and preparation of pine and spruce seeds for sowing, providing 90 % germination when growing seedlings with closed roots in greenhouses. Final report]. Leningrad, LenNIILH, 1985, 105 p.

[3] Mukhin V.D. Drazhirovanie semyan sel’skokhozyaistvennykh kul’tur [Pelleting of agricultural seeds]. Moscow, Kolos Publ., 1971, 93 p.

[4] Akimov R.Yu., Ostroshenko V.V., Pak A.V. Vyyavlenie komponentov pri drazhirovanii semyan khvoinykh drevesnykh porod [Identification of components during pelleting of seeds of coniferous tree species]. Lesa i lesnoe khozyaistvo v sovremennykh usloviyakh [Forests and forestry in modern conditions], 2011, рр. 79–81.

[5] Zamyshlyaev S.V., Ostroshenko V.Yu., Inshakov S.V., Ostroshenko V.V. Obzor ustroistv dlya drazhirovaniya semyan sel’skokhozyaistvennykh i lesnykh kul’tur [The overview of devices for pelleting seeds of agricultural and forest crops]. Agrarnyi vestnik Primor’ya [Agrarian Bulletin of Primorye], 2017, no. 2 (6), pp. 17–20.

[6] Kopytkov V.V. Primenenie kompozitsionnykh polimernykh preparatov dlya drazhirovaniya semyan khvoinykh porod [The use of composite polymer preparations for pelleting coniferous seeds]. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi [Reports of the National Academy of Sciences of Belarus], 2013, no. 57 (2), pp. 119–123.

[7] Ostroshenko V.V., Ostroshenko L.Yu., Akimov R.Yu. Normirovanie rabot po drazhirovaniyu semyan khvoinykh drevesnykh porod [The rationing of works on pelleting seeds of coniferous tree species]. Vestnik KrasGAU [Bulletin KrasGAU], 2013, no. 3, pp. 139–142.

[8] Usov V.N., Ostroshenko V.V., Akimov R.Yu. Issledovanie tekhnologicheskogo protsessa drazhirovaniya semyan sosny koreiskoi (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) na elektromekhanicheskom drazhiratore [Study of the technological process of pelleting seeds of Korean pine (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.) on an electromechanical pelletizer]. Vestnik KrasGAU [Bulletin KrasGAU], 2015, no. 9, pp. 145–149.

[9] Budkov V.A., Pukhal’skaya N.V. Drazhirovanie semyan sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [The encapsulation of the agricultural crops]. Plodorodie [Fertility], 2009, no. 2 (47), pp. 17–19.

[10] Bykovskiy Yu.A., Yanchenko A.V., Azopkov M.I., Golubovich V.S., Fefelova S.V., Bagrov R.A. Perspektivnye preparaty dlya inkrustirovaniya semyan stolovykh korneplodov [Perspective preparations for incrustation of root crops seeds]. Kartofel’ i ovoshchi [Potato and vegetables], 2018, no. 5, pp. 16–19.

[11] Kukharev O.N., Grishin G.E. Effektivnost’ drazhirovaniya semyan sakharnoy svekly [The efficiency of pelleting sugar beet seeds]. Niva Povolzh’ya [Volga Region Farmland], 2012, no. 1 (22), pp. 73–77.

[12] Mikheev D.A. Drazhirovanie kak perspektivnyy metod predposevnoy obrabotki semyan [Coating as a promising method of pre-sowing seed treatment]. Nauchno-tekhnicheskiy progress v sel’skokhozyaystvennom proizvodstve: materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Scientific and technical progress in agricultural production: materials of the Intern. scientific-practical Conf.], Minsk, October 10–11, 2012. In 3 vol. / ed. P.P. Kazakevich. Minsk: RUE «Scientific and Production Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agricultural Mechanization», 2012, v. 2, pp. 261–264.

[13] Pavlov L.V. Paraskova O.T., Mukhin V.D., Zhil’tsov D.V. Tekhnicheskie usloviya dlya dra-zhirovaniya semyan ovoshchnykh kul’tur [Technical conditions for pelleted vegetable seeds planting]. Kartofel’ i ovoshchi [Potato and vegetables], 2008, no. 2, p. 24.

[14] Serbiy E.K. Prirodnye komponenty dlya drazhirovaniya semyan [Natural components for seed coating]. Nauchno-tekhnicheskiy progress v sel’skokhozyaystvennom proizvodstve: materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Scientific and technical progress in agricultural production: materials of the Intern. scientific-practical Conf.], Minsk, October 10–11, 2012. In 3 vol. / ed. P.P. Kazakevich. Minsk: RUE «Scientific and Production Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agricultural Mechanization», 2012, v. 2, pp. 253–261.

[15] Fefelova S.V., Men’shikh A.M., Yanchenko A.V. Drazhirovanie semyan morkovi i svekly — vazhnyy element resursosberegayushchikh tekhnologiy [Encapsulation of seeds is an important element of resource-saving technologies]. Kartofel’ i ovoshchi [Potato and vegetables], 2019, no. 2, pp. 36–38.

[16] Brockwell J. Studies on seed pelleting as an aid to legume seed inoculation. Coating materials, adhesives, and methods of inoculation. Australian J. of Agricultural Research, 1962, v. 13, no. 4, pp. 638–649.

[17] Devi J.R., Selvaraj J.A. Seed pelleting and soil types on germination and vigor of seeds in ash gourd and ribbed gourd. Madras Agricultural J., 1995, v. 82, no. 2, pp. 75–77.

[18] Fraser J.W., Adams M.J. The effect of pelleting and encapsulation on germination of some conifer seeds native to Ontario. Canadian Forestry Service, Great Lakes Forest Research Centre, Sault Ste. Marie, Ontario. Information Report, 1980, O-X-319, p. 17.

[19] Moënne-Loccoz Y., Naughton M., Higgins P., Powell J., O’Connor B., O’Gara F. Effect of inoculum preparation and formulation on survival and biocontrol efficacy of Pseudomonas fluorescens F113. J. of Applied Microbiology, 1999, v. 86, no. 1, pp. 108–116.

[20] Rudolf P.O. A test of pelleted Jack Pine seed. J. of Forestry, 1950, v. 48, no. 10, pp. 703–704.

[21] Ryu Ch., Kim J., Choi O., Kim S., Park Ch. Improvement of biological control capacity of Paenibacillus polymyxa E681 by seed pelleting on sesame. Biological Control, 2006, v. 39, no. 3, pp. 282–289.

[22] Srimathi P., Mariappan N., Sundaramoorthy L., Paramathma M. Effect of organic seed pelleting on seed storability and quality seedling production in biofuel tree species. J. of Horticulture and Forestry, 2013, v. 5, no. 5, pp. 68–73.

[23] Taylor A.G., Eckenrode C.J., Straub R.W. Seed coating technologies and treatments for onion: challenges and progress. Hort Science, 2001, v. 36, no. 2, pp. 199–205.

[24] Yadav M.S., Sharma S.K., Rajora M.P. Effect of pelleting material on seed germination and grassland productivity. Range Management & Agroforestry, 2000, v. 21, no. 2, pp. 121–127.

[25] Doev S.K. Matematicheskie metody v lesnom khozyaystve [Mathematical methods in forestry]. Ussuriysk, PGSHA, 2001, 124 p.

Authors’ information

Ostroshenko Valentina Yur’evna — Junior Researcher at the Dendrology Laboratory, Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences, OstroshenkoV@mail.ru

Ostroshenko Lyudmila Yur’evna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, of the Primorskiy State Agricultural Academy, OstroshenkoV@mail.ru

ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА МЕДОСБОР В ПЕРИОД ЦВЕТЕНИЯ ЛИПЫ МЕЛКОЛИСТНОЙ В УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ

41–49

УДК 638.124.42(470.51)

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-41-49

Шифр ВАК 06.03.02

М.В. Якимов, Р.Р. Абсалямов, Д.В. Якимов

ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА», 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11

lesovod27@yandex.ru

Приведены результаты исследований производительности нектара липовых древостоев на территории Удмуртской Республики, относящихся к району южно-таежных лесов таежной зоны европейской части Российской Федерации. На основании данных, полученных на учетных пасеках и контрольных ульях, выявлено изменение привеса меда в зависимости от погодных условий липовых насаждений. Проведено сравнение выхода меда в разных учетных пасеках.

Ключевые слова: древостои липы, цветение липы, привес нектара, учетные пасеки, средняя температура

Ссылка для цитирования: Якимов М.В., Абсалямов Р.Р., Якимов Д.В. Влияние погодных условий на медосбор в период цветения липы мелколистной в Удмуртской Республике // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 41–49. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-41-49

Список литературы

[1] Самсонова И.Д. Оценка медоносных ресурсов на землях лесного фонда Ростовской области // ИВУЗ Лесной журнал, 2015. № 1 (343). С. 45–53.

[2] Якимов М.В., Бусоргина Н.А. Использование лесов для ведения сельского хозяйства (пчеловодства) // Научные инновации в развитии отраслей АПК: матер. Междунар. науч.-практ. конф. В 3 т. Ижевск, 18–21 февраля 2020 г. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2020. С. 154–156.

[3] Самсонова И.Д. Медопродуктивность растительных формаций на землях лесного фонда степного Придонья // ИВУЗ Лесной журнал, 2017. № 4. С. 69–83.

[4] Непейвода С.Н. Хозяйственно-полезные и биологические особенности медоносных пчел Удмуртской Республики: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук.. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2008. 22с.

[5] Любимов А.И., Колбина Л.М., Кислякова Е.М., Воробьева С.Л. Медовый запас лесных насаждений Удмуртской Республики // Известия Горского государственного аграрного университета, 2015. Т. 52. № 3. С. 101–104.

[6] Золотухин А.И. Лесная растительность и эколого-биологическая характеристика наиболее распространенных растений окрестностей г. Балашова // Балашовский край: краеведческий альманах, 2001. № 1 (2). С. 49–58.

[7] Нгуен Тхи Тху Ха, Грязькин А.В., Беляева Н.В. Медоносы Ленинградской области // Научное обозрение, 2013. № 6. С. 18–21.

[8] Якимов М.В., Абсалямов Р.Р. Анализ липняков в Удмуртской Республике // Современному АПК — эффективные технологии: матер. Междунар. науч.-практ. конф, Ижевск, 11–14 декабря 2018 г. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2019. С. 345–348.

[9] Якимов М.В., Бусоргина Н.А. Основы ведения специального хозяйства в липняках целевого лесопользования // Аграрная наука — сельскохозяйственному производству: матер. Междунар. науч.-практ. конф, Ижевск, 12–15 февраля 2019 г. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2019. С. 205–208.

[10] Якимов М.В. Лесоводственные методы формирования нектарных липняков в Удмуртской Республике // Инженерные кадры — будущее инновационной экономики России, 2019. № 2. С. 117–121.

[11] Соколов П.А. Состояние и теоретические основы формирования липняков. Йошкар-Ола: Мар. кн. изд-во, 1978. 208 с.

[12] Котов М.М., Кузнецова Е.И., Суханова Л.В. Семенная продуктивность липы мелколистной как показатель нектаропродуктивности // ИВУЗ Лесной журнал, 1997. № 4. С. 34–37.

[13] Якимов М.В., Абсалямов Р.Р. Липняки, как медопродуктивная база для пчеловодства в Удмуртской Республике // Интеграционные взаимодействия молодых ученых в развитии аграрной науки: матер. Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, Ижевск, 04–05 декабря 2019 г. В 3 т. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2020. С. 370–375.

[14] Шадрин В.А. Проявление зональности растительного покрова Удмуртской Республики через ее локальные флоры // Развитие сравнительной флористики в России: вклад школы А.И. Толмачева: матер. VI рабоч. совещ. по сравнит. флористике, Сыктывкар: Коми научный центр УрО Российской АН, 2004. С. 69–77.

[15] Хайретдинов А.Ф., Султанова Р.Р. Минеральный состав липового меда // Пчеловодство и апитерапия, 2004. № 3. С. 34–35.

[16] Ларионова О.С., Маннапов А.Г. Влияние микробиологического препарата апик на микробиоценоз пчел, биологические показатели и результаты зимовки //Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2011. № 10. С. 24–28.

[17] Легочкин О.А., Ларионова О.С., Маннапов А.Г. Организация семей-медовиков при запланированном роении пчел // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, 2012. № 4. С. 26–29.

[18] Мадебейкин И.Н., Мадебейкин И.И. Еще раз о липе // Пчеловодство, 2012. № 7. С. 20–21.

[19] Корж В.Н. Основы пчеловодства. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. 192 с.

[20] Кайгородов Р.В.. Кулешова Т.С. Видовые эколого-биохимические особенности нектара медоносных растений // Современные проблемы науки и образования, 2015. № 3. С. 586.

[21] Пчеловодство / сост. И.Д. Еськов, Е.Е. Критская. Саратов: Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, 2013. 164 с.

[22] Воробьева С.Л. Влияние абиотических факторов на продуктивность пчел в условиях Удмуртской Республики. URL: http://www.science–education.ru/121–17806 (дата обращения 06.05.2021).

[23] Панков Д.М. Зависимость опыления медоносов от погодных условий // Современные проблемы науки и образования, 2008. № 6. С. 75–79.

[24] Лесохозяйственный регламент Увинского лесничества, 2018. URL: http://www.minpriroda-udm.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=126&Itemid=233 (дата обращения 06.05.2021).

[25] Мельников А.В., Еськов И.Д., Критская Е.Е. Влияние абиотических факторов на медосбор в период цветения липы мелколистной в степной зоне нижнего Поволжья // Аграрный научный журнал, 2016. № 10. С. 24–30.

[26] Якимов М.В., Абсалямов Р.Р., Якимов Д.В., Воробьева С.Л. Состояние естественных медоносных ресурсов Удмуртской Республики // Пчеловодство, 2019. № 3. С. 30–32.

[27] Корепанов Д.А., Абсалямов Р.Р., Абсалямова С.Л., Альков Н.К., Украинцев В.С. Недревесные ресурсы леса Удмуртской Республики: монография. Ижевск: Изд-во Ижевской ГСХА, 2008. 79 с.

Сведения об авторах

Якимов Михаил Витальевич — аспирант кафедры лесоустройства и экологии, ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА», lesovod27@yandex.ru

Абсалямов Рафаэль Рамзиевич — канд. с.-х. наук, доцент, заведующий кафедрой лесоустройства и экологии, ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА», lesovod27@yandex.ru

Якимов Дмитрий Витальевич — канд. с.-х. наук, ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА»

INFLUENCE OF WEATHER CONDITIONS ON HONEY YIELD DURING FLOWERING PERIOD OF SMALL-LEAVED LINDEN IN UDMURT REPUBLIC

M.V. Yakimov, R.R. Absalyamov, D.V. Yakimov

Izhevsk State Agricultural Academy, 11, Studentskaya st., Izhevsk, 426069, Udmurt Republic, Russia

lesovod27@yandex.ru

The study results of honey-leaf stands productivity in the Udmurt Republic, belonging to the area of the southern taiga forests of the taiga zone of the European part of the Russian Federation, are presented. Based on the data obtained at the accounting apiaries and control hives, the change in the honey weight gain was revealed depending on the weather conditions, the composition coefficient and the age of the linden stand.

Keywords: linden stands, linden flowering, nectar gain, apiary records, weather conditions, average temperature

Suggested citation: Yakimov M.V., Absalyamov R.R., Yakimov D.V. Vliyanie pogodnykh usloviy na medosbor v period tsveteniya lipy melkolistnoy v Udmurtskoy Respublike [Influence of weather conditions on honey yield during flowering period of small-leaved linden in Udmurt Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 41–49. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-41-49

References

[1] Samsonova I.D. Samsonova I.D. Otsenka medonosnykh resursov na zemlyakh lesnogo fonda Rostovskoy oblasti [Assessment of honey-bearing resources on the lands of the forest fund of the Rostov region]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2015, no. 1 (343), pp. 45–53.

[2] Yakimov M.V., Busorgina N.A. Ispol’zovanie lesov dlya vedeniya sel’skogo khozyaystva (pchelovodstva) [The use of forests for agriculture (beekeeping)]. Nauchnye innovatsii v razvitii otrasley APK: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Scientific innovations in the development of agricultural sectors: mater. International Scientific and Practical Conference]. In 3 v. Izhevsk, February 18–21, 2020. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2020, pp. 154–156.

[3] Samsonova I.D. Medoproduktivnost’ rastitel’nykh formatsiy na zemlyakh lesnogo fonda stepnogo Pridon’ya [Honey productivity of plant formations on the lands of the forest fund of the steppe Pridonya]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2017, no. 4, pp. 69 83.

[4] Nepeyvoda S.N. Khozyaystvenno-poleznye i biologicheskie osobennosti medonosnykh pchel Udmurtskoy Respubliki [Economic-useful and biological features of honeybees of the Udmurt Republic]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2008, 22 p.

[5] Lyubimov A.I., Kolbina L.M., Kislyakova E.M., Vorob’eva S.L. Medovyy zapas lesnykh nasazhdeniy Udmurtskoy Respubliki [Honey reserve of forest plantations of the Udmurt Republic]. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [News of the Gorsk State Agrarian University], 2015, t. 52, no. 3, pp. 101–104.

[6] Zolotukhin A.I. Lesnaya rastitel’nost’ i ekologo-biologicheskaya kharakteristika naibolee rasprostranennykh rasteniy okrestnostey g. Balashova [Forest vegetation and ecological and biological characteristics of the most common plants in the vicinity of Balashov]. Balashovskiy kray: kraevedcheskiy al’manakh [Balashov Territory: Almanac of Local Lore], 2001, no. 1 (2), pp. 49–58.

[7] Nguen Tkhi Tkhu Kha, Gryaz’kin A.V., Belyaeva N.V. Medonosy Leningradskoy oblasti [Honeybees of the Leningrad region]. Nauchnoe obozrenie [Scientific Review], 2013, no. 6, pp. 18–21.

[8] Yakimov M.V., Absalyamov R.R. Analiz lipnyakov v Udmurtskoy Respublike [Analysis of lipnyaks in the Udmurt Republic]. Sovremennomu APK — effektivnye tekhnologii: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Modern agro-industrial complex — effective technologies: materials of the International scientific-practical conference]. Izhevsk, December 11–14, 2018. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2019, pp. 345–348.

[9] Yakimov M.V., Busorgina N.A. Osnovy vedeniya spetsial’nogo khozyaystva v lipnyakakh tselevogo lesopol’zovaniya [Fundamentals of special farming in lipnyaks of target forest use]. Agrarnaya nauka — sel’skokhozyaystvennomu proizvodstvu: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Agrarian science for agricultural production: materials of the International scientific and practical conference], Izhevsk, February 12–15, 2019 Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2019. pp. 205–208.

[10] Yakimov M.V. Lesovodstvennye metody formirovaniya nektarnykh lipnyakov v Udmurtskoy Respublike [Lesovodstvennye metody formirovaniya nektarnykh lipnyakov v Udmurt Republic]. Inzhenernye kadry — budushchee innovatsionnoy ekonomiki Rossii [Engineering personnel — the future of the innovative economy of Russia], 2019, no. 2, pp. 117–121.

[11] Sokolov P.A. Sostoyanie i teoreticheskie osnovy formirovaniya lipnyakov [The state and theoretical foundations of the formation of lipnyaks]. Yoshkar-Ola: Mar. book publishing house, 1978, 208 p.

[12] Kotov M.M., Kuznetsova E.I., Sukhanova L.V. Semennaya produktivnost’ lipy melkolistnoy kak pokazatel’ nektaroproduktivnosti [Seed productivity of small-leaved linden as an indicator of nectar productivity]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 1997, no. 4, pp. 34–37.

[13] Yakimov M.V., Absalyamov R.R. Lipnyaki, kak medoproduktivnaya baza dlya pchelovodstva v Udmurtskoy Respublike [Lipnyaki, as a honey-producing base for beekeeping in the Udmurt Republic]. Integratsionnye vzaimodeystviya molodykh uchenykh v razvitii agrarnoy nauki: materialy Natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh [Integration interactions of young scientists in the development of agricultural science: materials of the National Scientific and Practical Conference of Young Scientists], Izhevsk, December 04–05, 2019. In 3 v. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2020, pp. 370–375.

[14] Shadrin V.A. Proyavlenie zonal’nosti rastitel’nogo pokrova Udmurtskoy Respubliki cherez ee lokal’nye flory [Manifestation of the zonality of the vegetation cover of the Udmurt Republic through its local flora]. Razvitie sravnitel’noy floristiki v Rossii: vklad shkoly A.I. Tolmacheva: materialy VI raboch. soveshch. po sravnit. floristike [Development of comparative floristry in Russia: the contribution of the school of A.I. Tolmachev: materials of the VI worker. meeting. by compare floristry]. Syktyvkar, 2004, pp. 69–77.

[15] Khayretdinov A.F., Sultanova R.R. Mineral’nyy sostav lipovogo meda [Mineral composition of lime honey]. Pchelovodstvo i apiterapiya [Beekeeping and apitherapy], 2004, no. 3, pp. 34–35.

[16] Larionova O.S., Mannapov A.G. Vliyanie mikrobiologicheskogo preparata apik na mikrobiotsenoz pchel, biologicheskie pokazateli i rezul’taty zimovki [Influence of the microbiological preparation apik on the microbiocenosis of bees, biological indicators and wintering results]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova [Bulletin of the Saratov State Agrarian University. N.I. Vavilova], 2011, no. 10, pp. 24–28.

[17] Legochkin O.A., Larionova O.S., Mannapov A.G. Organizatsiya semey-medovikov pri zaplanirovannom roenii pchel [Organization of families of honey in the planned the bees swarming]. Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova [Bulletin of the Saratov State Agrarian University. N.I. Vavilova], 2012, no. 4, pp. 26–29.

[18] Madebeykin I.N., Madebeykin I.I. Eshche raz o lipe [Once again about the lime tree]. Pchelovodstvo [Beekeeping], 2012, no. 7, pp. 20–21.

[19] Korzh V.N. Osnovy pchelovodstva [Fundamentals of beekeeping]. Rostov-on-Don: Feniks [Phoenix], 2008, 192 p.

[20] Kaygorodov R.V.. Kuleshova T.S. Vidovye ekologo-biokhimicheskie osobennosti nektara medonosnykh rasteniy [Specific ecological and biochemical features of honey plant nectar]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2015, no. 3, pp. 586.

[21] Pchelovodstvo [Beekeeping]. Comp. I.D. Es’kov, E.E. Kritskaya. Saratov: Saratov: Saratov State Agrarian University. N.I. Vavilova, 2013, 164 p.

[22] Vorob’eva S.L. Vliyanie abioticheskikh faktorov na produktivnost’ pchel v usloviyakh Udmurtskoy Respubliki [Influence of abiotic factors on the productivity of bees in the conditions of the Udmurt Republic]. Available at: http://www.science–education.ru/121–17806 (accessed 06.05.2021).

[23] Pankov D.M. Zavisimost’ opyleniya medonosov ot pogodnykh usloviy [Dependence of pollination of me-denos on weather conditions]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2008, no. 6, pp. 75–79.

[24] Lesokhozyaystvennyy reglament Uvinskogo lesnichestva [Forestry regulations of the Uvinsky forestry], 2018. Available at: http://www.minpriroda-udm.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=126&Itemid=233 (accessed 06.05.2021).

[25] Mel’nikov A.V., Es’kov I.D., Kritskaya E.E. Vliyanie abioticheskikh faktorov na medosbor v period tsveteniya lipy melkolistnoy v stepnoy zone nizhnego Povolzh’ya [Influence of abiotic factors on honey collection during the flowering of small-leaved linden in the steppe zone of the lower Volga region]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal [Agrarian scientific journal], 2016, no. 10, pp. 24–30.

[26] Yakimov M.V., Absalyamov R.R., Yakimov D.V., Vorob’eva S.L. Sostoyanie estestvennykh medonosnykh resursov Udmurtskoy Respubliki [State of natural honey-bearing resources of the Udmurt Republic]. Pchelovodstvo [Beekeeping], 2019, no. 3, pp. 30–32.

[27] Korepanov D.A., Absalyamov R.R., Absalyamova S.L., Al’kov N.K., Ukraintsev V.S. Nedrevesnye resursy lesa Udmurtskoy Respubliki [Non-wood resources of the forest of the Udmurt Republic]. Izhevsk: Izhevsk State Agricultural Academy, 2008, 79 p.

Authors’ information

Yakimov Mikhail Vital’evich— Post-graduate student of the Department of Forest management and ecology, Izhevsk State Agricultural Academy, lesovod27@yandex.ru

Absalyamov Rafael Ramzievich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Head of the Department of Forest management and ecology, Izhevsk State Agricultural Academy, lesovod27@yandex.ru

Yakimov Dmitriy Vital’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Izhevsk State Agricultural Academy

АЛГОРИТМ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ВИЗУАЛИЗАЦИИ РОСТА ДЕРЕВА

50–57

УДК 630.181; 004.94

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-50-57

Шифр ВАК 06.03.01

Л.В. Щеголева, Д.В. Гудач, А.В. Кабонен

ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, ул. Ленина, д. 33

alexkabonen@mail.ru

Приведен разработанный алгоритм моделирования роста дерева на примере ели европейской (Picea abies) для трехмерной визуализации развития растения. Предложена особая структура классов, формирующих внутреннюю структуру дерева в виде набора соединенных между собой побегов, которые вырастают из почек. В них хранятся числовые значения характеристик структуры (возраста, диаметра ствола, длины побегов и объема фотосинтетической биомассы дерева) и пространственные координаты расположения конструктивных элементов на родительском объекте (прошлогоднем побеге). Алгоритм моделирования роста дерева ели включает генерацию случайных значений для характеристик побегов и почек. Предложенный алгоритм позволяет реализовать структурное разнообразие ветвящихся процессов и стохастический характер развития в условиях произрастания деревьев в Республике Карелия.

Ключевые слова: Picea abies, архитектоника кроны, модель роста дерева, стохастическое моделирование, структура классов

Ссылка для цитирования: Щеголева Л.В., Гудач Д.В., Кабонен А.В. Алгоритм моделирования и визуализации роста дерева // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 50–57. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-50-57

Список литературы

[1] Добрачев Ю.П., Соколов А.Л. Модели роста и развития растений и задача повышения урожайности // Природообустройство, 2016. № 3. С. 90–96.

[2] Zhu X.G., Zhang G.L., Tholen D. The next generation models for crops and agro-ecosystems // Sci. China Inf Sci., 2011, v. 54, pp. 589–597

[3] Беленков А.И. Перспективы использования точного земледелия при производстве растениеводческой продукции // Нивы Зауралья, 2014. № 5 (116). С. 61–63.

[4] Ruiz-Ramos M., M´ınguez M.I. ALAMEDA, a structural-functional model for Faba Bean crops: morphological parameterization and verification // Annals of Botany, 2006, v. 97(3), pp. 377–388

[5] Henke M., Huckemann S., Kurth W., Sloboda B. Reconstructing leaf growth based on non-destructive digitizing and low-parametric shape evolution for plant modelling over a growth cycle // Silva Fennica, 2014, v. 48, no. 2, p. 23.

[6] Vanclay J.K. Growth models for tropical forests: A synthesis of models and methods // Forest Science, 1995, v. 41, no. 1, pp. 4–42.

[7] Miina J. Spatial growth model for Scots Pine on drained peatland // Silva Fennics, 1994, v. 28(1), pp. 15–27.

[8] Schröder J., Röhle H., Gerold D. Modeling individual-tree growth in stands under forest conversion in East Germany // Eur J Forest Res, 2007, v. 126, pp. 459–472.

[9] Lee W.-K., Gadow K., Chung D.-J., Lee J.-L., Shind M.-Y. DBH growth model for Pinusdensiflora and Quercusvariabilis mixed forests in central Korea // Ecological Modelling, 2004, v. 176, iss. 1–2, pp. 187–200.

[10] Pan Y., Raynal D.J. Decomposing tree annual volume increments and constructing a system dynamic model of tree growth // Ecological Modelling, 1995, v. 82, iss. 3, pp. 299–312.

[11] Vanclay J.K., Skovsgaard J.P. Evaluating forest growth models // Ecological Modelling, 1997, v. 98, no. 1, pp. 1–12.

[12] Garcia O. A stochastic differential equation model for height growth of forest stands // Biometrics, 1983, v. 39, pp. 1059–1072.

[13] Li Y., Zhang W.-Q., Liu H., Yang H.-Q., Liu X.-N. Research of Modern Information Technology on Tree Growth Management Decision Making Model // Applied Mechanics and Materials, 2013, v. 347–350, p. 2418.

[14] Kim J., Jeong I. Single Image–Based 3D Tree and Growth Models Reconstruction // ETRI Journal, 2014, v. 36, iss. 3, pp. 450–459.

[15] Li Y., Li X., Tian S. Real-Time Construction of Fruit Tree Model Based on Images // Eurasia J. of Mathematics, Science and Technology Education, 2017, v. 13(7), pp. 4035–4047.

[16] Gavrikov V.L., Karlin I.V. A dynamic model of tree terminal growth // Canadian J. of Forest Research, 1993, v. 23, pp. 326–329.

[17] Zhu X.G., Zhang G.L., Tholen D. The next generation models for crops and agro-ecosystems // Sci. China Inf Sci., 2011, v. 54, pp. 589–597.

Сведения об авторах

Щеголева Людмила Владимировна — д-р техн. наук, профессор кафедры прикладной математики и кибернетики Петрозаводского государственного университета, schegoleva@petrsu.ru

Гудач Даниил Васильевич — аспирант кафедры прикладной математики и кибернетики Петрозаводского государственного университета, daniil-gudach@rambler.ru

Кабонен Алексей Валерьевич — аспирант кафедры технологии и организации лесного комплекса Петрозаводского государственного университета, alexkabonen@mail.ru

ALGORITHM FOR TREE GROWTH MODELING AND VISUALIZATION

L.V. Shchegoleva, D.V. Gudach, A.V. Kabonen

Petrozavodsk State University, 33, Lenin av., 185640, Petrozavodsk, Karelia, Russia

alexkabonen@mail.ru

The developed algorithm for modeling the growth of a tree using the example of European spruce (Picea abies) for three-dimensional visualization of plant development is presented. A special structure of classes is proposed that form the internal structure of a tree by a set of interconnected shoots that grow from buds. They store the numerical characteristics of the structure (age, trunk diameter, shoots length and the volume of tree photosynthetic biomass) and the spatial coordinates of structural elements on the parent object (last year’s shoot). The algorithm for modeling the growth of a spruce tree includes the generation of random values for the characteristics of shoots and buds. The proposed algorithm makes it possible to realize the structural diversity of branching processes and the stochastic nature of development under the conditions of tree growth in the Republic of Karelia.

Keywords: Picea abies, crown architectonics, tree growth model, stochastic modeling, class structure

Suggested citation: Shchegoleva L.V., Gudach D.V., Kabonen A.V. Algoritm modelirovaniya i vizualizatsii rosta dereva [Algorithm for tree growth modeling and visualization]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 50–57. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-50-57

References

[1] Dobrachev Yu.P., Sokolov A.L. Modeli rosta i razvitiya rasteniy i zadacha povysheniya urozhaynosti [Models of plant growth and development and the problem of increasing yields]. Prirodoobustroystvo [Prirodoobustroystvo], 2016, no. 3, pp. 90–96.

[2] Zhu X.G., Zhang G.L., Tholen D. The next generation models for crops and agro-ecosystems. Sci. China Inf Sci., 2011, v. 54, pp. 589–597

[3] Belenkov A.I. Perspektivy ispol’zovaniya tochnogo zemledeliya pri proizvodstve rastenievodcheskoy produktsii [Prospects for the use of precision farming in the production of crop products]. Nivy Zaural’ya [Niva Zauralia], 2014, no. 5 (116), pp. 61–63.

[4] Ruiz-Ramos M., M´ınguez M.I. ALAMEDA, a structural-functional model for Faba Bean crops: morphological parameterization and verification. Annals of Botany, 2006, v. 97(3), pp. 377—388

[6] Vanclay J.K. Growth models for tropical forests: A synthesis of models and methods. Forest Science, 1995, v. 41, no. 1, pp. 4–42.

[7] Miina J. Spatial growth model for Scots Pine on drained peatland. Silva Fennics, 1994, v. 28(1), pp. 15–27.

[8] Schröder J., Röhle H., Gerold D. Modeling individual-tree growth in stands under forest conversion in East Germany. Eur J Forest Res, 2007, v. 126, pp. 459–472.

[9] Lee W.-K., Gadow K., Chung D.-J., Lee J.-L., Shind M.-Y. DBH growth model for Pinusdensiflora and Quercusvariabilis mixed forests in central Korea. Ecological Modelling, 2004, v. 176, iss. 1–2, pp. 187–200.

[10] Pan Y., Raynal D.J. Decomposing tree annual volume increments and constructing a system dynamic model of tree growth. Ecological Modelling, 1995, v. 82, iss. 3, pp. 299–312.

[11] Vanclay J.K., Skovsgaard J.P. Evaluating forest growth models. Ecological Modelling, 1997, v. 98, no. 1, pp. 1–12.

[12] Garcia O. A stochastic differential equation model for height growth of forest stands. Biometrics, 1983, v. 39, pp. 1059–1072.

[13] Li Y., Zhang W.-Q., Liu H., Yang H.-Q., Liu X.-N. Research of Modern Information Technology on Tree Growth Management Decision Making Model. Applied Mechanics and Materials, 2013, v. 347–350, p. 2418.

[14] Kim J., Jeong I. Single Image–Based 3D Tree and Growth Models Reconstruction. ETRI Journal, 2014, v. 36, iss. 3, pp. 450–459.

[15] Li Y., Li X., Tian S. Real-Time Construction of Fruit Tree Model Based on Images. Eurasia J. of Mathematics, Science and Technology Education, 2017, v. 13(7), pp. 4035–4047.

[16] Gavrikov V.L., Karlin I.V. A dynamic model of tree terminal growth. Canadian Journal of Forest Research, 1993, v. 23, pp. 326–329.

[17] Zhu X.G., Zhang G.L., Tholen D. The next generation models for crops and agro-ecosystems. Sci. China Inf Sci., 2011, v. 54, pp. 589–597.

Authors’ information

Shchegoleva Lyudmila Vladimirovna — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Applied Mathematics and Cybernetics, Petrozavodsk State University, schegoleva@petrsu.ru

Gudach Daniil Vasilievich — Pg. of the Department of Applied Mathematics and Cybernetics, Petrozavodsk State University, daniil-gudach@rambler.ru

Kabonen Aleksey Valerievich— Pg. of the Department of Technology and Organization of the Forestry Complex of Petrozavodsk State University, alexkabonen@mail.ru

Ландшафтная архитектура

ИННОВАЦИОННЫЙ ВОРОНЕЖСКИЙ МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФЕСТИВАЛЬ САДОВ И ЦВЕТОВ «ГОРОД-САД»

58–68

УДК 630*712.413

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-58-68

Шифр ВАК 06.03.03

В.В. Кругляк¹, Е.И. Гурьева², Н.П. Карташова³, А.В. Царегородцев³

¹ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, д. 1

²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84

³ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, д. 8

Kruglyak_vl@mail.ru

Рассмотрены принципы проведения Воронежского международного фестиваля садов и цветов «Город-сад». Изложены результаты научных и экспериментальных исследований, проведенных на территории городского округа г. Воронежа. Охарактеризованы экспозиции Ботанического сада им. проф. Б.М. Козо-Полянского Воронежского государственного университета. Приведено распределение территории Центрального парка г. Воронежа по баллам санитарно-гигиенического состояния по 9 кварталам на площади 101,0 га для насаждений и открытого пространства. Проанализирована и приведена структура Воронежского международного фестиваля садов и цветов «Город-сад» с 2011 по 2020 гг.

Ключевые слова: ежегодный фестиваль, цветоводство, ландшафтное искусство

Ссылка для цитирования: Кругляк В.В., Гурьева Е.И., Карташова Н.П., Царегородцев А.В. Инновационный Воронежский Международный фестиваль садов и цветов «Город-сад» // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 58–68. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-58-68

Список литературы

[1] Регель А.Э. Изящное садоводство и художественные сады. М.: Фитон+, 2007. 312 с.

[2] Храпач В.В. Ландшафтный дизайн. СПб.: Лань, 2019. 312 с.

[3] Галдина Т.Е., Чернодубов А.И. Инновационные технологии выращивания декоративных растений. Воронеж: Изд-во ВГЛТУ, 2018. 178 с.

[4] Растения Красной книги России в коллекциях ботанических садов и дендрариев. М.: Изд-во ГБС РАН; Тула: ИПП «Гриф и К», 2005. 144 с.

[5] Володько И.К. Центральный ботанический сад НАН Беларуси: коллекции и экспозиции / под ред. В.В. Титка. Минск: Беларуская навука, 2019. 254 с.

[6] Нефедов П.В. Путеводитель по ВДНХ. М.: Типография «PNB Print», 2014. 336 с.

[7] Киреева М.Ф., Пугачева Г.М., Мартынова В.В., Иванова Н.В., Кузичева О.А., Кузичев Б.А. В мире цветов. Лилии, гладиолусы, астры. Сорта селекции ВНИИС им. И.В. Мичурина. Мичуринск-наукоград: Тамбовская типография «Пролетарский светоч», 2008. 128 с.

[8] Воронин А.А., Комова А.В., Муковнина З.П., Сафонова О.Н. Ботанический сад им. Б.М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета и его интродукционные ресурсы в публикациях сотрудников (1937–2016). Воронеж: Научная книга, 2017. 196 с.

[9] Воронин А.А., Муковнина З.П., Комова А.В., Николаев Е.А. Ботанический сад им. проф. Б.М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета: научный, образовательный и экскурсионно-просветительский ресурсы / под ред. В.Н. Калаева. Воронеж: Роза ветров, 2014. 140 с.

[10] Соколова Т.А., Бочкова И.Ю. Декоративное растениеводство: Цветоводство. М.: Академия, 2004. 432 с.

[11] Соколова Т.А. Цветоводство для открытого грунта. М.: МГУЛ, 2001. 115 с.

[12] Соколова Т.А. Цветочное оформление. Цветовые характеристики растений и пропорции. М.: МГУЛ, 1999. 64 с.

[13] Методика системных исследований лесоаграрных ландшафтов. М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1985. 112 с.

[14] ГОСТ 25769–83. Саженцы деревьев хвойных пород для озеленения городов. Технические условия от 23 июня 2009 г. М.: Росстандарт, 2009. 10 с.

[15] ГОСТ 28329–89. Озеленение городов. Термины и определения. М.: Изд. Стандартов, 1990. 13 с.

[16] Биоразнообразие города Воронежа / под ред. О.П. Негробова. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2004. 98 с.

[17] Кадастр особо охраняемых территорий Воронежской области / под ред. О.П. Негробова. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2001. 146 с.

[18] Гальперин М.И. Организация хозяйства в пригородных лесах. М.: Лесная пром-сть, 1971. 231 с.

[19] Теодоронский В.С., Боговая И.О. Объекты ландшафтной архитектуры. М.: МГУЛ, 2001. 330 с.

[20] Правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений города Москвы. М.: Изд-во Департамента природопользования и охраны окружающей среды, 2002. 140 с.

[21] Инструкция по проведению инвентаризации и паспортизации городских озелененных территорий. М.: Прима-Пресс-М, 2002. 23 с.

[22] Кругляк В.В., Гурьева Е.И. Ландшафтная архитектура и садово-парковое строительство парков санаториев и курортов Воронежской области. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2010. 156 с.

[23] Кругляк В.В. Лесомелиорация агроландшафтов. Воронеж: Изд-во Воронежского ГАУ, 2018. 144 с.

[24] Young G. Walking Londons parks and gardens. London (UK): New Holland Publishers, 1998, p. 222.

[25] Newbury T. The Ultimate Garden designer. London (UK): Word Losk, 1995, p. 256.

[26] Кругляк В.В., Сокольская О.Б., Терешкин А.В. Рекреационные ресурсы провинций России. Воронеж: Научная книга, 2011. 174 с.

[27] Машкин С.И. Дендрология Центрального Черноземья. Систематика, кариология, география, генезис, экология и использование местных и интродуцированых деревьев и кустарников. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 1971. 344 с.

[28] Негробов В.К., Русинов П.С. Шкала цветовых тонов. Вып. 1. Воронеж: Истоки, 2002. 52 с.

[29] Московские цветы и ландшафтный дизайн. Каталог. М.: Белый город, 2006. 272 с.

[30] Карпун Ю.Н. Декоративная дендрология Северного Кавказа. СПб.: Изд-во Инновационного центра защиты растений, 2006. 392 с.

[31] V Международный фестиваль «Императорские сады России». Выставка ландшафтного дизайна «С чего начинается Родина…» Каталог: СПб.: Изд-во АФК «Система», 2012. 332 с.

[32] Кругляк В.В., Гурьева Е.И. Древоводство. Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2011. 144 с.

[33] Григорьевская А.Я., Зелепукин Д.С. Флора дубрав городского округа город Воронеж: биогеографический, экологический, природоохранный аспекты. Воронеж: Воронежская областная типография. Изд-во им. Е.А. Болховитинова, 2013. 260 с.

Сведения об авторах

Кругляк Владимир Викторович — д-р с.-х. наук, профессор ФГБОУ ВО «ВГАУ имени императора Петра I», kruglyak_vl@mail.ru

Гурьева Елена Ивановна — канд. с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», qurjeva_el@mail.ru

Карташова Нелли Павловна — канд. с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Kartashova_73@mail.ru

Царегородцев Алексей Васильевич — канд. с.-х. наук, доцент ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», tsar.ru@qmail.com

INNOVATIVE VORONEZH «GARDEN CITY» INTERNATIONAL FESTIVAL OF GARDENS AND FLOWERS

V.V. Kruglyak¹^, E.I. Guryeva², N.P. Kartashova³, A.V. Tsaregorodtsev³

¹Voronezh State Agrarian University after Emperor Peter the Great, 1, Michurina st., 394087, Voronezh, Russia

²Voronezh State Technical University, 20 th anniversary of October, 84, st., 394006, Voronezh, Russia

³Voronezh State Forestry University named after G.F. Morozov, 8, Timiryazeva st., 394087, Voronezh, Russia

kruglyak_vl@mail.ru

The principles of the Voronezh International Festival of Gardens and Flowers «Garden City» are considered. The results of scientific and experimental research carried out on the territory of the urban district of Voronezh are presented. The displays of the Botanical Garden named after professor B.M. Kozo-Polyansky in Voronezh State University are described. The distribution of the territory of Voronezh Central Park by points of sanitary and hygienic state for 9 quarters on an area of 101.0 hectares for plantings and open space is given. The structure of the Voronezh International Festival of Gardens and Flowers «Garden City» from 2011 to 2020 is analyzed and presented.

Keywords: International festival, floriculture, landscape art

Ссылка для цитирования: Kruglyak V.V., Guryeva E.I., Kartashova N.P., Tsaregorodtsev A.V. Innovatsionnyy Voronezhskiy Mezhdunarodnyy festival’ sadov i tsvetov «Gorod-sad» [Innovative Voronezh «Garden City» International Festival of Gardens and Flowers]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 58–68. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-58-68

References

[1] Regel’ A.E. Izyashchnoe sadovodstvo i khudozhestvennye sady [Fine gardening and artistic gardens]. Moscow: Fiton+, 2007, 312 p.

[2] Khrapach V.V. Landshaftnyy dizayn [Landscaping]. St. Petersburg: Lan’, 2019, 312 p.

[3] Galdina T.E., Chernodubov A.I. Innovatsionnye tekhnologii vyrashchivaniya dekorativnykh rasteniy [Innovative technologies for growing ornamental plants]. Voronezh: VGLTU, 2018, 178 p.

[4] Rasteniya Krasnoy knigi Rossii v kollektsiyakh botanicheskikh sadov i dendrariev [Plants of the Red Book of Russia in the collections of botanical gardens and arboretums]. Moscow: GBS RAS; Tula: IPP «Grif and K», 2005, 144 p.

[5] Volod’ko I.K. Tsentral’nyy botanicheskiy sad NAN Belarusi: kollektsii i ekspozitsii [Central Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Belarus: collections and expositions]. Ed. V.V. Titok. Minsk: Belaruskaya Navuka, 2019, 254 p.

[6] Nefedov P.V. Putevoditel’ po VDNKh [Guide to VDNKh]. Moscow: Printing house «PNB Print», 2014, 336 p.

[7] Kireeva M.F., Pugacheva G.M., Martynova V.V., Ivanova N.V., Kuzicheva O.A., Kuzichev B.A. V mire tsvetov. Lilii, gladiolusy, astry. Sorta selektsii VNIIS im. I.V. Michurina [In the world of flowers. Lilies, gladioli, asters. Varieties of the VNIIS them I.V. Michurin]. Michurinsk-Naukograd: Tambov Printing House «Proletarskiy Svetoch», 2008, 128 p.

[8] Voronin A.A., Komova A.V., Mukovnina Z.P., Safonova O.N. Botanicheskiy sad im. B.M. Kozo-Polyanskogo Voronezhskogo gosuniversiteta i ego introduktsionnye resursy v publikatsiyakh sotrudnikov (1937–2016) [Botanical Garden named after B.M. Kozo-Polyansky Voronezh State University and its introduction resources in the publications of employees (1937–2016)]. Voronezh: Scientific book, 2017, 196 p.

[9] Voronin A.A., Mukovnina Z.P., Komova A.V., Nikolaev E.A. Botanicheskiy sad im. prof. B.M. Kozo-Polyanskogo Voronezhskogo gosuniversiteta: nauchnyy, obrazovatel’nyy i ekskursionno-prosvetitel’skiy resursy [Botanical Garden named after prof. B.M. Kozo-Polyansky Voronezh State University: scientific, educational and excursion-educational resources]. Ed. V.N. Kalaev. Voronezh: Rose of the Winds, 2014, 140 p.

[10] Sokolova T.A., Bochkova I.Yu. Dekorativnoe rastenievodstvo: Tsvetovodstvo [Ornamental plant growing: Floriculture]. Moscow: Academy, 2004, 432 p.

[11] Sokolova T.A. Tsvetovodstvo dlya otkrytogo grunta [Floriculture for open ground]. Moscow: MSFU, 2001, 115 p.

[12] Sokolova T.A. Tsvetochnoe oformlenie. Tsvetovye kharakteristiki rasteniy i proportsii [Floral decoration. Color characteristics of plants and proportions]. Moscow: MSFU, 1999, 64 p.

[13] Metodika sistemnykh issledovaniy lesoagrarnykh landshaftov [Methodology for systemic studies of forest agricultural landscapes]. Moscow: VASKHNIL, 1985, 112 p.

[14] GOST 25769–83 Sazhentsy derev’ev khvoynykh porod dlya ozeleneniya gorodov [Saplings of coniferous trees for landscaping cities]. Specifications of June 23, 2009. Moscow: Rosstandart, 2009, 10 p.

[15] GOST 28329–89 Ozelenenie gorodov. Terminy i opredeleniya [Greening of cities. Terms and Definitions]. Moscow: Ed. Standards, 1990, 13 p.

[16] Bioraznoobrazie goroda Voronezha [Biodiversity of the city of Voronezh]. Ed. O.P. Negrobov. Voronezh: Voronezh State University, 2004, 98 p.

[17] Kadastr osobo okhranyaemykh territoriy Voronezhskoy oblasti [Cadastre of Specially Protected Areas of the Voronezh Region]. Ed. O.P. Negrobov. Voronezh: Voronezh State University, 2001, 146 p.

[18] Gal’perin M.I. Organizatsiya khozyaystva v prigorodnykh lesakh [The organization of the economy in the suburban forests]. Moscow: Lesnaya promyshlennost, 1971, 231 p.

[19] Teodoronskiy V.S., Bogovaya I.O. Ob’ekty landshaftnoy arkhitektury [Objects of landscape architecture]. Moscow: MGUL, 2001, 330 p.

[20] Pravila sozdaniya, soderzhaniya i okhrany zelenykh nasazhdeniy goroda Moskvy [Rules for the creation, maintenance and protection of green spaces in the city of Moscow]. Moscow: Department of Nature Management and Environmental Protection, 2002, 140 p.

[21] Instruktsiya po provedeniyu inventarizatsii i pasportizatsii gorodskikh ozelenennykh territoriy [Instructions for inventory and certification of urban green areas]. Moscow: Prima M, 2002, 23 p.

[22] Kruglyak V.V., Gur’eva E.I. Landshaftnaya arkhitektura i sadovo-parkovoe stroitel’stvo parkov sanatoriev i kurortov Voronezhskoy oblasti [Landscape architecture and landscape gardening of parks of sanatoriums and resorts of the Voronezh region]. Voronezh: Voronezh State University, 2010, 156 p.

[23] Kruglyak V.V. Lesomelioratsiya agrolandshaftov [Forest reclamation of agricultural landscapes]. Voronezh: Voronezh GAU, 2018, 144 p.

[24] Young G. Walking Londons parks and gardens. London (UK): New Holland Publishers, 1998, p. 222.

[25] Newbury T. The Ultimate Garden designer. London (UK): Word Losk, 1995, p. 256.

[26] Kruglyak V.V., Sokol’skaya O.B., Tereshkin A.V. Rekreatsionnye resursy provintsiy Rossii [Recreational resources of the provinces of Russia]. Voronezh: Scientific book, 2011, 174 p.

[27] Mashkin S.I. Dendrologiya Tsentral’nogo Chernozem’ya. Sistematika, kariologiya, geografiya, genezis, ekologiya i ispol’zovanie mestnykh i introdutsirovanykh derev’ev i kustarnikov [Dendrology of the Central Black Earth Region. Taxonomy, karyology, geography, genesis, ecology and the use of native and introduced trees and shrubs]. Voronezh: Voronezh State University, 1971, 344 p.

[28] Negrobov V.K., Rusinov P.S. Shkala tsvetovykh tonov [Color scale]. Issue 1. Voronezh: Istoki, 2002, 52 p.

[29] Moskovskie tsvety i landshaftnyy dizayn. Katalog [Moscow flowers and landscape design. Catalog]. Moscow: Bely Gorod, 2006, 272 p.

[30] Karpun Yu.N. Dekorativnaya dendrologiya Severnogo Kavkaza [Decorative dendrology of the North Caucasus]. St. Petersburg: Innovation center for plant protection, 2006, 392 p.

[31] V Mezhdunarodnyy festival’ «Imperatorskie sady Rossii». Vystavka landshaftnogo dizayna «S chego nachinaetsya Rodina…» Katalog [V International Festival «Imperial Gardens of Russia». Exhibition of landscape design «Where does the Motherland begin...». Catalog]. St. Petersburg: AFK Sistema, 2012, 332 p.

[32] Kruglyak V.V., Gur’eva E.I. Drevovodstvo [Tree breeding]. Voronezh: VGLTA, 2011, 144 p.

[33] Grigor’evskaya A.Ya., Zelepukin D.S. Flora dubrav gorodskogo okruga gorod Voronezh: biogeograficheskiy, ekologicheskiy, prirodookhrannyy aspekty [Flora of oak forests of the city district of Voronezh: biogeographic, ecological, nature conservation aspects]. Voronezh: Voronezh regional printing house. Publishing house im. E.A. Bolkhovitinova, 2013, 260 p.

Authors’ information

Kruglyak Vladimir Viktorovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great, kruglyak_vl@mail.ru

Gur’eva Elena Ivanovna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of Voronezh State Technical University, qurjeva_el@mail.ru

Kartashova Nelli Pavlovna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Voronezh State Forestry University named after G.F. Morozova, Candidate of Agricultural Sciences, Kartashova_73@mail.ru

Tsaregorodtsev Aleksey Vasil’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of Voronezh State Forestry University named after G.F. Morozova, tsar.ru@qmail.com

ОСОБЕННОСТИ ЛАНДШАФТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ Г. ЕРЕВАНА

69–83

УДК 712

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-69-83

Шифр ВАК 06.03.03

В.А. Леонова¹, В.Е. Чатинян², Н.Т. Ефремян²

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

²МНКО «Озеленение и о храна окружающей среды», 0010, Республика Армения, г. Ереван, ул. П. Бюзанда, д. 1/3

chat1992@bk.ru

Приведена современная структура организаций, отвечающих за озеленение и эксплуатацию древесных насаждений г. Еревана, проведено сравнение с советскими аналогичными учреждениями. Рассмотрены условия и ландшафтное проектирование первого весеннего сезона посадки 2021 г., выполненное новой организацией «Озеленение и охрана окружающей среды». Проанализированы результаты ландшафтного проектирования различных городских объектов и дано краткое описание эскизного проектирования по реконструкции озелененных территорий (на примере семи объектов г. Еревана).

Ключевые слова: Ергорзеленстрой, Кетрон, сквер им. Мартироса Сарьяна, Ахтанак, Ераблур, Малатия, жилой микрорайон Нор-Норк, церковь Сурб Григор Лусаворич

Ссылка для цитирования: Леонова В.А., Чатинян В.Е., Ефремян Н.Т. Особенности ландшафтного проектирования объектов г. Еревана // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 69–83. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-69-83

Список литературы

[1] Казарян В.О., Арутюнян Л.В., Хуршудян П.А. Научные основы облесения и озеленения Армянской ССР. Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1974. 348 с.

[2] Мкртчян С.А. Озеленение городов на юге СССР. Киев: Изд-во Ан УССР, 1959. С. 161–167.

[3] Петросян О.Х. О зеленом строительстве Еревана // Бюл. Ботанического сада АН АрмССР, 1959. № 17. С. 43–48.

[4] Даниелян Н.Б. Опыт создания зеленых поясов вокруг городов Армянской ССР // Бюл. Ботанического сада АН АрмССР, 1959. № 17. С. 49–52.

[5] Петросян С. Ереван превращается в пустыню // Вестник Кавказа, 2009. URL: https://vestikavkaza.ru/articles/3558.html (дата обращения 01.06.2021).

[6] Джангиров П. Массовое уничтожение «зеленых легких» Еревана // Вне строк, 21 апреля 2017. URL: https://vstrokax.net/avtorskaya-kolonka/massovoe-unichtozhenie-zelenyih-legkih/ (дата обращения 01.06.2021).

[7] При мэрии Еревана будет создана ГНКО «Озеленение и охрана окружающей среды», 16.12.2019. URL: https://news.am/rus/news/549997.html (дата обращения 25.05.2021).

[8] Обещают озеленение столицы. Ереван-инфо // Constrution.am, 22 января 2020. URL: https://www.construction.am/rus/news/764-yerevan-greenery-landscaping-program-2020/ (дата обращения 01.06.2021).

[9] Раздольская В.И. Мартирос Сарьян. Л.: Аврора, 1998, 160 с.

[10] Ереван: статуя «Мужчины», Армянское наследие. URL: http://www.armenianheritage.org/ru/monument/Menstatue/1179 (дата обращения 31.05.2021).

[11] Благоустройство сквера им. М. Сарьяна. Мэрия Еревана, Официальный сайт 27.07.2020 г. URL: http://www.yerevan.am/ru/news/barekargvowm-e-m-saryani-anvan-powrake/ (дата обращения 20.10.2020).

[12] Исторический очерк на официальном сайте Министерства обороны Республика Армения (на арм. языке). URL: https://mil.am/ru (дата обращения 20.10.2020).

[13] В столице дан старт весенней посадке деревьев. Мэрия Еревана, Официальный сайт 26.03.2021 г.. URL: https://www.yerevan.am/ru/news/erewanowm-meknarkel-e-garnanayin-tsarhatownke/ (дата обращения 08.05.2021).

[14] Краткая история лесного хозяйства России // Центр независимой экспертизы состояния зеленых насаждений — Новости. URL: https://vitusltd.ru/blog/news/les/319 (дата обращения 08.05.2021 г.).

[15] Цапенко М. П. О реалистических основах советской архитектуры. М.: Гос. изд-во лит-ры по строительству и архитектуре, 1952. С. 330.

[16] Осипян Л.Л., Саркисян К.Ш.. История озеленения г. Еревана // Биологический журнал Армении, 2004. № 3–4 (56). С. 285–293.

[17] Парк «Победа» или «Монумент»: живая история // Media Max, 2 октября 2012. URL: https://mediamax.am/ru/news/yerevan-XX-century/5963/?__cf_chl_managed_tk__=pmd_w4YO6YBK_kUP9TL0_Mp_NpWo04Ce24PZzza19L2.QM0-1632313039-0-gqNtZGzNAxCjcnBszQa9 (дата обращения 08.05.2021).

[18] Григорян А. Покровский храм. URL: http://hrampokrovsky.cerkov.ru/ (дата обращения 02.06.2021).

[19] Кертох С. История русской православной церкви в Армении. Ереван: НАН РА «ГИГУТЮН», 2018. С. 3

[20] Оганян З. Префект, гражданин, патриот // Ноев ковчег, 2000. № 11(33). URL: https://old.noev-kovcheg.ru/article.php?n=56&a=6 (дата обращения 08.05.2021).

[21] Вокруг кафедрального собора в Ереване разбит «Парк мира» // Благовест, 5 июня 2009. URL: www.blagovest-info.ru (дата обращения 08.05.2021).

Сведения об авторах

Леонова Валентина Алексеевна — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал)

Чатинян Вероника Ервандовна — инженер садово-паркового и ландшафтного строительства, МНКО «Озеленение и охрана окружающей среды» г. Еревана, chat1992@bk.ru

Ефремян Нарине Тирановна — инженер садово-паркового строительства, МНКО «Озеленение и охрана окружающей среды» г. Еревана, narae@ya.ru

FEATURES OF LANDSCAPE DESIGN OF URBAN OBJECTS IN YEREVAN

V.A. Leonova¹, V.E. Chatinyan², N.T. Efremyan²

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

²Greening and environmental protection, 1/3 Build., Pavstos Buzandi st., 0010, Yerevan, Armenia

chat1992@bk.ru

Information is provided on the structure of organizations responsible for landscaping and operation of tree stands in Yerevan during the Soviet period and at the present time. Special attention is paid to the conditions of landscape design of the first planting season in 2021 of the new organization «Greening and Environmental Protection». The results of landscape design of various urban objects are analyzed and the results of preliminary design for the reconstruction of green areas are briefly described (using the example of 7 objects in Yerevan).

Keywords: Yargorzelenstroy, Ketron, Martiros Saryan Square, Akhtanak, Yerablur, Malatia, Nor-Nork residential district, St. Grigor Lusavorich Church

Suggested citation: Leonova V.A., Chatinyan V.E., Efremyan N.T. Osobennosti landshaftnogo proektirovaniya ob’ektov g. Erevana [Features of landscape design of urban objects in Yerevan]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 69–83. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-69-83

Reference

[1] Kazaryan V.O., Arutyunyan L.V., Khurshudyan P.A. Nauchnye osnovy obleseniya i ozeleneniya Armyanskoy SSR [Scientific bases of afforestation and planting of greenery in the Armenian SSR]. Yerevan: AN ArmSSR, 1974, 348 p.

[2] Mkrtchyan S.A. Ozelenenie gorodov na yuge SSSR [Greening of cities in the south of the USSR]. Kiev: An UkrSSR, 1959, pp. 161–167.

[3] Petrosyan O.Kh. O zelenom stroitel’stve Erevana [About green building in Yerevan]. Byull. Botanical Garden of the Academy of Sciences of the Armenian SSR, 1959, no. 17, pp. 43–48.

[4] Danielyan N.B. Opyt sozdaniya zelenykh poyasov vokrug gorodov Armyanskoy SSR [Experience of creating green belts around the cities of the Armenian SSR]. Byull. Botanicheskogo sada AN ArmSSR [Bull. Botanical Garden of the Academy of Sciences of the Armenian SSR], 1959, no. 17, pp. 49–52.

[5] Petrosyan S. Erevan prevrashchaetsya v pustynyu [Yerevan turns into a desert]. Vestnik Kavkaza, 2009. accessed 08.05.21: https://vestikavkaza.ru/articles/3558.html (accessed 01.06.2021).

[6] Dzhangirov P. Massovoe unichtozhenie «zelenykh legkikh» Erevana [Mass destruction of the «green lungs» of Yerevan]. Vne strok [Outside the lines], April 21, 2017. Available at: https://vstrokax.net/avtorskaya-kolonka/massovoe-unichtozhenie-zelenyih-legkih/ (accessed 01.06.2021).

[7] Pri merii Erevana budet sozdana GNKO «Ozelenenie i okhrana okruzhayushchey sredy» [«Greening and Environmental Protection» SNCO will be established at the City Hall of Yerevan], 16.12.2019. Available at: https://news.am/rus/news/549997.html (accessed 25.05.2021).

[8] Obeshchayut ozelenenie stolitsy. Erevan-info [They promise greening of the capital. Yerevan-info]. Constrution.am, January 22, 2020. Available at: https://www.construction.am/rus/news/764-yerevan-greenery-landscaping-program-2020/ (accessed 01.06.2021).

[9] Razdol’skaya V.I. Martiros Sar’yan [Martiros Sarian]. Leningrad: Aurora, 1998, 160 p.

[10] Erevan: statuya «Muzhchiny», Armyanskoe nasledie [Yerevan: «Men» statue, Armenian heritage]. Available at: http://www.armenianheritage.org/ru/monument/Menstatue/1179 (accessed 31.05.2021).

[11] Blagoustroystvo skvera im. M. Sar’yana. Meriya Erevana [Improvement of the park to them. M. Saryan]. Yerevan Municipality, Official website 27.07.2020 Available at: http://www.yerevan.am/ru/news/barekargvowm-e-m-saryani-anvan-powrake/ (accessed 20.10.2020).

[12] Istoricheskiy ocherk na ofitsial’nom sayte Ministerstva oborony Respublika Armeniya (na arm. yazyke) [Historical sketch on the official website of the Ministry of Defense of the Republic of Armenia (in Armenian)]. Available at: https://mil.am/ru (accessed 20.10.2020).

[13] V stolitse dan start vesenney posadke derev’ev. Meriya Erevana [Spring tree planting has started in the capital. Yerevan Municipality]. Available at: https://www.yerevan.am/ru/news/erewanowm-meknarkel-e-garnanayin-tsarhatownke/ (accessed 08.05.2021).

[14] Kratkaya istoriya lesnogo khozyaystva Rossii [Brief history of forestry in Russia]. Center for independent examination of the state of green spaces – News. Available at: https://vitusltd.ru/blog/news/les/319 (accessed 08.05.2021).

[15] Tsapenko M. P. O realisticheskikh osnovakh sovetskoy arkhitektury [On the realistic foundations of Soviet architecture]. Moscow: State. publishing house of literature on construction and architecture, 1952, p. 330

[16] Osipyan L.L., Sarkisyan K.Sh. Istoriya ozeleneniya g. Erevana [The history of landscaping in Yerevan]. Biologicheskiy zhurnal Armenii [Biological Journal of Armenia], 2004, № 3–4 (56), pp. 285–293.

[17] Park «Pobeda» ili «Monument»: zhivaya istoriya [Park «Pobeda» or «Monument»: a living history]. Media Max, October 2, 2012. Available at: https://mediamax.am/ru/news/yerevan-XX-century/5963/?__cf_chl_managed_tk__=pmd_w4YO6YBK_kUP9TL0_Mp4CNpW2. QM0-1632313039-0-gqNtZGzNAxCjcnBszQa9 (accessed 08.05.2021).

[18] Grigoryan A. Pokrovskiy khram [Intercession Church]. Available at: http://hrampokrovsky.cerkov.ru/ (date of treatment 06/02/2021).

[19] Kertokh S. Istoriya russkoy pravoslavnoy tserkvi v Armenii [History of the Russian Orthodox Church in Armenia]. Yerevan: NAS RA «Gigutyun», 2018, p. 3

[20] Oganyan Z. Prefekt, grazhdanin, patriot [Prefect, citizen, patriot]. Noev kovcheg [Noah’s Ark], 2000, no. 11 (33). Available at: https://old.noev-kovcheg.ru/article.php?n=56&a=6 (accessed 08.05.2021).

[21] Vokrug kafedral’nogo sobora v Erevane razbit «Park mira» [Around the cathedral in Yerevan «Peace Park» is laid out]. Blagovest, June 5, 2009. Available at: www.blagovest-info.ru (accessed 08.05.2021).

Authors’ information

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

Chatinyan Veronika Ervandovna — Engineer of Landscape and landscape construction, MNPO «Greening and Environmental Protection» of Yerevan, chat1992@bk.ru

Efremyan Narine Tiranovna — Engineer of Garden and park construction, MNPO «Greening and Environmental Protection» of Yerevan, narae@ya.ru

Деревообработка и химическая переработка древесины

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ БУМАГИ ИЗ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ КОРЫ ВЕТОК ТУТОВОГО ДЕРЕВА

84–90

УДК 676.22.017

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-84-90

Шифр ВАК 05.21.03

Х.А. Бабаханова¹, А.А. Садриддинов¹, З.К. Галимова¹, И.И. Исмаилов²

¹Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, 100100, Республика Узбекистан, г. Ташкент,

ул. Шохжахон, д. 5

²Наманганский технологический институт, 160115, Республика Узбекистан; г. Наманган, ул. Касансай, д. 7

halima300@inbox.ru

Представлены результаты исследования микpогеометpии поверхности бумаги из целлюлозы, полученной из внутреннего слоя коры веток тутового дерева, и бумаги, полученной из хлопковой целлюлозы, взятой для сравнения. Установлена связь между параметрами технологического процесса отливок бумаги, в частности каландрирования, и поверхностных свойств бумаги. Исследованы поверхностные свойства образцов бумаги при использовании прямого метода атомно-силовой микроскопии, являющегося универсальным при изучении топографии поверхности в наноразмерном масштабе. На сканирующем зондовом микроскопе Solver HV исследована микрогеометрия поверхности бумаги в наноразмерном масштабе и получены прямое изображение профиля перепадов рельефа на топографических изображениях. Выявлено, что параметры шероховатости Ra поверхности образца бумаги из целлюлозной массы, полученной из внутреннего слоя коры веток тутового дерева, после каландрирования по трем кадрам составили от 4,86 до 26,34 нм. Установлено, что прямой метод атомно-силовой микроскопии позволил оперативно и объективно оценить микрогеометрию поверхности по параметрам шероховатости в наноразмерном масштабе и по прямому изображению профиля перепадов рельефа на топографических изображениях.

Ключевые слова: целлюлозная масса, кора веток тутового дерева, структура бумаги, шероховатость, атомно-силовая микроскопия, профиль перепадов рельефа

Ссылка для цитирования: Бабаханова Х.А., Садриддинов А.А., Галимова З.К., Исмаилов И.И. Исследование микрогеометрии поверхности бумаги из целлюлозы, полученной из коры веток тутового дерева // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 84–90. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-84-90

Список литературы

[1] Флятте Д.М. Свойства бумаги. М.: Лесная пром-сть, 1970. С. 186–230.

[2] Nissan A. Lectures on Fiber Science in Paper // The Joint Textbook Committee of Paper Industry, 1977, 149 p.

[3] Козаровицкий Л.А. Бумага и краска в процессе печатания. М.: Книга, 1965. 368 с.

[4] Леонтьев В.Н. Оценка влияния технологических параметров производства бумаги на показатели качества печати // ИВУЗ Лесной журнал, 2009. № 4. С. 111–116.

[5] Maattanen A., Fors D., Wand S., Valtakari D., Ihlainen P. Paper — lased planar reaction arrays for printed diagnostics // Sensors and Actuators B., 2011, v. 160, no. 1, pp. 1404–1412.

[6] ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности: параметры и характеристики. М.: Изд-во стандартов, 1974. 5 с.

[7] Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. 2. Производство бумаги и картона. Ч. I. Технология производства и обработки бумаги и картона. СПб.: Политехника, 2005. С. 20.

[8] Кулак М.И. Фрактальная механика материалов. Минск: Высшая школа, 2002. 304 с.

[9] Карташов А.И. Шероховатость поверхности и методы ее измерения. М.: Стандартгиз, 1964. 163 с.

[10] Топорец А.С. Оптика шероховатой поверхности. Л.: Машиностроение, 1988. 191 с.

[11] Riedl R. Zusammtnhang von Rauhigkeit und Glаtte // Papier und Druck, 1975, v. 24, no. 2, pp. 19–21.

[12] Рудзит Я.А. Микрогеометрия и контактное взаимодействие поверхностей. Рига: Зинатне, 1975. 210 с.

[13] Григорьев А.Я., Мышкин Н.К., Холодилов О.В. Методы анализа микрогеометрии поверхности // Трение и износ, 1989. № 1. Т. 10. С. 138–155.

[14] Лукьянов В.С., Рудзит Я.А. Параметры шероховатости поверхности. М.: Изд-во стандартов, 1979. 162 с.

[15] Миронченко В.И. Приборы бесконтактного контроля шероховатости // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, 2004. № 5. С. 58–61.

[16] Ким К.Ю. Исследование и разработка оптического метода бесконтактного контроля шероховатости поверхности : автореф. дис. … канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 22 с.

[17] Кирсанкин А.А., Михалева М.Г., Никольский С.Н., Мусохрапова А.В., Стовбун С.В. Прямой метод контроля качества поверхности мелованных видов бумаги //Химия растительного сырья, 2016. № 4. С. 157–161.

[18] Жуков М.В. Контроль структуры различных видов бумаги методом атомно-силовой микроскопии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2014. № 1 (89). С. 44–49.

[19] Бабаханова Х.А., Галимова З.К., Абдуназаров М.М., Исмаилов И.И. Целлюлозная масса из коры веток тутовника для бумажной отрасли // ИВУЗ Лесной журнал, 2020. № 5. С. 193–200.

[20] Бабаханова Х.А., Галимова З.К., Абдуназаров М.М., Исмаилов И.И. Свойства бумаги, в составе которой целлюлозная масса из веток тута // Высшая школа: научные исследования. Материалы Межвузовского научного конгресса. Москва. 30.04.2020. М.: Инфинити, 2021. С. 118–122.

[21] Бабаханова Х.А., Галимова З.К., Абдуназаров М.М., Исмаилов И.И. Структура бумаги с добавлением целлюлозной массы из коры веток тутовника // Химия растительного сырья, 2020. № 4. С. 261–266.

DOI: 10.14258/jcprm.2020047761.

[22] Бабаханова Х.А., Галимова З.К., Абдуназаров М.М., Исмаилов И.И. Исследование шероховатости бумаги из вторичного сырья методом атомно-силовой микроскопии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2020. Т. 20. № 5. С. 661–666. DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-5-661-666.

Сведения об авторах

Бабаханова Халима Абишевна — д-р техн. наук, профессор кафедры технологии полиграфического и упаковочного процессов Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, halima300@inbox.ru

Садриддинов Акмал Абдулло угли — докторант Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, sadriddinovakmal0777@mail.ru

Галимова Зулфия Камиловна — ассистент кафедры технологии полиграфического и упаковочного процессов Ташкентского института текстильной и легкой промышленности, z.galimova8282@mail.ru

Исмаилов Икромжон Иброхим угли — докторант кафедры химической технологии Наманганского инженерно-технологического института, ikromzhon.ismailov@bk.ru

MICROGEOMETRY OF CELLULOSE PAPER TOP MADE OF MULBERRY TREE BARK BRANCHES

Kh.A. Babakhanova¹, A.A. Sadriddinov¹, Z.K.Galimova¹, I.I. Ismailov²

¹Tashkent Institute of Textile and Light Industry, 5, Shokhzhakhon st., 100100, Tashkent, Uzbekistan

²Namangan Technology Institute, 7, Kasansay st., 160115, Namangan, Uzbekistan

halima300@inbox.ru

The paper presents the study results of a microgeometry of the paper top made of cellulose obtained from the bark of mulberry tree branches and paper obtained from cotton pulp for comparison. A relationship has been established between the parameters of the technological process of pulp handsheets, in particular calendering, and the surface properties of paper. A study of the surface properties of paper samples was carried out using the direct method of atomic force microscopy, which is universal in the study of surface topography on a nanoscale. Using a Solver HV scanning probe microscope, the microgeometry of the paper top on a nanoscale and a direct image of the profile of the relief changes in topographic images have been examined. It was revealed that the roughness parameters Ra of the surface of a paper sample made of cellulose pulp obtained from the bark of mulberry tree branches after calendering in three frames ranged from 4,86 to 26,34 nm. It was found that the direct method of atomic force microscopy quickly made it possible to obtain surface raggedness parameters on a nanoscale and a direct image of the profile of relief differences in topographic images.

Keywords: pulp, mulberry bark, paper structure, roughness, atomic force microscopy, surface profile

Suggested citation: Babakhanova Kh.A., Sadriddinov A.A., Galimova Z.K., Ismailov I.I. Issledovanie mikrogeometrii poverkhnosti bumagi iz tsellyulozy, poluchennoy iz kory vetok tutovogo dereva [Microgeometry of cellulose paper top made of mulberry tree bark branches]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 84–90. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-84-90

References

[1] Flyatte D.M. Svoystva bumagi [Properties of paper]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber industry], 1970, pp. 186–230.

[2] Nissan A. Lectures on Fiber Science in Paper. The Joint Textbook Committee of Paper Industry, 1977, 149 p.

[3] Kozarovitskiy L.A. Bumaga i kraska v protsesse pechataniya [Paper and ink in the process of printing]. Moscow: Kniga, 1965, 368 p.

[4] Leont’ev V.N. Otsenka vliyaniya tekhnologicheskikh parametrov proizvodstva bumagi na pokazateli kachestva pechati [Assessment of the Influence of Technological Parameters of Paper Production on Printing Quality Indicators]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2009, no. 4, pp. 111–116.

[5] Maattanen A., Fors D., Wand S., Valtakari D., Ihlainen P. Paper — lased planar reaction arrays for printed diagnostics. Sensors and Actuators B., 2011, v. 160, no. 1, pp. 1404–1412.

[6] GOST 2789–73 Sherokhovatost’ poverkhnosti: parametry i kharakteristiki [Surface roughness: parameters and characteristics]. Moscow: Publishing house of standards, 1974, 5 p.

[7] Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva [Technology of pulp and paper production]. Proizvodstvo bumagi i kartona. Ch. I. Tekhnologiya proizvodstva i obrabotki bumagi i kartona [Manufacture of paper and cardboard. Part I. Technology of production and processing of paper and cardboard] In 3 volumes. Vol. 2. St. Petersburg: Polytechnic, 2005, p. 20.

[8] Kulak M.I. Fraktal’naya mekhanika materialov [Fractal mechanics of materials]. Minsk: Higher School, 2002, 304 p.

[9] Kartashov A.I. Sherokhovatost’ poverkhnosti i metody ee izmereniya [Surface roughness and methods of its measurement]. Moscow: Standartgiz, 1964, 163 p.

[10] Toporets A.S. Optika sherokhovatoy poverkhnosti [Rough surface optics]. Leningrad: Mashinostroenie, 1988, 191 p.

[11] Riedl R. Zusammtnhang von Rauhigkeit und Glаtte. Papier und Druck, 1975, v. 24, no. 2, pp. 19–21.

[12] Rudzit Ya.A. Mikrogeometriya i kontaktnoe vzaimodeystvie poverkhnostey [Microgeometry and contact interaction of surfaces]. Riga: Zinatis, 1975, 210 p.

[13] Grigor’ev A.Ya., Myshkin N.K., Kholodilov O.V. Metody analiza mikrogeometrii poverkhnosti [Methods for the analysis of surface microgeometry]. Trenie i iznos [Friction and wear], 1989, no. 1, v. 10, pp. 138–155.

[14] Luk’yanov V.S., Rudzit Ya.A. Parametry sherokhovatosti poverkhnosti [Surface roughness parameters]. Moscow: Publishing house of standards, 1979, 162 p.

[15] Mironchenko V.I. Pribory beskontaktnogo kontrolya sherokhovatosti [Devices for contactless roughness control]. Pribory i sistemy. Upravlenie, kontrol’, diagnostika [Devices and systems. Management, control, diagnostics], 2004, no. 5, pp. 58–61.

[16] Kim K.Yu. Issledovanie i razrabotka opticheskogo metoda beskontaktnogo kontrolya sherokhovatosti poverkhnosti [Research and development of an optical method for contactless control of surface roughness]. Dis. ... Cand. Sci. (Tech.). Moscow: MGTU, 2009, 22 p.

[17] Kirsankin A.A., Mikhaleva M.G., Nikol’skiy S.N., Musokhrapova A.V., Stovbun S.V. Pryamoy metod kontrolya kachestva poverkhnosti melovannykh vidov bumagi [Direct method of surface quality control of coated types of paper]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of vegetable raw materials], 2016, no. 4, pp. 157–161.

[18] Zhukov M.V. Kontrol’ struktury razlichnykh vidov bumagi metodom atomno-silovoy mikroskopii [Control of the structure of various types of paper by atomic force microscopy]. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik informatsionnykh tekhnologiy, mekhaniki i optiki [Scientific and technical bulletin of information technologies, mechanics and optics], 2014, no. 1 (89), pp. 44–49.

[19] Babakhanova Kh.A., Galimova Z.K., Abdunazarov M.M., Ismailov I.I. Tsellyuloznaya massa iz kory vetok tutovnika dlya bumazhnoy otrasli [Pulp from the bark of mulberry branches for the paper industry]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2020, no. 5, pp. 193–200.

[20] Babakhanova Kh.A., Galimova Z.K., Abdunazarov M.M., Ismailov I.I. Svoystva bumagi, v sostave kotoroy tsellyuloznaya massa iz vetok tuta [Properties of paper containing pulp from mulberry branches]. Vysshaya shkola: nauchnye issledovaniya. Materialy Mezhvuzovskogo nauchnogo kongressa [Higher school: scientific research. Materials of the Interuniversity Scientific Congress]. Moscow. 30.04.2020. Moscow: Infiniti Publishing House, 2021, pp. 118–122.

[21] Babakhanova Kh.A., Galimova Z.K., Abdunazarov M.M., Ismailov I.I. Struktura bumagi s dobavleniem tsellyuloznoy massy iz kory vetok tutovnika [The structure of paper with the addition of cellulose mass from the bark of mulberry branches]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of vegetable raw materials], 2020, no. 4, pp. 261–266. DOI: 10.14258 / jcprm.2020047761

[22] Babakhanova Kh.A., Galimova Z.K., Abdunazarov M.M., Ismailov I.I. Issledovanie sherokhovatosti bumagi iz vtorichnogo syr’ya metodom atomno-silovoy mikroskopii [Investigation of the roughness of recycled paper by atomic force microscopy]. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Informatsionnykh tekhnologiy, mekhaniki i optiki [Scientific and Technical Bulletin of Information Technologies, Mechanics and Optics], 2020, v. 20, no. 5, pp. 661–666. DOI: 10.17586 / 2226-1494-2020-20-5-661-666.

Authors’ information

Babakhanova Khalima Abishevna — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Department of Technology of printing and packaging production of the Tashkent Institute of Textile and Light Industry, halima300@inbox.ru

Sadriddinov Akmal Abdullo ugli — Doctoral student, Department of Technology of printing and packaging production of the Tashkent Institute of Textile and Light Industry, sadriddinovakmal0777@mail.ru

Galimova Zulfiya Kamilovna — Assistant, Department of Technology of printing and packaging production of the Tashkent Institute of Textile and Light Industry, z.galimova8282@mail.ru

Ismаilov Ikromzhon Ikromzhon ugli — Doctoral student, Department of Chemical technology of the Namangan Technology Institute, ikromzhon.ismailov@bk.ru

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ДРЕВЕСНО-ЦЕМЕНТНОГО МАТЕРИАЛА НА ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

91–96

УДК 674.816.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-91-96

Шифр ВАК 05.21.05

В.И. Запруднов

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

zaprudnov@mgul.ac.ru

Установлено, что при увеличении длины частиц заполнителя прочность при осевом сжатии древесно-цементного материала (арболита) возрастает, а объемная усадка уменьшается. Определено увеличение линейной усадки арболита поперек призмы параллельно направлению усилия прессования и уменьшение линейной усадки поперек призмы перпендикулярно направлению усилия прессования при возрастании длины частиц заполнителя. Выявлен рост удельного давления прессования арболита при увеличении длины частиц заполнителя. Исследования показали, что зависимость прочность арболита обратно пропорциональна содержанию водорастворимых веществ древесины в органическом заполнителе, на основе которого он изготовлен, его усадке, удельной поверхности заполнителя, расходу воды и объемному содержанию древесного заполнителя в арболите. Теоретически необходимое для химического соединения водоцементное отношение В/Ц ≈ 0,4, однако из условия удобоукладываемости арболита отношение В/Ц рекомендовано принимать равным 0,7…0,8.

Ключевые слова: древесно-цементный материал, прочность и деформации, гидратация и твердение цемента,древесный заполнитель

Ссылка для цитирования: Запруднов В.И. Влияние структуры древесно-цементного материала на прочностные и деформационные свойства // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 91–96. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-91-96

Список литературы

[1] Запруднов В.И. Исследование процесса влияния технологических факторов на свойства древесно-цементного утеплителя // Научные труды МГУЛ, 1996. Вып. 285. С. 12–17.

[2] Sá V.A., Bufalino L., Albino V.C.S., Corrêa A.A., Mendes L.M., Almeida N.A. Mixture of three reforestation species on the cement-wood panels production // Revista Árvore, 2012, v. 36, no. 3, pp. 549–557.

[3] Torkaman J., Ashori A., Momtazi A.S. Using wood fiber waste, rice husk ash, and limestone powder waste as cement replacement materials for lightweight concrete blocks // Construction and Building Materials, 2014, v. 50, pp. 432–436.

[4] Fan M., Ndikontar M.K., Zhou X., Ngamveng J.N. Cement-bonded composites made from tropical woods // Compatibility of wood and cement. Construction and Building Materials, 2012, v. 36, pp. 135–140.

[5] Запруднов В.И. Создание качественных древесно-цементных материалов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 6. С. 54–60.

[6] Подчуфаров В.С., Чемлева Т.А., Щербаков А.С. Об оптимальном составе арболита повышенного качества // Научные труды МГУЛ, 1976. Вып. 93. С. 68–88.

[7] Рыбьев И.А. Две важнейшие закономерности в свойствах материалов с конгломератным типом структуры // Строительные материалы, 1965. № 1. С. 17–20.

[8] Щербаков А.С., Хорошун Л.П., Подчуфаров В.С. Арболит. Повышение качества и долговечности. М.: Лесная пром-сть, 1979. 160 с.

[9] Schmitz G. Eletrische mechanische und termische untersuchunden uber das system holz-zement. Dusseldorf, 1968, p. 106.

[10] Sandermann W., Kohler P. Uber eine kurze Eignungeprufung von Holzern fur Zement gobundene Werkstoffe // Holzforeshung, 1964, bd. 18, pp. 53–59.

[11] Yeh R.H.T. Variational bounds of unidirectional fiberreiforaes composites // J. Appl. Phys., 1973, v. 44, no. 2, 662 p.

[12] Zhou Y., Kamdem D.P. Effect of cement/wood ratio on the properties of cement-bonded particleboard using CCA-treated wood // Forest Products J., 2002, v. 52 (2), pp. 73–81.

[13] Parchen C.F.A., Iwakiri, S., Zeller, F. Vibro-dynamic compression processing of low-density wood-cement composites // Eur. J. Wood Prod., 2016, v. 74, pp. 75–81.

https://doi.org/10.1007/s00107-015-0982-1

[14] Ronquim R.M., Ferro F.S., Icimoto F.H., Campos C.I., Bertolini M.S., Christoforo A.L., Rocco Lahr F.A. Physical and Mechanical Properties of Wood-Cement Composite with Lignocellulosic Grading Waste Variation // International J. of Composite Materials, 2014, v. 4(2), pp. 69–72.

[15] Sanaev V.G., Zaprudnov V.I., Gorbaheva G.A., Oblivin A.N. Factors affecting the quality of wood-cement composites // Bulletin of the Transilvania. Series II: Forestry, 2016, v. 9 (58), no. 2, pp. 63–71.

[16] Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. М.: Лесная пром-сть, 2007. 266 с.

[17] Запруднов В.И., Стриженко В.В. Основы строительного дела. М.: МГУЛ, 2008. 460 с.

[18] Kamal I.B. Kenaf for biocomposite: an overview // J. of Science and Technology, 2014, v. 6, no. (2), pp. 41–66.

[19] Lips S.J., van Dam J.E. Kenaf Fibre Crop for Bioeconomic Industrial Development Kenaf // A Multi-Purpose Crop for Several Industrial Applications. Springer, 2013, pp. 105–143.

[20] Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Высшая школа, 1987. 415 с.

[21] Abdelrhman H.A., Shahwahid M., Paridah M.T., Jawaid M., Noureldeen H.A. Carbon Stored in Kenaf Fiber Utilization of Biocomposite Applications into Automotive Components // International J. of Latest Engineering Research and Applications (IJLERA), 2017, v. 2(07), pp. 46–53.

[22] Boadu K.B., Antwi-Boasiako C., Ofosuhene L. Solvent extraction of inhibitory substances from three hardwoods of different densities and their compatibility with cement in composite production // J. of the Indian Academy of Wood Science, 2018, v. 15, pp. 140–148.

[23] Cheumani Y.A.M., Ndikontar M., De Jéso B, Sèbe G. Probing of wood–cement interactions during hydration of wood–cement composites by proton low-field NMR relaxomet // J. Mater. Sci., 2011, v. 46, pp. 1167–1175.

[24] Frybort S., Mauritz R., Teischinger A., Muller U., 2008. Cement bonded composites – a mechanical review // BioResources, v. 3(2), pp. 602–626.

[25] Jorge F.C., Pereira C., Ferreira J.M.F. Wood-cement composites: a review // Holz als Roh-und Werkstoff, 2004, v. 62(5), pp. 370–377.

Сведения об авторе

Запруднов Вячеслав Ильич — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), zaprudnov@mgul.ac.ru

INFLUENCE OF WOOD-CONCRETE MATERIAL STRUCTURE ON STRENGTH AND DEFORMATION PROPERTIES

V.I. Zaprudnov

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

zaprudnov@mgul.ac.ru

It is established that with an increase in the length of the filler particles, the axial compression strength of the wood-concrete material (arbolite) increases, and the volume shrinkage decreases. An increase in the linear shrinkage of the arbolite across the prism parallel to the direction of the pressing force and a decrease in the linear shrinkage across the prism perpendicular to the direction of the pressing force with an increase in the length of the filler particles is determined. An increase in the specific pressure of pressing arbolite with an increase in the length of the filler particles was revealed. Studies have shown that the dependence of the strength of arbolite is inversely proportional to the content of water-soluble wood substances in the organic aggregate of which it is made, its shrinkage, the specific surface area of the aggregate, water consumption and the volume content of wood filler in arbolite. Theoretically necessary for a chemical compound, the water-concrete ratio In/C is 0,4, however, from the condition of the workability of arbolite, the ratio In/C is recommended to be equal to 0,7...0,8.

Keywords: wood-cement material, strength and deformation, hydration and hardening of cement, wood aggregate

Suggested citation: Zaprudnov V.I. Vliyanie struktury drevesno-tsementnogo materiala na prochnostnye i deformatsionnye svoystva [Influence of wood-concrete material structure on strength and deformation properties]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 91–96. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-91-96

References

[1] Zaprudnov V.I. Issledovanie protsessa vliyaniya tekhnologicheskikh faktorov na svoystva drevesno-tsementnogo uteplitelya [Investigation of the process of influence of technological factors on the properties of wood-cement insulation]. Nauchnye trudy MGUL [Scientific works of MGUL], 1996, iss. 285, pp. 12–17.

[2] Sá V.A., Bufalino L., Albino V.C.S., Corrêa A.A., Mendes L.M., Almeida N.A. Mixture of three reforestation species on the cement-wood panels production. Revista Árvore, 2012, v. 36, no. 3, pp. 549–557.

[3] Torkaman J., Ashori A., Momtazi A.S. Using wood fiber waste, rice husk ash, and limestone powder waste as cement replacement materials for lightweight concrete blocks. Construction and Building Materials, 2014, v. 50, pp. 432–436.

[4] Fan M., Ndikontar M.K., Zhou X., Ngamveng J.N. Cement-bonded composites made from tropical woods. Compatibility of wood and cement. Construction and Building Materials, 2012, v. 36, pp. 135–140.

[5] Zaprudnov V.I. Sozdanie kachestvennykh drevesno-tsementnykh materialov [Creation of high-quality wood-cement materials]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, v. 21, no. 6, pp. 54–60.

[6] Podchufarov V.S., Chemleva T.A., Shcherbakov A.S. Ob optimal’nom sostave arbolita povyshennogo kachestva [On the optimal composition of high-quality wood concrete]. Nauchnye trudy MGUL [Scientific works of MGUL], 1976, iss. 93, pp. 68–88.

[7] Ryb’ev I.A. Dve vazhneyshie zakonomernosti v svoystvakh materialov s konglomeratnym tipom struktury [Two most important regularities in the properties of materials with a conglomerate type of structure]. Stroitel’nye materialy [Stroitelnye materialy], 1965, no. 1, pp. 17–20.

[8] Shcherbakov A.S., Khoroshun L.P., Podchufarov V.S. Arbolit. Povyshenie kachestva i dolgovechnosti [Arbolit. Improved quality and durability]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1979, 160 p.

[9] Schmitz G. Eletrische mechanische und termische untersuchunden uber das system holz-zement. Dusseldorf, 1968, p. 106.

[10] Sandermann W., Kohler P. Uber eine kurze Eignungeprufung von Holzern fur Zement gobundene Werkstoffe. Holzforeshung, 1964, bd. 18, pp. 53–59.

[11] Yeh R.H.T. Variational bounds of unidirectional fiberreiforaes composites. J. Appl. Phys., 1973, v. 44, no. 2, 662 p.

[12] Zhou Y., Kamdem D.P. Effect of cement/wood ratio on the properties of cement-bonded particleboard using CCA-treated wood. Forest Products J., 2002, v. 52 (2), pp. 73–81.

[13] Parchen C.F.A., Iwakiri, S., Zeller, F. Vibro-dynamic compression processing of low-density wood-cement composites. Eur. J. Wood Prod., 2016, v. 74, pp. 75–81. https://doi.org/10.1007/s00107-015-0982-1

[14] Ronquim R.M., Ferro F.S., Icimoto F.H., Campos C.I., Bertolini M.S., Christoforo A.L., Rocco Lahr F.A. Physical and Mechanical Properties of Wood-Cement Composite with Lignocellulosic Grading Waste Variation. International J. of Composite Materials, 2014, v. 4(2), pp. 69–72.

[15] Sanaev V.G., Zaprudnov V.I., Gorbaheva G.A., Oblivin A.N. Factors affecting the quality of wood-cement composites. Bulletin of the Transilvania. Series II: Forestry, 2016, v. 9 (58), no. 2, pp. 63–71.

[16] Ugolev B.N. Drevesinovedenie s osnovami lesnogo tovarovedeniya [Wood science with the basics of forest commodity science]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 2007, 266 p.

[17] Zaprudnov V.I., Strizhenko V.V. Osnovy stroitelnogo dela [Construction Basics]. Moscow: MSFU, 2008, 460 p.

[18] Kamal I.B. Kenaf for biocomposite: an overview. J. of Science and Technology, 2014, v. 6, no. (2), pp. 41–66.

[19] Lips S.J., van Dam J.E. Kenaf Fibre Crop for Bioeconomic Industrial Development Kenaf. A Multi-Purpose Crop for Several Industrial Applications. Springer, 2013, pp. 105–143.

[20] Bazhenov Yu.M. Tekhnologiya betona [Concrete technology]. Moscow: Vysshaya shkola [Higher school], 1987, 415 p.

[21] Abdelrhman H.A., Shahwahid M., Paridah M.T., Jawaid M., Noureldeen H.A. Carbon Stored in Kenaf Fiber Utilization of Biocomposite Applications into Automotive Components. International J. of Latest Engineering Research and Applications (IJLERA), 2017, v. 2(07), pp. 46–53.

[22] Boadu K.B., Antwi-Boasiako C., Ofosuhene L. Solvent extraction of inhibitory substances from three hardwoods of different densities and their compatibility with cement in composite production. J. of the Indian Academy of Wood Science, 2018, v. 15, pp. 140–148.

[23] Cheumani Y.A.M., Ndikontar M., De Jéso B, Sèbe G. Probing of wood–cement interactions during hydration of wood–cement composites by proton low-field NMR relaxomet. J. Mater. Sci., 2011, v. 46, pp. 1167–1175.

[24] Frybort S., Mauritz R., Teischinger A., Muller U., 2008. Cement bonded composites — a mechanical review. BioResources, v. 3(2), pp. 602–626.

[25] Jorge F.C., Pereira C., Ferreira J.M.F. Wood-cement composites: a review. Holz als Roh-und Werkstoff, 2004, v. 62(5), pp. 370–377.

Author’s information

Zaprudnov Vyacheslav Il’ich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), zaprudnov@mgul.ac.ru

ДРЕВЕСИНА КАК ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ. ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ IV. ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ ДРЕВЕСИНЫ КАК ПУТЬ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. ЧАСТЬ I.

97–113

УДК 676.16: 630.86

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-97-113

Шифр ВАК 05.21.03

Г.Н. Кононов, А.Н. Веревкин, Ю.В. Сердюкова, Д.А. Миронов

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

kononov@mgul.ac.ru

Рассмотрены вопросы истории развития методов делигнификации древесины в целях получения целлюлозы. Дано краткое описание их использования в бумажном производстве с момента его зарождения. Подробно описаны технологии натронной, сульфатной и сульфитной делигнификации древесины. Показано развитие способов отбелки и облагораживания технических целлюлоз, совершенствование их аппаратурного оформления и их влияние на качество готовой продукции. Приведена динамика развития целлюлозной промышленности в ведущих странах мира, ее современное состояние и перспективы развития. Настоящая статья является четвертой частью цикла «Древесина как химическое сырье. История и современность»; первая, вторая и третья части опубликованы в журнале «Лесной вестник / Forestry Bulletin», 2020, т. 24, № 1, № 5; 2021, т. 25, № 3.

Ключевые слова: бумага, делигнификация, технические целлюлозы, отбелка, облагораживание, растворимые целлюлозы

Ссылка для цитирования: Кононов Г.Н., Веревкин А.Н., Сердюкова Ю.В., Миронов Д.А. Древесина как химическое сырье. История и современность. IV. Делигнификация древесины как путь получения целлюлозы.Часть I // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 97–113. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-97-113

Список литературы

[1] Толленс-Эльснер Б. Краткий справочник по химии углеводов: справочное издание / под ред. П.П. Шорыгина. Л.; М.: ГОНТИ, Главная редакция химической литературы, 1938. 685 с.

[2] Пен Р.З. Технология целлюлозы. В 2-х т. Красноярск: Изд-во СИБГТУ, 2006. Т. 1, 343 с.; Т. 2, 349 с.

[3] Кононов Г.Н. Дендрохимия. Химия, нанохимия и биогеохимия компонентов клеток тканей и органов древесных растений. В 2-х т. М.: МГУЛ, 2015. Т. 1. 480 с.

[4] Гесс К. Химия целлюлозы и ее спутников / под ред. П. Шорыгина. Л.: Госхимтехиздат, 1934. 620 с.

[5] Никитин В.М. Химия древесины и целлюлозы. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1951. 496 с.

[6] Фотиев С.А. Технология бумаги: в 4-х т. М.; Л.: Государственное лесотехническое издательство, 1933. Т. 1. 260 с.

[7] Мюллер Ф. Производство бумаги и его оборудование. В 3-х т. М.; Л.: Гостехиздат, 1931. Т. 1, ч. 1. 228 с.

[8] Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. В 2-х т. М.: Гослес-бумиздат, 1963. Т. 2. 936 с.

[9] Непенин Н.Н. Производство целлюлозы. М.: Гослестехиздат, 1940. 992 с.

[10] Ласкаев П.Х. Производство древесной массы. М.; Лесная пром-сть, 1967. 581 с.

[11] Мюллер Ф. Производство бумаги и его оборудование. В 3-х т. М.; Л.: Гостехиздат,, 1931. Т. 1, ч. 2. 258 с.

[12] Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. М.: Лесная пром-сть, 1976. Т. 1. 624 с.

[13] Антропова Е.Б. История целлюлозно-бумажной промышленности России. М.: БумПром, 2008. 231 с.

[14] Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. М.: Лесная пром-сть, 1990. Т. 2. 597 с.

[15] Галаева Н.А. Производство полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода. М.: Лесная пром-сть, 1970. 318 с.

[16] Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. М.: Экология, 1994. Т. 3. 590 с.

[17] Производство полуфабрикатов и бумаги. В 3-х т. / под ред. И.И. Ковалевского. М.: НТС бумпром, 1929. Т. 1, ч. 1–4. 325 с.

[18] Кононов Г.Н. Древесная масса // Большая Российская энциклопедия. В 35-ти т. М.: БРЭ, 2007. Т. 9. С. 329.

[19] Фотиев С.А. Технология бумаги. В 4-х т. Л.: Гослестехиздат, 1938. Т. 3. 560 с.

[20] Непенин Н.Н. Технология целлюлозы. В 2-х т. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1956. Т. 1. 748 с.

Сведения об авторах

Кононов Георгий Николаевич — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), чл.-корр. РАЕН, ученый секретарь секции «Химии и химической технологии древесины» РХО им. Д.И. Менделеева, kononov@mgul.ac.ru

Веревкин Алексей Николаевич — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), verevkin@mgul.ac.ru

Сердюкова Юлия Владимировна — ст. преподаватель МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), caf-htdip@mgul.ac.ru

Миронов Даниил Алексеевич — студент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), daniil.mironov.2001for@mail.ru

WOOD AS CHEMICAL RAW MATERIAL. HISTORY AND MODERNITY IV. WOOD DELIGNIFICATION TO PRODUCE CELLULOSE. PART I

G.N. Kononov, A.N. Verevkin, Ju.V. Serdyukova, D.A. Mironov

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

kononov@mgul.ac.ru

The article is devoted to the history of the development of wood delignification methods in order to obtain cellulose. A brief description of their use in paper production has been given since its inception. The technologies of sodium, sulfate and sulfite delignification of wood are described in detail. The development of methods of bleaching and ennobling of technical pulps, improvement of their hardware design and their influence on the quality of finished products is shown. The dynamics of the pulp industry development in the leading countries of the world, its current state and development prospects are given. This article is the fourth part of the cycle «Wood as a chemical raw material. History and modernity»; the first, second and third parts are published in the journal Forest Bulletin, 2020, vol. 24, No. 1, No. 5 and 2021, vol. 25, No. 3.

Keywords: paper, delignification, technical pulp, bleaching, ennobling, «soluble pulp»

Suggested citation: Kononov G.N., Verevkin A.N., Serdyukova Ju.V., Mironov D.A. Drevesina kak khimicheskoe syr’e. Istoriya i sovremennost’. IV. Delignifikatsiya drevesiny kak put’ polucheniya tsellyulozy. Chast’ I [Wood as chemical raw material. History and modernity. IV. Wood delignification to produce cellulose. Part I]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 97–113. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-97-113

References

[1] Tollens-Elsner B. Kratkiy spravochnik po khimii uglevodov: spravochnoe izdanie [Short handbook on carbohydrate chemistry: reference publication] / Ed. P.P. Shorygin. M.; L. GONTI, Main Edition of Chemical Literature, 1938. 685 p.

[2] Pen R.Z. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology]. in 2 v. Krasnoyarsk: Publishing House SIBGTU, 2006. T. 1, 343 pages; T. 2, 349 pages.

[3] Kononov G.N. Dendrokhimiya. Khimiya, nanokhimiya i biogeokhimiya komponentov kletok tkaney i organov drevesnykh rasteniy [Dendrochemy. Chemistry, nanochemistry and biogeochemistry of components of tissue cells and organs of woody plants]. In 2 v. M.: MGUL, 2015. v. 1. 480 p.

[4] Gess K. Khimiya tsellyulozy i ee sputnikov [Pulp chemistry and its satellites]. Ed. P. Shorygin. L.: Goskhimtekhizdat, 1934, 620 p.

[5] Nikitin V.M. Khimiya drevesiny i tsellyulozy [Chemistry of wood and cellulose]. M.; L.: Goslesbumizdat, 1951, 496 p.

[6] Fotiev S.A. Tekhnologiya bumagi [Paper technology], in 4 v. M.; L.: State Forestry Technical Publishing House, 1933, v. 1, 260 p.

[7] Myuller F. Proizvodstvo bumagi i ego oborudovanie [Paper production and its equipment], in 3 v. M.; L.: Gostekhizdat, 1931, v. 1, p. 1, 228 p.

[8] Nepenin Yu.N. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology], in 2 v. Moscow: Goslesbumizdat, 1963, v. 2, 936 p.

[9] Nepenin N.N. Proizvodstvo tsellyulozy [Pulp production]. Moscow: Goslestekhizdat, 1940, 992 p.

[10] Laskaev P.Kh. Proizvodstvo drevesnoy massy [Production of wood pulp]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1967, 581 p.

[11] Myuller F. Proizvodstvo bumagi i ego oborudovanie [Paper production and its equipment], in 3 v. M.; L.: Gostekhizdat, 1931. v. 1, p. 2, 258 p.

[12] Nepenin N.N. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology], in 3 v. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1976, v. 1, 624 p.

[13] Antropova E.B. Istoriya tsellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti Rossii. [History of the pulp and paper industry of Russia]. Moscow: BumProm, 2008, 231 p.

[14] Nepenin Yu.N. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology], in 3 v. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1990, v. 2, 597 p.

[15] Galaeva N.A. Proizvodstvo polutsellyulozy i tsellyulozy vysokogo vykhoda [Production of semi-cellulose and high-yield cellulose]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1970, 318 p.

[16] Nepenin Yu.N. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology], in 3 v. Moscow: Ecology, 1994, v. 3, 590 p.

[17] Proizvodstvo polufabrikatov i bumagi [Production of semi-finished products and paper], in 3 v. Ed. I.I. Kovalevsky. Moscow: NTS bumprom [Scientific and Technical Council of the Paper Industry], 1929, v. 1, p. 1–4, 325 p.

[18] Kononov G.N. Drevesnaya massa [Wood Mass]. Big Russian Encyclopedia, in 35 v. Moscow: BRE, 2007, v. 9, pp. 329.

[19] Fotiev S.A. Tekhnologiya bumagi [Paper technology], in 4 v. Leningrad: Goslestekhizdat, 1938, v. 3, 560 p.

[20] Nepenin N.N. Tekhnologiya tsellyulozy [Pulp technology], in 2 v. Moscow–Leningrad: Goslesbumizdat, 1956, v. 1, 748 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. (Chem.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), verevkin@mgul.ac.ru

Serdyukova Yulia Vladimirovna — Senior Lecturer of the BMSTU (Mytishchi branch),

caf-htdip@mgul.ac.ru

Mironov Daniil Alekseevich — Student of the BMSTU (Mytishchi branch), daniil.mironov.2001for@mail.ru

Лесоинженерное дело

ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

114–125

УДК 630*31

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-114-125

Шифр ВАК 05.21.01

А.П. Мохирев¹, М.М. Герасимова², К.П. Рукомойников³, Т.В. Сергеева³

¹ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, Россия, г. Красноярск, пр. Свободный, д. 79

²ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева», Лесосибирский филиал, 664325, Россия, Красноярский край, г. Лесосибирск, ул. Победы, д. 29

³ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», 424000, Россия, Республика Марий Эл, Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 3

ale-mokhirev@yandex.ru

Рассмотрена разработка программного средства для нахождения оптимальной последовательности технологических операций производственного процесса лесозаготовительного предприятия, а также принципы его работы. Разработка выполнена на основе приведенного в научной литературе алгоритма решения задачи нахождения оптимальной технологической последовательности лесозаготовительных операций в целях автоматизации расчетов, которые являются трудоемкими. Приложение создано на языке программирования Delphi в среде разработки Delhi XE2 RAD Studio. Данные, использующиеся для расчетов, представлены в таблице Excel. Для нахождения потока минимальной стоимости в программе реализованы алгоритмы Басакера — Гоуэна и Форда — Беллмана. Получен результат работы программного средства — оптимальные технологические цепочки доставки древесины с лесосеки до потребителя и соответствующие им затраты, который выводится на экран и может быть сохранен в файл Excel. Предусмотрена возможность получения пользователем справочной информации о работе с программой. С помощью разработанного приложения определена технологическая цепочка выполнения операций по первичной обработке и транспортировке заготовленной древесины с лесосеки до потребителя, характеризующаяся минимальной стоимостью при выполнении всех видов работ. Апробация показала, что программное обеспечение может быть использовано в практической деятельности руководителем лесозаготовительного процесса на предприятиях лесной отрасли.

Ключевые слова: лесовозная дорога, программное средство, вывозка, технологические операции, лесозаготовка, предприятие

Ссылка для цитирования: Мохирев А.П., Герасимова М.М., Рукомойников К.П., Сергеева Т.В. Программное средство для нахождения оптимальной последовательности технологических операций производственного процесса лесозаготовительного предприятия // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 114–125. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-114-125

Список литературы

[1] Вашкевич Е. Лесозаготовка в контексте науки // Лесной комплекс Сибири, 2016. №1 (17). URL: https://ru.calameo.com/read/003770176bbeaa1eb8935 (дата обращения 15.03.2021).

[2] Яшин А.В. Оптимизация транспортно-технологического процесса лесозаготовительного предприятия: дис. … канд. техн. наук: 05.21.01: защищена 02.03.2010. Санкт-Петербург, 2010. 204 с.

[3] Мохирев А.П., Позднякова М.О., Гудень Т.С., Сухинин В.Д. Влияние природно-производственных факторов на транспортные затраты лесозаготовительного производства // Лесотехнический журнал, 2019. № 2. С. 107–117.

[4] Шегельман И.Р., Лукашевич В.М. Оценка сезонности при подготовке лесозаготовительного производства // Фундаментальные исследования, 2011. № 12. С. 599–603.

[5] Суханов В.С. О сезонном характере лесозаготовок // Архитектурно-строительная мастерская «Древнерусский дом». URL: https://kelohouse.ru/vse-o-dereviannom-srube/o-sezonnom-kharaktere-lesozagotovok.html (дата обращения 21.03.2021).

[6] Mokhirev A., Gerasimova M., Rukomojnikov K. Improvement of logging operations technological chains in the conditions of seasonal dynamics // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2020, v. 574, p. 012053. DOI: 10.1088/1755-1315/574/1/012053.

[7] Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Кузнецов А.В. Анализ показателей работы и оценка эффективности лесозаготовительных машин в различных природно-производственных условиях // Ученые записки ПетрГУ. Сер. Естественные и технические науки, 2010. № 4(109). C. 66–75.

[8] Борисов Г.А., Кукин В.Д., Кузина В.И. Методы поиска наивыгоднейшего варианта сети лесовозных дорог // ИВУЗ Лесной журнал, 2001. № 3. С. 64–70.

[9] Бурмистрова О.Н., Сушков С.И., Пильник Ю.Н. Оптимизация параметров транспортных процессов на предприятиях лесопромышленного комплекса // Фундаментальные исследования, 2015. № 11–2. С. 237–241.

[10] Carlsson D., D’Amours S., Martel A., Rönnqvist M. Decisions and methodology for planning the wood fiber flow in the forest supply chain // Recent developments in supply chain management Eds. R. Koster, W. Delfmann. Helsinki: University Press, 2008, pp. 11–39.

[11] Pentek T., Nevečerel H., Ecimović T., Lepoglavec K., Papa I., Tomašić Z. Strategijsko planiranje šumskih prometnica u Republici Hrvatskoj – raščlamba postojećega stanja kao podloga za buduće aktivnosti // Nova Mehanizacija Šumarstva, 2014, no. 35 (1), р. 63.

[12] Шегельман И.Р. Анализ сквозных процессов заготовки биомассы дерева и ее переработки на щепу // Современные проблемы развития лесопромышленных производств, 2001. № 6. С. 13–23.

[13] Шегельман И.Р., Щеголева Л.В., Пономарев А.Ю. Математическая модель выбора сквозных потоков заготовки, транспортировки и переработки древесного сырья // Изв. СПбЛТА, 2005. № 172. С. 32–37.

[14] Сазонова Е.А. Исследование и обоснование технологических процессов лесосечных работ на основе сквозного энергетического анализа: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.21.01. Екатеринбург, 2005. 19 с.

[15] Mokhirev A., Rukomoynikov K. Graphic-analytical modelling of technological chain of logging operations in dynamic natural and production conditions // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2019, v. 316, p. 012039. DOI:10.1088/1755-1315/316/1/01203

[16] Боженюк А.В., Герасименко Е.М. Разработка алгоритма нахождения максимального потока минимальной стоимости в нечеткой динамической транспортной сети // Инженерный вестник Дона, 2013. № 1. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2013/1583 (дата обращения 10.02.2021).

[17] Рукомойников К.П., Мохирев А.П. Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия // ИВУЗ Лесной журнал, 2019. № 4 (370). С. 94–107. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.94

[18] Mokhirev A., Rukomoynikov K., Gerasimova M., Medvedev S. Finding an effective technological chain of logging operations // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, v. 817, р. 012024. DOI: 10.1088 / 1757-899X / 817/1/012024

[19] Mokhirev А, Rukomoynikov К, Gerasimova М, Medvedev S. Development of methodological foundations for the design of logging infrastructure taking into account the dynamically changing environment // J. of Applied Engineering Science, 2020, v. 18, br. 4, р. 500–504.

[20] Потоки в сетях. URL: http://www.math.nsc.ru/ LBRT/k4/or/or_part6.pdf (дата обращения 30.03.2021).

[21] Задача о потоке минимальной стоимости. Алгоритм Басакера — Гоуэна нахождения оптимального потока. URL: https://studfile.net/preview/1725896/page:4/ (дата обращения 30.03.2021).

[22] Алгоритм Беллмана — Форда. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Алгоритм Беллмана — Форда (дата обращения 15.03.2021).

[23] Культин Н.Б. Основы программирования в Embarcadero Delphi, 2015. 232 с. URL: https://www.studmed.ru/kultin-n-b-osnovy-programmirovaniya-v-embarcadero-delphi_9fcfc1db9e2.html (дата обращения 15.03.2021).

[24] Модели и методологии разработки. URL: https://geekbrains.ru/posts/methodologies (дата обращения 15.03.2021).

[25] Позднякова М.О., Мохирев А.П., Герасимова М.М. Эффективность лесной инфраструктуры в разрезе затрат на транспортировку сырья // Экономика и современный менеджмент: теория, методология, практика: сб. статей IX Междунар. науч.-практ. конф. Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение», 2020. С. 107–113.

[26] Герасимова М.М., Медведев С.О., Мохирев А.П., Рукомойников К.П. Оптимизация материальных потоков лесозаготовительного предприятия на основе теории графов // Логистика и управление цепями поставок, 2019. № 6. С. 50–58.

Сведения об авторах

Мохирев Александр Петрович — д-р. техн. наук, проф. кафедры автомобильных дорог и городских сооружений, ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», ale-mokhirev@yandex.ru

Герасимова Марина Михайловна — канд. техн. наук, доцент кафедры информационных и технических систем, Лесосибирский филиал, ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева», marina-gerasimov@list.ru

Рукомойников Константин Павлович — д-р техн. наук, проф. кафедры лесопромышленных и химических технологий, Института леса и природопользования ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», rukomojnikovkp@volgatech.net

Сергеева Татьяна Владиславовна — студент, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», sergeeva2010t@mail.ru

SOFTWARE TOOL TO FIND OPTIMAL SEQUENCE OF PRODUCTION PROCESS TECHNOLOGICAL OPERATIONS FOR LOGGING ENTERPRISE

A.P. Mokhirev¹, M.M. Gerasimova², K.P. Rukomojnikov³, Т. V. Sergeeva³

¹Siberian Federal University, 79, Svobodny pr., Krasnoyarsk, 660041, Russia

²Lesosibirsk Branch of Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, 29, Pobeda st., 662543, Lesosibirsk, Krasnoyarsk reg., Russia

³Volga State University of Technology, 3, Lenin sq., 424000, Yoshkar-Ola, Republic Of Mari El, Russia

ale-mokhirev@yandex.ru

The development of a software tool for finding the optimal sequence of technological operations of the production process of a logging enterprise, as well as the principles of its operation, is considered. Planning of logging production is quite a complex process, since it is necessary to determine the optimal strategy of activity, taking into account a large number of factors, increasing revenue and reducing costs. There are many options for organizing the technological process of harvesting and hauling wood. The program is developed on the basis of the algorithm given in the scientific literature for solving the problem of finding the optimal technological sequence of logging operations in order to automate calculations that are time-consuming. The application is created in the Delphi programming language in the Delhi XE2 RAD Studio development environment. The data used for the calculations is presented in an Excel table. To find the minimum cost flow, the program implements the Basaker — Gowan and Ford — Bellman algorithms. The result of the software tool is the optimal technological chain of delivery of wood from the cutting area to the consumer and corresponding costs. The results are displayed on the screen and can be saved to an Excel file. It is possible for the user to get help information about working with the program. With the help of the developed application, the technological chain of operations for the primary processing and transportation of harvested wood from the cutting area to the consumer is determined, which is characterized by a minimum cost for performing all types of work. The testing showed that the software can be used in practical activities by the head of the logging process at the enterprises of the forest industry.

Keywords: logging road, software tool, removal, technological operations, logging, enterprise

Suggested citation: Mokhirev A.P., Gerasimova M.M., Rukomojnikov K.P., Sergeeva Т.V. Programmnoe sredstvo dlya nakhozhdeniya optimal’noy posledovatel’nosti tekhnologicheskikh operatsiy proizvodstvennogo protsessa lesozagotovitel’nogo predpriyatiya [Software tool to find optimal sequence of production process technological operations for logging enterprise]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 114–125. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-114-125

References

[1] Vashkevich E. Lesozagotovka v kontekste nauki [Logging in the context of science]. Lesnoy kompleks Sibiri [Forest complex of Siberia], 2016, no. 1 (17), Available at: https://ru.calameo.com/read/003770176bbeaa1eb8935 (accessed 15.03.2021).

[2] Yashin A.V. Optimizaciya transportno-tekhnologicheskogo processa lesozagotovitel’nogo predpriyatiya [Optimization of the transport and technological process of a logging enterprise]. Diss. Cand. Sci. (Tech.). Saint-Petersburg, 2010, 204 p.

[3] Mohirev A.P., Pozdnyakova M.O., Guden’ T.S., Suhinin V.D. Vliyanie prirodno-proizvodstvennyh faktorov na transportnye zatraty lesozagotovitel’nogo proizvodstva [Influence of natural production factors on transport costs of logging production]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry engineering journal], 2019, no. 2, pp. 107–117.

[4] Shegel’man I.R., Lukashevich V.M. Ocenka sezonnosti pri podgotovke lesozagotovitel’nogo proizvodstva [Assessment of seasonality in the preparation of logging production]. Fundamental’nye issledovaniya [Basic research], 2011, no. 12, pp. 599–603.

[5] Suhanov V.S. O sezonnom haraktere lesozagotovok [About the seasonal nature of logging]. Available at: https://kelohouse.ru/vse-o-dereviannom-srube/o-sezonnom-kharaktere-lesozagotovok.html (accessed 21.03.2021).

[6] Mokhirev A., Gerasimova M., Rukomojnikov K. Improvement of logging operations technological chains in the conditions of seasonal dynamics. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2020, v. 574, p. 012053. DOI: 10.1088/1755-1315/574/1/012053.

[7] Shegel’man I.R., Skrypnik V.I., Kuznecov A.V. Analiz pokazateley raboty i ocenka effektivnosti lesozagotovitel’nyh mashin v razlichnyh prirodno-proizvodstvennyh usloviyah [Analysis of performance indicators and evaluation of the efficiency of logging machines in various natural and industrial conditions]. Uchenye zapiski PetrGU. Ser.: Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Scientific notes of PetrSU: natural and technical sciences series], 2010, no. 4(109), pp. 66–75.

[8] Borisov G. A., Kukin V.D., Kuzina V.I. Metody poiska naivygodneyshego varianta seti lesovoznyh dorog [Methods of searching for the most advantageous variant of the logging road network]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2001, no. 3, pp. 64–70.

[9] Burmistrova O.N., Sushkov S.I., Pil’nik YU.N. Optimizaciya parametrov transportnyh processov na predpriyatiyah lesopromyshlennogo kompleksa [Optimization of parameters of transport processes at enterprises of the timber industry complex]. Fundamental’nye issledovaniya [Basic research], 2015, no. 11–2, pp. 237–241.

[10] Carlsson D., D’Amours S., Martel A., Rönnqvist M. Decisions and methodology for planning the wood fiber flow in the forest supply chain. Recent developments in supply chain management. Eds. R. Koster, W. Delfmann. Helsinki: University Press, 2008, pp. 11–39.

[11] Pentek T., Nevečerel H., Ecimović T., Lepoglavec K., Papa I., Tomašić Z. Strategijsko planiranje šumskih prometnica u Republici Hrvatskoj — raščlamba postojećega stanja kao podloga za buduće aktivnosti. Nova Mehanizacija Šumarstva, 2014, no. 35 (1), р. 63.

[12] Shegel’man I.R. Analiz skvoznyh processov zagotovki biomassy dereva i ee pererabotki na shchepu [Analysis of end-to-end processes of harvesting wood biomass and its processing into wood chips]. Sovremennye problemy razvitiya lesopromyshlennyh proizvodstv: nauch. tr. [Modern problems of the development of timber production: scientific works]. Petrozavodsk, 2001, no. 6, pp. 13–23.

[13] Shegel’man I.R., Shchegoleva L.V., Ponomarev A.Yu. Matematicheskaya model’ vybora skvoznyh potokov zagotovki, transportirovki i pererabotki drevesnogo syr’ya [Mathematical model of selection of through flows of procurement, transportation and processing of wood raw materials]. Izvestiya SpbLTA, 2005, no. 172, pp. 32–37.

[14] Sаzоnоvа Е.А. Issledovanie i obosnovanie tekhnologicheskih processov lesosechnyh rabot na osnove skvoznogo energeticheskogo analiza [Research and justification of technological processes of logging operations based on end-to-end energy analysis]. Dis. Cаnd. Sci. (Tech.). Yekaterinburg, 2005, 19 p.

[15] Mokhirev A., Rukomoynikov K. Graphic-analytical modelling of technological chain of logging operations in dynamic natural and production conditions. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2019, v. 316, p. 012039. DOI:10.1088/1755-1315/316/1/01203

[16] Bozhenyuk A.V., Gerasimenko E. M. Razrabotka algoritma nahozhdeniya maksimal’nogo potoka minimal’noy stoimosti v nechetkoy dinamicheskoy transportnoy seti [Development of an algorithm for finding the maximum flow of the minimum cost in a fuzzy dynamic transport network]. Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering journal of Don], 2013, no. 1.

[17] Rukomoynikov K.P., Mokhirev A.P. Obosnovanie tekhnologicheskoy skhemy lesozagotovitel’nykh rabot putem sozdaniya dinamicheskoy modeli funktsionirovaniya predpriyatiy [Validation of the Logging Operations Scheme through the Creation of Dynamical Model of the Enterprise Functioning]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2019, v. 4(370), pp. 94–107. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.94

[18] Mokhirev A., Rukomoynikov K., Gerasimova M., Medvedev S. Finding an effective technological chain of logging operations. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, v. 817, р. 012024. DOI: 10.1088 / 1757-899X / 817/1/012024

[19] Mokhirev А, Rukomoynikov К, Gerasimova М, Medvedev S. Development of methodological foundations for the design of logging infrastructure taking into account the dynamically changing environment. J. of Applied Engineering Science, 2020, v. 18, br. 4, р. 500–504.

[20] Potoki v setyah [Threads in networks]. Available at: http://www.math.nsc.ru/ LBRT/k4/or/or_part6.pdf (accessed 30.03.2021).

[21] Zadacha o potoke minimal’noy stoimosti. Algoritm Basakera — Gouena nahozhdeniya optimal’nogo potoka [The minimum cost flow problem. Basaker — Gowan algorithm for finding the optimal flow]. Available at: https://studfile.net/preview/1725896/page:4/ (accessed 15.03.2021).

[22] Algoritm Bellmana — Forda [Bellman — Ford algorithm]. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Algoritm Bellmana — Forda (accessed 15.03.2021).

[23] Kul’tin N.B. Osnovy programmirovaniya v Embarcadero Delphi [Fundamentals of programming in Embarcadero Delphi], 2015, 232 p. (accessed 15.03.2021).

[24] Modeli i metodologii razrabotki [Development models and methodologies]. Available at: https://geekbrains.ru/posts/methodologies (accessed 15.03.2021).

[25] Pozdnyakova M.O., Mohirev A.P., Gerasimova M.M. Effektivnost’ lesnoy infrastruktury v razreze zatrat na transportirovku syr’ya [Efficiency of forest infrastructure in the context of raw material transportation costs]. Sbornik statey IX Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii «Ekonomika i sovremennyy menedzhment: teoriya, metodologiya, praktika» [Collection of articles of the IX International Scientific and Practical Conference «Economics and Modern Management: theory, methodology, practice»]. Penza, 2020, pp. 107–113.

[26] Gerasimova, M.M., Medvedev S.O., Mohirev A.P., Rukomoynikov K.P. Optimizaciya material’nyh potokov lesozagotovlennogo predpriyatiya na osnove teorii grafov [Optimization of material flows of a logging enterprise on the basis of graph theory]. Logistika i upravlenie cepyami postavok [Logistics and supply chain management], 2019, no. 6, pp. 50–58.

Authors’ information

Mokhirev Aleksandr Petrovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Highways and Urban Structuresof the Siberian Federal University, ale-mokhirev@yandex.ru

Gerasimova Marina Mikhaylovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Information and technical systems of the Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, marina-gerasimov@list.ru

Rukomoynikov Konstantin Pavlovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Forestry and chemical technologies of the Institute of forest and nature management, Volga State University of Technology, rukomojnikovkp@volgatech.net.

Sergeeva Tat’yana Vladislavovna — Student of the Volga State University of Technology,

sergeeva2010t@mail.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СХЕМ ТРЕЛЕВОЧНЫХ ВОЛОКОВ НА ЛЕСОСЕКЕ С НЕРАЗРАБАТЫВАЕМЫМ УЧАСТКОМ

126–134

УДК 630*3

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-126-134

Шифр ВАК 05.21.01

А.В. Макаренко

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

makarenko@mgul.ac.ru

Рассмотрен метод проектирования схем трелевочных волоков на лесосеках с наличием неразрабатываемых участков (площади молодняков, болота, территории природных объектов и т. д.) при варьировании параметров углов наклона магистральных и пасечных волоков и места расположения погрузочного пункта. Представлен разработанный алгоритм выделения однородных участков, на которых пасечные волока параллельны и примыкают к одному магистральному волоку. Для оценки эффективности вариантов схем волоков применены показатели среднего расстояния трелевки и объема грузовой работы, которые рассчитаны непосредственно на основании геометрических характеристик каждого из вариантов схем волоков. Расчет значений параметров эффективности и проектирование схем волоков произведен на разработанной компьютерной программе при последовательном изменении варьируемых параметров. Представлены графики результатов расчетов среднего расстояния трелевки и объема грузовой работы в зависимости от углов наклона магистральных волоков и некоторых значений координат положения погрузочного пункта. Определены диапазоны варьирования параметров эффективности и условия, при которых они принимают минимальные значения.

Ключевые слова: лесосека, пасечный волок, магистральный волок, сеть трелевочных волоков, среднее расстояние трелевки

Ссылка для цитирования: Макаренко А.В. Проектирование схем трелевочных волоков на лесосеке с неразрабатываемым участком // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 126–134. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-126-134

Список литературы

[1] Правила заготовки древесины и особенности заготовки древесины в лесничествах, указанных в статье 23 Лесного кодекса Российской Федерации.URL: https://docs.cntd.ru/document/573123735 (дата обращения 02.03.2021).

[2] Азаренок В.А. Экологизированные рубки леса. Екатеринбург: Изд-во УГЛТА, 1998. 99 с.

[3] Герц Э.Ф. Оценка технологии лесопользования на лесосечных работах. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2003. 120 с.

[4] Виногоров Г.К. Лесосечные работы. М.: Лесная пром-сть, 1981. 272 с.

[5] Барановский В.А., Некрасов Р.М. Системы машин для лесозаготовок. М.: Лесная пром-ть, 1977. 248 с.

[6] Дербин В.М., Дербин М.В. Технология заготовки древесины с сохранением подроста // Лесотехнический журнал, 2015. Т.5. № 1 (17). С. 136–143.

[7] Григорьев И.В., Жукова А.И., Григорьева О.И., Иванов А.В. Средощадящие технологии разработки лесосек в условиях северо-западного региона Российской Федерации. СПб.: Изд-во СПбЛТА, 2008. 174 с.

[8] Пискунов М.А. Использование метода динамического программирования для построения схем трелевочных волоков с учетом распределения несущей способности свойств грунта по площади лесосеки // Науковедение, 2014. Вып. 2 (21). 9 с.

[9] Салминен Э. О., Гуров С.В., Большаков Б.М. Размещение волоков на заболоченных лесосеках // Лесная промышленность, 1988. № 3. С. 32–33.

[10] Воронова А.М., Пискунов М.А. Моделирование параметров лесосеки для тестирования алгоритма построения системы транспортных путей // Уч. зап. Петрозаводского государственного университета. Сер. Технические науки, 2014. № 6 (143). С. 88–92.

[11] Есипов Б.А. Методы исследования операций. СПб.: Лань, 2021. 304 с.

[12] Палий И.А. Дискретная математика. М.: Эксмо, 2008. 352 с.

[13] Picard N., Gazull L., Freycon V. Finding Optimal Routes for Harvesting Tree Access // International J. of Forest Engineering, 2006, v. 17, pp. 35–50.

[14] Solgi A., Naghdi R., Zenner E.K., Tsioras P.A., Hemmati V. Effects of ground-based skidding on soil physical properties in skid trail switchbacks // Croatian J. of Forest Engineering,2019,no. 2,v. 40,pp. 341–350.

[15] Григорьев И.В., Былев А.Б., Хахина А.М., Никифорова А.И. Математическая модель уплотняющего воздействия динамики поворота лесозаготовительной машины на боковые полосы трелевочного волока // Уч. зап. Петрозаводского государственного университета, 2012. № 8–1 (129). С. 72–77.

[16] Hosseini A., Lindroos O., Wadbro E. A holistic optimization framework for forest machine trail network design accounting for multiple objectives and machines //Canadian J. of Forest Research, 2019, no. 2, v. 49, pp. 111–120.

[17] Søvde N.E., Løkketangen A., Talbot B. Applicability of the GRASP metaheuristic method in designing machine trail layout // Forest Science and Technology, 2013, v. 9, iss. 4, pp. 187–194.

[18] Абрамов В.В. Обоснование оптимальных параметров работы трелевочных средств на несплошных вырубках // Лесотехнический журнал, 2011. № 1. С. 78–83.

[19] Кочегаров В.Г., Бит Ю.А., Меньшиков В.Н. Технология и машины лесосечных работ. М.: Лесн. пром-сть, 1990. 392 с.

[20] Кочнев А.М., Юшков А.Н. Методология выбора трелевочных волоков лесосеки // Лесной журнал, 2013. № 3. С. 65–70.

[21] Сюнев В.С. Сравнение технологий лесосечных работ в лесозаготовительных компаниях Республики Карелия. Йоенсуу, Финляндия: Изд-во НИИлеса Финляндии (Metla), 2008. 126 с.

[22] Ширнин Ю.А., Рукомойников К.П., Роженцова Н.И., Ширнин А.Ю. Обоснование технологических параметров лесосек и режимов работы лесозаготовительных машин. Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 2009. 172 с.

[23] Рукомойников К.П., Царев Е.М., Анисимов С.Е. Обоснование среднего расстояния трелевки лесоматериалов при комплексном освоении лесных участков // ИВУЗ Лесной журнал, 2017. № 4. С. 95–105.

[24] Макаренко А.В. Оптимизация размещения сети трелевочных волоков на лесосеке // Лесозаготовительное производство: проблемы и решения, Минск, 26–28 апреля 2017 г. Минск: Изд-во БГТУ, 2017. С. 233–237.

[25] Макаренко А.В. Моделирование и оценка эффективности прокладки трелевочных волоков на лесосеке //Лесной вестник / ForestryBulletin, 2018. Т. 22. № 6. С. 70–78.

[26] Makarenko A.V., Redkin A.K., Bykovsky M.A., Shadrin A.A. Using space images of forest territories for their statistical analysis // AIP Conference Proceedings,, 2019, v. 2171, iss. 1, pp. 158–169.

[27] 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.

Сведения об авторе

Макаренко Андрей Владимирович — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), makarenko@mgul.ac.ru

DESIGN OF SKIDDING TRAILS AT UNTAPPED CUTTING AREA

A.V. Makarenko

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

makarenko@mgul.ac.ru

The method of designing variants of skidding trails nets is considered for cutting areas which has undeveloped areas (areas of young trees, swamps, territories of natural objects, etc.) when parameters are changed for slope angles of main and strip skid trails and the location of the loading point. An algorithm is developed and presented for allocation homogeneous areas where strip skidding trails are located parallel to each other and adjacent to one main skidding trail. To assess the effectiveness of variants of trail nets, the indicators were used by the average skidding distance and volume of cargo work, which are calculated directly on the basis of geometric characteristics for each of variants of trail nets. The calculation of the values of the efficiency indicators and the design of the trail nets is carried out by a developed computer program with a sequential change in the variable parameters. Graphs of the results are presented calculations of the average skidding distance and the volume of cargo work which depend on slope angles of the main skid trails and some values of the coordinates of the loading point. It was determined the ranges of variation of the efficiency parameters and the conditions under which they take the minimum values.

Keywords: cutting area, strip skidding trail, main skidding trail, network of skidding trails, average skidding distance

Suggested citation: Makarenko A.V. Proektirovanie skhem trelevochnykh volokov na lesoseke s nerazrabatyvaemym uchastkom [Design of skidding trails at untapped cutting area]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 126–134. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-126-134

References

[1] Pravila zagotovki drevesiny i osobennosti zagotovki drevesiny v lesnichestvakh, ukazannykh v stat’e 23 Lesnogo kodeksa Rossiyskoy Federatsii [The rules of timber harvesting and the specifics of timber harvesting in the forest districts specified in Article 23 of the Forest Code of the Russian Federation]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/573123735 (accessed 02.03.2021).

[2] Azarenok V.A. Ekologizirovannye rubki lesa [Eco-friendly forest felling]. Yekaterinburg: UGLTA, 1998, 99 p.

[3] Gerts E.F. Otsenka tekhnologii lesopol’zovaniya na lesosechnykh rabotakh [Assessment of the technology of forest use in logging operations]. Yekaterinburg: Uralsky GLTU, 2003, 120 p.

[4] Vinogorov G.K. Lesosechnye raboty [Logging works]. Moscow: Lesnaya prom-st’ [Timber industry], 1981, 272 p.

[5] Baranovskiy V.A., Nekrasov R.M. Sistemy mashin dlya lesozagotovok [Forestry machine systems]. Moscow: Lesnaya prom-st’ [Timber industry], 1977, 248 p.

[6] Derbin V.M., Derbin M.V. Tekhnologiya zagotovki drevesiny s sokhraneniem podrosta [Wood harvesting technology with preservation of undergrowth]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2015, v. 5, no. 1 (17), pp. 136–143.

[7] 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 [Medium-sparing technologies for the development of cutting areas in the north-western region of the Russian Federation]. St. Petersburg: SPbLTA, 2008, 174 p.

[8] Piskunov M.A. Ispol’zovanie metoda dinamicheskogo programmirovaniya dlya postroeniya skhem trelevochnykh volokov s uchetom raspredeleniya nesushchey sposobnosti svoystv grunta po ploshchadi lesoseki [Using the dynamic programming method for constructing skidding trails schemes taking into account the distribution of the bearing capacity of soil properties over the area of the cutting area]. Naukovedenie, 2014, no. 2 (21), 9 p.

[9] Salminen E. O., Gurov S.V., Bol’shakov B.M. Razmeshchenie volokov na zabolochennykh lesosekakh [Placement of trails on boggy logging areas]. Lesnaya promyshlennost’ [Timber industry], 1988, no. 3, pp. 32–33.

[10] Voronova A.M., Piskunov M.A. Modelirovanie parametrov lesoseki dlya testirovaniya algoritma postroeniya sistemy transportnykh putey [Modeling of cutting area parameters for testing the algorithm for constructing a system of transport routes]. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Tekhnicheskie nauki [Scientific notes of Petrozavodsk State University. Ser. Technical Sciences], 2014, no. 6 (143), pp. 88–92.

[11] Esipov B.A. Metody issledovaniya operatsiy [Operations research methods]. St. Petersburg: Lan’, 2021, 304 p.

[12] Paliy I.A. Diskretnaya matematika [Discrete Math]. Moscow: Eksmo, 2008, 352 p.

[13] Picard N., Gazull L., Freycon V. Finding Optimal Routes for Harvesting Tree Access. International J. of Forest Engineering, 2006, v. 17, pp. 35–50.

[14] Solgi A., Naghdi R., Zenner E.K., Tsioras P.A., Hemmati V. Effects of ground-based skidding on soil physical properties in skid trail switchbacks. Croatian J. of Forest Engineering, 2019, no. 2, v. 40, pp. 341–350.

[15] Grigor’ev I.V., Bylev A.B., Khakhina A.M., Nikiforova A.I. Matematicheskaya model’ uplotnyayushchego vozdeystviya dinamiki povorota lesozagotovitel’noy mashiny na bokovye polosy trelevochnogo voloka [Mathematical model of the compacting effect of the dynamics of the turn of the logging machine on the side strips of the skidding trail]. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta, 2012, no. 8–1 (129), pp. 72–77.

[16] Hosseini A., Lindroos O., Wadbro E. A holistic optimization framework for forest machine trail network design accounting for multiple objectives and machines. Canadian J. of Forest Research, 2019, no. 2, v. 49, pp. 111–120.

[17] Søvde N.E., Løkketangen A., Talbot B. Applicability of the GRASP metaheuristic method in designing machine trail layout. Forest Science and Technology, 2013, v. 9, iss. 4, pp. 187–194.

[18] Abramov V.V. Obosnovanie optimal’nykh parametrov raboty trelevochnykh sredstv na nesploshnykh vyrubkakh [Substantiation of optimal parameters of operation of skidders in non-continuous felling areas]. Lesotekhnicheskiy Zhurnal [Forestry journal], 2011, no. 1, pp. 78–83.

[19] Kochegarov V.G., Bit Yu.A., Men’shikov V.N. Tekhnologiya i mashiny lesosechnykh rabot [Logging technology and machines]. Moscow: Lesnaya prom-st’ [Timber industry], 1990, 392 p.

[20] Kochnev A.M., Yushkov A.N. Metodologiya vybora trelevochnykh volokov lesoseki [Methodology for the selection of logging trails of the cutting area]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2013, no. 3, pp. 65–70.

[21] 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: Finland: Research Institute of Finnish Forests (Metla), 2008, 126 p.

[22] Shirnin Yu.A., Rukomoynikov K.P., Rozhentsova N.I., Shirnin A.Yu. Obosnovanie tekhnologicheskikh parametrov lesosek i rezhimov raboty lesozagotovitel’nykh mashin [Substantiation of technological parameters of cutting areas and operating modes of harvesting machines]. Yoshkar-Ola: MarSTU, 2009, 172 p.

[23] Rukomoynikov K.P., Tsarev E.M., Anisimov S.E. Obosnovanie srednego rasstoyaniya trelevki lesomaterialov pri kompleksnom osvoenii lesnykh uchastkov [Substantiation of the average distance of skidding timber in the complex development of forest areas]. IVUZ Lesnoy Zhurnal, 2017, no. 4, pp. 95–105.

[24] Makarenko A.V. Optimizatsiya razmeshcheniya seti trelevochnykh volokov na lesoseke [Optimization of the placement of a network of skid trails in the logging area]. Lesozagotovitel’noe proizvodstvo: problemy i resheniya [Logging production: problems and solutions], Minsk, BSTU, April 26–28, 2017. Minsk: BSTU, 2017, pp. 233–237.

[25] Makarenko A.V. Modelirovanie i otsenka effektivnosti prokladki trelevochnykh volokov na lesoseke [Modeling and Evaluation of the Efficiency of Laying Skid Trails in the Cutting Area]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2018, v. 22, no. 6, pp. 70–78.

[26] Makarenko A.V., Redkin A.K., Bykovsky M.A., Shadrin A.A. Using space images of forest territories for their statistical analysis. AIP Conference Proceedings, 2019, v. 2171, iss. 1, pp. 158–169

[27] Piskunov M.A. Raspredelenie prokhodov forvardera i postroenie optimal’nykh skhem raspolozheniya trelevochnykh volokov na lesoseke [Distribution of forwarder passes and construction of optimal layouts of skid trails in the logging area]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature management], 2017, no. 2 (34), pp. 37–48.

Author’s information

Makarenko Andrey Vladimirovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), makarenko@mgul.ac.ru

Математическое моделирование

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА «ДУБРАВА» С БОРТА РОССИЙСКОГО СЕГМЕНТА МКС

135–142

УДК 629.786.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-135-142

Шифр ВАК 05.13.01

Ю.П. Батырев¹, Н.Г. Поярков¹, С.И. Чумаченко¹, М.Ю. Беляев¹, 2, Э.Э. Сармин², А.М. Есаков², М.В. Черемисин^{1, 2}

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

²ПАО РКК «Энергия» им. С.П. Королева, 141070, Московская обл., г. Королев, ул. Ленина, д. 4А

batyrev@bmstu.ru

Приведен актуальный и перспективный набор инструментов для проведения космического эксперимента «Дубрава». Указаны особенности их использования для обеспечения максимального числа сеансов наблюдения выбранных лесных территорий.

Ключевые слова: мониторинг лесов, дистанционное зондирование Земли, космический эксперимент «Дубрава», Российский сегмент Международной космической станции, научная аппаратура, планирование сеансов

Ссылка для цитирования: Батырев Ю.П., Поярков Н.Г., Чумаченко С.И., Беляев М.Ю., Сармин Э.Э., Есаков А.М., Черемисин М.В. Особенности проведения космического эксперимента «Дубрава» с борта Российского сегмента МКС // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 135–142. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-135-142

Список литературы

[1] Belyaev M.Yu., Cheremisin M.V., Esakov A.M. Integrated monitoring of earth surface from onboard ISS Russian segment // 69th International Astronautical Congress (IAC), Bremen, Germany, 1–5 October 2018. International Astronautical Federation (IAF). IAC-18, 2018, simp. B.3, session 3, p. x46752.

[2] Беляев М.Ю. Беляев Б.И., Катковский Л.В., Крот Ю.А., Роговец А.В., Сармин Э.Э., Хвалей С.В. Некоторые результаты летных испытаний фотоспектральной системы ФСС // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2011. Т. 8. № 2. С. 264–272.

[3] Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Десинов Л.В. Роговец А.В. Рязанцев В.В. Сармин Э.Э. Сосенко В.А. Летная отработка исследовательской аппаратуры «Фотоспектральная система» на борту Российского сегмента Международной космической станции // Космическая техника и технологии. 2014. № 1. С. 22–28.

[4] Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Катковский Л.В., Крот Ю.А., Сармин Э.Э. Результаты испытаний фотоспектральной системы на МКС // Исследование Земли из космоса, 2014. № 6. C. 27–39. DOI: 10.7868/S0205961414060013

[5] Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Сармин Э.Э., Гусев В.Ф., Десинов Л.В., Иванов В.А., Крот Ю.А., Мартинов А.О., Рязанцев В.В., Сосенко В.А. Устройство и летные испытания научной аппаратуры «Видеоспектральная система» на борту российского сегмента МКС // Космическая техника и технологии, 2016. № 2. С. 70–79.

[6] Беляев Б.И., Беляев М.Ю., Боровихин П.А., Голубев Ю.В., Ломако А.А., Рязанцев В.В., Сармин Э.Э., Сосенко В.А. Система автоматической ориентации научной аппаратуры в эксперименте «Ураган» на Международной космической станции // Космическая техника и технологии. 2018. № 4(23). С. 70–80.

[7] Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Сармин Э.Э., Юрина О.А. Аппаратура и программно-математическое обеспечение для изучения земной поверхности с борта российского сегмента Международной космической станции по программе «Ураган» // Космонавтика и ракетостроение, 2015. № 1. С. 63–70.

[8] Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Сармин Э.Э., Юрина О.А. Изучение с борта российского сегмента Международной космической станции в рамках программы «Ураган» катастрофических явлений, вызывающих экологические проблемы // Космонавтика и ракетостроение, 2015. № 1. С. 71–79.

[9] Беляев М.Ю., Десинов Л.В., Караваев Д.Ю., Легостаев В.П., Рязанцев В.В., Юрина О.А. Особенности проведения и использования результатов съемки земной поверхности, выполняемой экипажами российского сегмента МКС // Космическая техника и технологии, 2015. № 1. С. 17–30.

[10] Беляев М.Ю., Коротков Д.М., Кузьмичев А.С., Николенко А.А., Черемисин М.В., Шибанов С.Ю., Щербаков М.В., Щербина Г.А. Дистанционное зондирование Земли с Российского сегмента МКС с использованием перспективной научной аппаратуры гиперспектрометр // Материалы 17-й Всерос. открытой конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва, 11–15 ноября 2019 г. М.: ИКИ РАН, 2019. С. 508.

[11] Беляев М.Ю., Беляев Б.И., Иванов Д.А., Катковский Л.В., Мартинов А.О., Рязанцев В.В., Сармин Э.Э., Силюк О.О., Шукайло В.Г. Атмосферная коррекция данных, регистрируемых с борта МКС. Ч. I. Методика для спектров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2018. Т. 15. № 6. С. 213–222. DOI:10.21046/2070-7401-2018-15-6-213-222

[12] Беляев М.Ю., Беляев Б.И., Иванов Д.А., Катковский Л.В., Мартинов А.О., Рязанцев В.В., Сармин Э.Э., Силюк О.О., Шукайло В.Г. Атмосферная коррекция данных, регистрируемых с борта МКС. Часть II. Методика для изображений и результаты применения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2018. Т. 15. № 6. С. 223–234. DOI:10.21046/2070-7401-2018-15-6-223-234

[13] Беляев М.Ю., Беляев Б.И., Катковский Л.В., Мартинов А.О., Сармин Э.Э., Силюк О.О., Чумаков А.В. Классификация водных объектов по спектрам, измеренным с борта МКС в космическом эксперименте «Ураган» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 6. С. 201–208. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-201-208.

[14] Малышева Н.В. Автоматизированное дешифрирование аэрокосмических изображений лесных насаждений. М.: МГУЛ, 2012. 154 с.

[15] Rouse J.W., Haas R.H., Schell J.A., Deering D.W. Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS // Third ERTS Symp., NASA SP-351, Washington DC, 10–14December, 1973, v. 1, pp. 309–317.

[16] Huete A., Miura T., Didan K., Rodriguez E.P. Overview of the radiometric and biophysical performanceof the MODISvegetation indices // Remote Sensing of Environment, v. 83, № 1–2, 2002, pp. 195–213.

[17] Беляев М.Ю. Научные эксперименты на космических кораблях и орбитальных станциях. М.: Машиностроение, 1984. 264 с.

[18] Беляев М.Ю. Проблемы управления при проведении экспериментов на Международной космической станции // Проблемы управления, обработки и передачи информации (УОПИ-2018) / Под ред. А.А. Львова, М.С. Светлова. Саратов: Изд-во Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А., 2019. С. 7–16.

Сведения об авторах

Батырев Юрий Павлович — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), batyrev@bmstu.ru

Поярков Николай Геннадьевич — канд. техн. наук, доцент, декан Космического факультета МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), poyarkov@mgul.ac.ru

Чумаченко Сергей Иванович — д-р биол. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), chumachenko@mgul.ac.ru

Беляев Михаил Юрьевич — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), mikhail.belyaev@rsce.ru

Сармин Эрик Эдуардович — инженер-программист, ПАО РКК «Энергия», Erik.Sarmin@rsce.ru

Есаков Алексей Михайлович — инженер, ПАО РКК «Энергия», alexesakov@gmail.com

Черемисин Максим Владимирович — канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ПАО РКК «Энергия», Maksim.Cheremisin@rsce.ru

FEATURES OF CONDUCTING «DUBRAVA» SPACE EXPERIMENT ON BOARD RUSSIAN SEGMENT OF ISS

Yu.P. Batyrev¹, N.G. Poyarkov¹, S.I. Chumachenko¹, M. Yu. Belyaev^{1, 2}, E.E. Sarmin², A.M. Esakov², M.V. Cheremisin^{1, 2}

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

²S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia, 4а, Lenin st., 141070, Korolev, Moscow reg., Russia

batyrev@bmstu.ru

The article provides an up-to-date and promising set of tools for conducting «Dubrava» space experiment and features of their usage to maximize number of observation sessions for selected forest areas.

Keywords: monitoring of forests, remote sensing, space experiment «Dubrava», RS ISS, scientific equipment, session planning

Suggested citation: Batyrev Yu.P., Poyarkov N.G., Chumachenko S.I., Belyaev M.Yu., Sarmin E.E., Esakov A.M., Cheremisin M.V. Osobennosti provedeniya kosmicheskogo eksperimenta «Dubrava» s borta Rossiyskogo segmenta MKS [Features of conducting «Dubrava» space experiment on board Russian segment of ISS]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 135–142. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-135-142

References

[1] Belyaev M.Yu., Cheremisin M.V., Esakov A.M. Integrated monitoring of earth surface from onboard ISS Russian segment. 69th International Astronautical Congress (IAC), Bremen, Germany, 1–5 October 2018. International Astronautical Federation (IAF). IAC-18, 2018, simp. B.3, session 3, p. x46752.

[2] Belyaev M.Yu. Belyaev B.I., Katkovskiy L.V., Krot Yu.A., Rogovets A.V., Sarmin E.E., Khvaley S.V. Nekotorye rezul’taty letnykh ispytaniy fotospektral’noy sistemy FSS [Some results of flight tests of the FSS photospectral system]. Sovremennye problemy distancionnogo zondirovanija Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2011, t. 8, no. 2, pp. 264–272.

[3] Belyaev B.I., Belyaev M.Yu., Desinov L.V. Rogovets A.V. Ryazantsev V.V. Sarmin E.E. Sosenko V.A. Letnaya otrabotka issledovatel’skoy apparatury «Fotospektral’naya sistema» na bortu Rossiyskogo segmenta Mezhdunarodnoy kosmicheskoy stantsii [Flight testing of the research equipment «Photospectral system» on board the Russian segment of the International Space Station]. Kosmicheskaya tekhnika i tekhnologii [Space technology and technologies], 2014, no. 1, pp. 22–28.

[4] Belyaev B.I., Belyaev M.Yu., Desinov L.V., Katkovskiy L.V., Krot Yu.A., Sarmin E.E. Rezul’taty ispytaniy fotospektral’noy sistemy na MKS [Results of tests of the photospectral system on the ISS]. Issledovanie Zemli iz kosmosa [Earth Research from Space], 2014, no. 6, pp. 27–39. DOI: 10.7868 / S0205961414060013

[5] Belyaev B.I., Belyaev M.Yu., Sarmin E.E., Gusev V.F., Desinov L.V., Ivanov V.A., Krot Yu.A., Martinov A.O., Ryazantsev V.V., Sosenko V.A. Ustroystvo i letnye ispytaniya nauchnoy apparatury «Videospektral’naya sistema» na bortu rossiyskogo segmenta MKS [The device and flight tests of the scientific equipment «Videospectral system» on board the Russian segment of the ISS]. [Space technology and technologies], 2016, no. 2, pp. 70–79.

[6] Belyaev B.I., Belyaev M.Yu., Borovikhin P.A., Golubev Yu.V., Lomako A.A., Ryazantsev V.V., Sarmin E.E., Sosenko V.A. Sistema avtomaticheskoy orientatsii nauchnoy apparatury v eksperimente «Uragan» na Mezhdunarodnoy kosmicheskoy stantsii [System of automatic orientation of scientific equipment in the experiment «Hurricane» at the International Space Station]. Kosmicheskaya tekhnika i tekhnologii [Space technology and technology], 2018, no. 4 (23), pp. 70–80.

[7] Belyaev M.Yu., Desinov L.V., Karavaev D.Yu., Sarmin E.E., Yurina O.A. Apparatura i programmno-matematicheskoe obespechenie dlya izucheniya zemnoy poverkhnosti s borta rossiyskogo segmenta Mezhdunarodnoy kosmicheskoy stantsii po programme «Uragan» [Hardware and software for studying the earth’s surface from the Russian segment of the International Space Station under the Uragan program]. Kosmonavtika i raketostroenie [Cosmonautics and Rocket Engineering], 2015, no. 1, pp. 63–70.

[8] Belyaev M.Yu., Desinov L.V., Karavaev D.Yu., Sarmin E.E., Yurina O.A. Izuchenie s borta rossiyskogo segmenta Mezhdunarodnoy kosmicheskoy stantsii v ramkakh programmy «Uragan» katastroficheskikh yavleniy, vyzyvayushchikh ekologicheskie problemy [Study of catastrophic phenomena causing environmental problems from the Russian segment of the International Space Station within the framework of the Hurricane program]. Kosmonavtika i raketostroenie [Cosmonautics and Rocket Engineering], 2015, no. 1, pp. 71–79.

[9] Belyaev M.Yu., Desinov L.V., Karavaev D.Yu., Legostaev V.P., Ryazantsev V.V., Yurina O.A. Osobennosti provedeniya i ispol’zovaniya rezul’tatov s’emki zemnoy poverkhnosti, vypolnyaemoy ekipazhami rossiyskogo segmenta MKS [Peculiarities of conducting and using the results of surveying the earth’s surface performed by the crews of the ISS Russian segment]. Kosmicheskaya tekhnika i tekhnologii [Space technology and technologies], 2015, no. 1, pp. 17–30.

[10] Belyaev M.Yu., Korotkov D.M., Kuz’michev A.S., Nikolenko A.A., Cheremisin M.V., Shibanov S.Yu., Shcherbakov M.V., Shcherbina G.A. Distantsionnoe zondirovanie Zemli s Rossiyskogo segmenta MKS s ispol’zovaniem perspektivnoy nauchnoy apparatury giperspektrometr [Remote sensing of the Earth from the Russian segment of the ISS using the promising scientific equipment hyperspectrometer]. Materialy 17-y Vserossiyskoy otkrytoy konferentsii «Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa» [Materials of the 17th All-Russian open conference «Modern problems of remote sensing of the Earth from space»]. Moscow: IKI RAN, 2019, p. 508.

[11] Belyaev M.Yu., Belyaev B.I., Ivanov D.A., Katkovskiy L.V., Martinov A.O., Ryazantsev V.V., Sarmin E.E., Silyuk O.O., Shukaylo V.G. Atmosfernaya korrektsiya dannykh, registriruemykh s borta MKS. Chast’ I. Metodika dlya spektrov [Atmospheric correction of data recorded from the ISS. Part I. Technique for spectra]. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2018, v. 15, no. 6, pp. 213–222. DOI: 10.21046 / 2070-7401-2018-15-6-213-222

[12] Belyaev M.Yu., Belyaev B.I., Ivanov D.A., Katkovskiy L.V., Martinov A.O., Ryazantsev V.V., Sarmin E.E., Silyuk O.O., Shukaylo V.G. Atmosfernaya korrektsiya dannykh, registriruemykh s borta MKS. Chast’ II. Metodika dlya izobrazheniy i rezul’taty primeneniya [Atmospheric correction of data recorded from the ISS. Part II. Technique for images and application results]. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2018, v. 15, no. 6, pp. 223–234. DOI: 10.21046 / 2070-7401-2018-15-6-223-234

[13] Belyaev M.Yu., Belyaev B.I., Katkovskiy L.V., Martinov A.O., Sarmin E.E., Silyuk O.O., Chumakov A.V. Klassifikatsiya vodnykh ob’ektov po spektram, izmerennym s borta MKS v kosmicheskom eksperimente «Uragan» [Classification of water bodies by spectra measured from the ISS in the Uragan space experiment]. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2019, v. 16, no. 6, pp. 201–208. DOI: 10.21046 / 2070-7401-2019-16-6-201-208.

[14] Malysheva N.V. Avtomatizirovannoe deshifrirovanie aerokosmicheskikh izobrazheniy lesnykh nasazhdeniy [Automated interpretation of aerospace images of forest stands]. Moscow: MGUL, 2012, 154 p.

[16] Huete A., Miura T., Didan K., Rodriguez E.P. Overview of the radiometric and biophysical performanceof the MODIS vegetation indices // Remote Sensing of Environment, v. 83, № 1–2, 2002, pp. 195–213.

[17] Belyaev M.Yu. Nauchnye eksperimenty na kosmicheskikh korablyakh i orbital’nykh stantsiyakh [Scientific experiments on spaceships and orbital stations]. Moscow: Mashinostroenie, 1984, 264 p.

[18] Belyaev M.Yu. Nauchnye eksperimenty na kosmicheskikh korablyakh i orbital’nykh stantsiyakh [Control problems during experiments on the International Space Station]. Problemy upravleniya, obrabotki i peredachi informatsii (UOPI-2018) [Control problems, processing and transmission of information (UOPI-2018)]. Ed. A.A. Lvov, M.S. Svetlov. Saratov: Yuri Gagarin Saratov State Technical University, 2019, pp. 7–16.

Authors’ information

Batyrev Yuriy Pavlovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), batyrev@bmstu.ru

Poyarkov Nikolay Gennad¢evich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Dean of the Space Faculty of the BMSTU (Mytishchi branch), poyarkov@mgul.ac.ru

Chumachenko Sergey Ivanovich — Dr. Sci. (Biology), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), chumachenko@mgul.ac.ru

Belyaev Mikhail Yurievich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), mikhail.belyaev@rsce.ru

Sarmin Eric Eduardovich — Software engineer of RSC Energia, Erik.Sarmin@rsce.ru

Esakov Aleksey Mikhaylovich — Engineer of RSC Energia, alexesakov@gmail.com

Cheremisin Maksim Vladimirovich — Senior Researcher, RSC Energia, Maksim.Cheremisin@rsce.ru

КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРТНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ Z-ЧИСЕЛ

143–148

УДК 004.942

DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-143-148

Шифр ВАК 05.13.18

О.М. Полещук

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

poleshchuk@mgul.ac.ru

Разработана модель кластерного анализа экспертных критериев оценки качественных (нечисловых) характеристик с определенным уровнем надежности. Для формализации индивидуальных критериев использованы Z-числа, представляющие собой упорядоченные пары обычных нечетких чисел. Первое число является оценкой характеристики, а второе число ее надежностью. Определены агрегирующие показатели для Z-чисел и их первых компонент на основе α-уровневых множеств нечетких чисел. Агрегирующие показатели использованы для определения индексов попарного различия экспертных критериев и индексов попарного сходства. На основе индексов попарного сходства экспертных критериев определено нечеткое бинарное отношение сходства на множестве всех критериев. Нечеткое отношение подобия на множестве критериев построено с использованием транзитивного замыкания нечеткого отношения сходства. Построенное нечеткое отношение подобия разложено на отношения эквивалентности. В зависимости от уровней значений нечеткого отношения подобия все индивидуальные экспертные критерии разбиты на кластеры подобных критериев с α-уровнями надежности.

Ключевые слова: Z-число, Z-информация, надежность

Ссылка для цитирования: Полещук О.М. Кластерный анализ экспертной информации на основе Z-чисел // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 143–148. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-143-148

Список литературы

[1] Poleshchuk O., Komarov E. Expert Fuzzy Information Processing // Studies in Fuzziness and Soft Computing, 2011, v. 268, pp. 1–239.

[2] Zadeh L.A. Fuzzy logic and approximate reasoning // Synthese, 1975, v. 80, pp. 407–428.

[3] Hwang C.L., Lin N.J. Group decision making under multiple criteria. Berlin: Springer, 1987, 400 p.

[4] Borisov A.N., Krumberg О.А., Fedorov I.P. Decision making on the basis of fuzzy models: Examples of use. Riga: Zinatne, 1990, 184 p.

[5] Ryjov A.P. The Concept of a Full Orthogonal Semantic Scope and the Measuring of Semantic Uncertainty // Fifth International Conference Information Processing and Management of Uncertainty in Knowledge-Based Systems, Berlin, 8–11 June, 1994. Berlin, 1994, pp. 33–34.

[6] Ryjov A. Fuzzy Linguistic Scales: Definition, Properties and Applications. Eds Reznik L., Kreinovich V. Soft Computing in Measurement and Information Acquisition // Studies in Fuzziness and Soft Computing, 2003, v. 127, pp. 21–27.

[7] Poleshchuk O.M. Creation of linguistic scales for expert evaluation of parameters of complex objects based on semantic scopes // International Russian Automation Conference (RusAutoCon-2018), Sochi, 6–10 September 2018. Munchen, 2018, pp. 1–6.

[8] Bezdek J.C. Selected applications in classifier design // Pattern recognition with fuzzy objective function algorithms, 1981, v. 2, pp. 203–239.

[9] Bezdek J.C., Hathaway R.J. Optimization of fuzzy clustering criteria using genetic algorithm // Proceedings of the IEEE Conference on Evolutionary Computation, Vienna, 21–26 December, 1994. Vienna, 1994, v. 2, pp. 589–594.

[10] Runkler T.A., Katz C. Fuzzy clustering by particle swarm optimization // Proceedings of the IEEE International Conference on Fuzzy Systems, Oslo, 1-4 November, 2006. Berlin, 2006, pp. 34–41.

[11] Liu H.C., Yih J.M., Wu D.B., Liu S.W. Fuzzy c-mean clustering algorithms based on Picard iteration and particle swarm optimization // Proceedings of the International Workshop on Geoscience and Remote Sensing (ETT and GRS-2008), Paris, 2008, pp. 75–84.

[12] Kennedy J., Eberhart R.C. Particle swarm optimization // Proceedings of the IEEE International Joint Conference on Neural Networks, New York, 2–6 July, 1995. New York, 1995, v. 4, pp 1942–1948.

[13] Mehdizadeh E., Tavakkoli Moghaddam R. Fuzzy particle swarm optimization algorithm for a supplier clustering problem // J. of Industrial Engineering, 2008, v. 1, pp. 17–24.

[14] Melin P., Olivas F., Castillo O., Valdez F., Soria J., Valdez M. Optimal design of fuzzy classification systems using PSO with dynamic parameter adaptation through fuzzy logic // Expert Systems with Applications, 2013, v. 40, no. 8, pp. 3196–3206.

[15] Chen M., Ludwig A. Particle swarm optimization based fuzzy clustering approach to identify optimal number of clusters // J. of Artificial Intelligence and Soft Computing Research, 2014, v. 4, no. 1, pp. 43–56.

[16] Phyo O., Chaw E. Comparative Study of Fuzzy PSO (FPSO) Clustering Algorithm and Fuzzy C-Means (FCM) Clustering Algorithm // National J. of Parallel and Soft Computing, 2019, v. 1, no. 1, pp. 62–67.

[17] Ruspini E.H. A new approach to clustering // Information and Control, 1969, v. 15, pp. 22–32.

[18] Ruspini E.H. Numerical methods for fuzzy clustering // Information Sciences, 1970, v. 2, pp. 319–350.

[19] Tamura S., Higuchi S., Tanaka, K.: Pattern classification based on fuzzy relations // IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 1971, v. 1, pp. 61–66.

[20] Zadeh L.A. Similarity relations and fuzzy orderings // Information Sciences, 1971, v. 3, pp. 177–200.

[21] Dunn J.C. A fuzzy relative of the ISODATA process and its use in detecting compact well-separated clusters // J. of Cybernatics, 1973, v. 3, pp. 32–57.

[22] Ruspini E.H. Recent developments in fuzzy clustering // Fuzzy Set and Possibility Theory. N.Y.: Pergamon Press, 1982, pp. 133–146.

[23] Poleshchuk O, Komarov E. The determination of rating points of objects with qualitative characteristics and their usage in decision making problems // International J. of Computational and Mathematical Sciences, 2009, v. 3, no. 7, pp. 360–364.

[24] Darwish A., Poleshchuk O. New models for monitoring and clustering of the state of plant species based on sematic spaces // J. of Intelligent and Fuzzy Systems, 2014, v. 3, no. 26, pp. 1089–1094.

[25] Poleshchuk O.M., Komarov E.G., Darwish A. Assessment of the state of plant species in urban environment based on fuzzy information of the expert group // Proceedings of the XX IEEE International Conference on Soft Computing and Measurements, (SCM-2017), Saint Petersburg, 23–25 May, 2017. Saint Petersburg, 2017, pp. 651–654.

[26] Zadeh L.A. A Note on Z-numbers // Information Sciences, 2011, v. 14, no. 181, pp. 2923–2932.

[27] Jamal M., Khalif K., Mohamad S. The implementation of Z-numbers in fuzzy clustering algorithm for wellness of chronic kidney disease patients // J. of Physics: Conference Series, 2018, v. 1366, pp. 201–209.

[28] Aliev R.A., Pedrycz W., Guirimov B.G., Huseynov O.H. Clustering method for production of Z-numbers based if-then rules // Information Sciences, 2020, v. 520, pp. 155–176.

[29] Aliev R., Guirimov B.: Z-number clustering based on general Type-II fuzzy sets // Advances in Intelligent Systems and Computing, 2018, v. 896, pp. 270–278.

[30] Poleshchuk O.M. Object monitoring under Z-information based on rating points // Advances in Intelligent Systems and Computing, 2021, v. 1197, pp. 1191–1198. DOI:10.1007/978-3-030-51156-2_139.

Сведения об авторе

Полещук Ольга Митрофановна — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Высшая математика и физика» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), poleshchuk@mgul.ac.ru

CLUSTER ANALYSIS OF EXPERT INFORMATION BASED ON Z-NUMBERS

O.M. Poleshchuk

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

poleshchuk@mgul.ac.ru

The paper developed a model of cluster analysis of expert criteria for assessing qualitative (non-numerical) characteristics with a certain level of reliability. To formalize individual criteria, Z-numbers are used, which are ordered pairs of ordinary fuzzy numbers. The first number is an estimate of the characteristic, and the second number is its reliability. For Z-numbers and their first components the aggregating indicators was defined based on a-cuts of fuzzy numbers. Aggregating indicators are used to determine the pairwise difference indexes of expert criteria and pairwise similarity indexes. Based on pairwise similarity indexes of expert criteria, a fuzzy binary relation of analogy is determined on the set of all criteria. A fuzzy similarity relation on a set of criteria is built using the transitive closure of a fuzzy relation of analogy. The constructed fuzzy similarity relation is decomposed into equivalence relations. Depending on the levels of values of the fuzzy similarity relation, all individual expert criteria are divided into clusters of similar criteria with a-levels of reliability.

Keywords: Z-number, expert criterion, reliability

Suggested citation: Poleshchuk O.M. Klasternyy analiz ekspertnoy informatsii na osnove Z-chisel [Cluster analysis of expert information based on Z-numbers]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 1, pp. 143–148. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-143-148

References

[1] Poleshchuk O., Komarov E. Expert Fuzzy Information Processing // Studies in Fuzziness and Soft Computing, 2011, v. 268, pp. 1–239.

[2] Zadeh L.A. Fuzzy logic and approximate reasoning // Synthese, 1975, v. 80, pp. 407–428.

[3] Hwang C.L., Lin N.J. Group decision making under multiple criteria. Berlin: Springer, 1987, 400 p.

[4] Borisov A.N., Krumberg О.А., Fedorov I.P. Decision making on the basis of fuzzy models: Examples of use. Riga: Zinatne, 1990, 184 p.

[7] Poleshchuk O.M. Creation of linguistic scales for expert evaluation of parameters of complex objects based on semantic scopes // International Russian Automation Conference (RusAutoCon -2018), Sochi, 6-10 September 2018. Munchen, 2018, pp. 1–6.

[8] Bezdek J.C. Selected applications in classifier design // Pattern recognition with fuzzy objective function algorithms, 1981, v. 2, pp. 203–239.

[9] Bezdek J.C., Hathaway R.J. Optimization of fuzzy clustering criteria using genetic algorithm // Proceedings of the IEEE Conference on Evolutionary Computation, Vienna, 21-26 December 1994. – Vienna, 1994, v. 2, pp. 589–594.

[10] Runkler T.A., Katz C. Fuzzy clustering by particle swarm optimization // Proceedings of the IEEE International Conference on Fuzzy Systems, Oslo, 1–4 November, 2006. Berlin, 2006, pp. 34–41.