Распечатать страницу

Лесоведение, лесоводство и таксация леса

1

ДЕПОНИРОВАНИЕ УГЛЕРОДА СТВОЛОВОЙ ФРАКЦИЕЙ В 100-ЛЕТНИХ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРАХ ХВОЙНЫХ ПОРОД

5–10

УДК 603.907.3:528.94

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-5-10

Шифр ВАК 4.1.6

М.Д. Мерзленко¹, П.Г. Мельник^{1, 2}, Л.П. Мельник¹

¹ФГБУН Институт лесоведения Российской академии наук (ИЛАН РАН), Россия, 140030, Московская обл., Одинцовский р-н, с. Успенское, ул. Советская, д. 21

²ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Мытищинский филиал, Россия, 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

melnik_petr@bk.ru

Приведены результаты исследования особенностей депонирования атмосферного углерода главными лесообразующими хвойными породами — лиственницей европейской и сосной обыкновенной на двух участках лесоводственного мониторинга, представленных 100-летними лесными культурами, на территории Никольской лесной дачи (северо-восток Московской обл.) в типичных условиях коренных сосняков-черничников свежих (В2). Установлено, что в общей фитомассе ствола доля фракции коры лиственницы составила 13,2 %, а в культурах сосны — 7,6 %. Определено явное преимущество в депонировании углерода лиственницы европейской перед такой коренной породой, как сосна обыкновенная, которое выражается фактически двукратным превышением по накопленному углероду, что свидетельствует о весьма желательном использовании лиственницы европейской в качестве ценного интродуцента для создания лесных культур. Установлено, что климатипы рода Larix, в географических посадках представленные лиственницей европейской, польской и Сукачева, достигают максимального лесоводственного эффекта в зоне смешанных лесов. Сделан вывод о том, что депонированный углерод коррелирует с фитомассой древостоя, которая, в свою очередь, коррелирует с запасом стволовой древесины. Зная запас стволовой древесины, можно в определенной мере судить и о запасе депонированного углерода.

Ключевые слова: лиственница европейская, сосна обыкновенная, депонирование углерода, лесные культуры, Никольская лесная дача, Подмосковье

Ссылка для цитирования: Мерзленко М.Д., Мельник П.Г., Мельник Л.П. Депонирование углерода стволовой фракцией в 100-летних лесных культурах хвойных пород // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 5–10. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-5-10

Список литературы

[1] Лосицкий К.Б., Чуенков В.С. Эталонные леса. М.: Лесная пром-сть, 1980. 192 с.

[2] Уткин А.И. Углеродный цикл и лесоводство // Лесоведение, 1995. № 5. С. 3–20.

[3] Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И., Титов С.П., Уткин А.И., Голуб А.А., Замолодчиков Д.Г., Пряжников А.А. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. М.: Изд-во Центра экологической политики России, 1995. 156 с.

[4] Усольцев В.А. Депонирование углерода лесами Уральского региона России (по состоянию Государственного учета лесного фонда на 2007 год). Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2018. 265 с. https://doi.org/ 10.1111/gcb.14904

[5] Schepaschenko D., Karminov V., Moltchanova E., Fedorov S. Russian forest sequesters substantially more carbon than previously reported. Scientific Reports. 2021, Vol. 11. No 1. P. 12825. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92152-9

[6] Савиных Н.П., Тетерин А.А. Об использовании лиственницы сибирской для повышения депонирования углерода лесами // Вестник Тверского государственного университета. Сер. биол. и экол., 2022. № 3(67). С. 83–94.

[7] Потапенко А.М. Оценка потенциала депонирования углерода фитомассой малоценных лесных насаждений в Белорусском Полесье // Молодежь в науке – 2020: Тез. докл. XVII Междунар. науч. конф. Минск: Издательский дом «Белорусская наука», 2020. С. 149–151.

[8] Орнатский А.Н., Лабутин А.Н. Сравнительная оценка углерододепонирующих насаждений и лесных культур общего назначения в Нижегородской области // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 4(28). С. 28–37.

[9] Thürmer K. Bewirtschaftung der Priwatwaldungen. Allgemeine Forst und Jagd Zeitung // German J. of Forest Research, 1877, v. XI, pp. 385–391.

[10] Тюрмер К.Ф. Важность искусственного лесовозращения // Лесной журнал, 1883. Вып. 1. С. 34–39.

[11] Тольский А.П. Значение и необходимость искусственного лесовозобновления. М.: Госиздат, 1921. 39 с.

[12] Тимофеев В.П. Роль лиственницы в поднятии продуктивности лесов. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 160 с.

[13] Рубцов М.В., Мерзленко М.Д. Лесные культуры К.Ф. Тюрмера. М.: Изд-во ЦБНТИлесхоза, 1975. 42 с.

[14] Писаренко А.И., Редько Г.И., Мерзленко М.Д. Искусственные леса. М.: Изд-во ВНИИЦлесресурс, 1992. Т. 1. 302 с; Т. 2. 239 с.

[15] Поляков А.Н. Лесные культуры К.Ф. Тюрмера в Московской и Владимирской областях // Лесохозяйственная информация, 1995. Вып. 4. С. 15–29.

[16] Matras J. Badania proweniencyjne modrzewia prowadzone przez Instytut Badawczy Leśnictwa w latach 1948–2000 // Pr. Inst. bad. leś. A., 2001, no. 908–912, pp. 41–63.

[17] Рубцов М.В., Глазунов Ю.Б., Николаев Д.К. Лиственница европейская в центре Русской равнины // Лесное хозяйство, 2011. № 5. С. 26–29.

[18] Штукин С.С., Волович П.И., Клыш А.С. Сохранность и продуктивность лесных культур лиственницы польской, созданных на раскорчеванной вырубке // Тр. БГТУ Лесное хозяйство, 2015. № 1. С. 107–110.

[19] Дебринюк Ю.М., Белеля С.О. Формова рiзноманiтнiсть i життєвий стан модрини у насадженнях Захiдного Полiсся // Науковi працi Лiсiвничоï академiï наук Украïни, 2016. Вип. 14. С. 117–125.

[20] Мерзленко М.Д., Коженкова А.А. Интродукция лиственницы европейской в Поречье // Науч. тр. МГУЛ. Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов. Вып. 275. М.: МГУЛ, 1994. С. 86–95.

[21] Мерзленко М.Д., Мельник П.Г. Опыт лесоводственного мониторинга в Никольской лесной даче. М.: МГУЛ, 2015. 112 с.

[22] Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов (методы и результаты) // Лесоведение и лесоводство. М.: ВИНИТИ, 1975. Т. 1. С. 9–189 с.

[23] Уткин А.И., Каплина Н.Ф., Ильина Н.А. Уточнение техники применения регрессионного метода в изучении биологической продуктивности древостоев // Лесоведение, 1987. № 1. С. 40–53.

[24] Мамонов Д.Н., Морковина С.С., Матвеев С.М., Шешницан С.С., Иветич В. Сравнительная оценка методов учета депонирования углерода сосново-березовыми лесными насаждениями Воронежской области // Лесотехнический журнал, 2022. Т. 12. № 3(47). С. 4–15. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.3/1

[25] Шевелев С.Л., Кулакова Н.Н. Особенности депонирования углерода в древостоях лиственницы Нижнего Приангарья // Хвойные бореальной зоны, 2022. Т. XL, № 4. С. 312–317.

[26] Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам // Лесоведение, 1998. № 3. С. 84–93.

[27] Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР. М.: Наука, 1974. 203 с.

[28] Мерзленко М.Д., Гурцев А.И. Биологическая продуктивность культур сосны обыкновенной в зависимости от густоты посадки // Лесоведение, 1982. № 2. С. 85–88.

[29] Тимофеев В.П. Лесные культуры лиственницы. М.: Лесная пром-сть, 1977. 216 с.

[30] Melnik P.G., Karasyov N.N. Productivity of different larch types in Moscow region // Eurasian Forests — Hungarian Forests: Materials of the VI Int. Conf. of Young Scientists. Moscow: MSFU, 2006, pp. 83–85.

[31] Мельник П.Г., Мерзленко М.Д., Лобова С.Л. Результат выращивания климатипов лиственницы в географических культурах северо-восточного Подмосковья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2016. № 2 (136). С. 62–67.

[32] Галдина Т.Е. Особенности произрастания лиственницы в географических культурах центральной лесостепи // Успехи современного естествознания, 2018. № 11–2. С. 235–240.

[33] Рожков Л.Н. Годичная абсорбция углекислого газа сосновых древостоев в связи с возрастом // Тр. БГТУ, 2020. Сер. 1. № 2. С. 64–68.

Сведения об авторах

Мерзленко Михаил Дмитриевич — д-р с.-х. наук, профессор, гл. науч. сотр. ФГБУН Институт лесоведения Российской академии наук (ИЛАН РАН), md.merzlenko@mail.ru

Мельник Петр Григорьевич — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал); ст. науч. сотр. ФГБУН Институт лесоведения Российской академии наук (ИЛАН РАН), melnik_petr@bk.ru

Мельник Любовь Петровна — канд. с.-х. наук, мл. науч. сотр., ФГБУН Институт лесоведения Российской академии наук (ИЛАН РАН), lyubov.melnik.93@mail.ru

CARBON DEPOSIT BY STEM FRACTION IN 100-YEAR-OLD CONIFEROUS SPECIES

M.D. Merzlenko¹, P.G. Melnik^{1, 2}, L.P. Melnik¹

¹Institute of Fоrеst Science Russian Academy of Sciences, 21, Sovetskaya st., 140030, Uspenskoe, Moscow Region, Russia

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

melnik_petr@bk.ru

The paper presents the study results of the atmospheric carbon deposition by the main forest-forming coniferous species, namely European larch and Scots pine, in two forest monitoring sites represented by 100-year-old forest plantations on the territory of the Nikolskaya forest dacha (north-east of the Moscow region) under typical conditions of native fresh blueberry pine forests (B2). It was analyzed that the forest plantations of European larch in terms of the total phytomass of the trunk significantly exceed that of forest plantations of Scots pine, where it turned out to be 34 % less in the latter than in the artificial larch stand; in the total phytomass of the trunk, the proportion of the larch bark fraction was 13,2 %, and in pine cultures — 7,6 %. A clear advantage in carbon deposition of European larch over such a native species as Scots pine was determined, which is actually expressed by a twofold excess in accumulated carbon, which indicates a highly desirable use of European larch as a valuable introduced species for the creation of forest plantations. It has been established that the climatypes of the genus Larix in the geographical plantings of the mixed forest zone, represented by European, Polish and Sukachev’s larch, achieve the maximum silvicultural effect. It is concluded that the deposited carbon correlates with the phytomass of the forest stand, which, in turn, correlates with the stock of stem wood. Knowing the stock of stem wood, to a certain extent one can consider the stock of deposited carbon.

Keywords: Larix decidua, Pinus sylvéstris, carbon sequestration, forest plantations, Nikolsky forest dacha, Moscow region

Suggested citation: Merzlenko M.D., Melnik P.G., Melnik L.P. Deponirovanie ugleroda stvolovoy fraktsiey v 100-letnikh lesnykh kul’turakh khvoynykh porod d [Carbon deposit by stem fraction in 100-year-old coniferous species] // Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 5–10. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-5-10

References

[1] Lositskiy K.B., Chuenkov V.S. Etalonnye lesa [Reference scaffolding]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Timber industry], 1980, 192 p.

[2] Utkin А.I. Uglerodnyy tsikl i lesovodstvo [Carbon cycle and forestry]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1995, no. 5, pp. 3–16.

[3] Isaev A.S., Korovin G.N., Sukhikh V.I., Titov S.P., Utkin A.I., Golub A.A., Zamolodchikov D.G., Pryazhnikov A.A. Ekologicheskie problemy pogloshcheniya uglekislogo gaza posredstvom lesovosstanovleniya i lesorazvedeniya v Rossii [Environmental problems of carbon dioxide absorption through reforestation and afforestation in Russia]. Moscow: Tsentr ekologicheskoy politiki Rossii [Center for Environmental Policy of Russia], 1995, 156 p.

[4] Usoltsev V.A. Deponirovanie ugleroda lesami Ural’skogo regiona Rossii (po sostoyaniyu Gosudarstvennogo ucheta lesnogo fonda na 2007 god) [Carbon sequestration by forests of the Ural region of Russia (on the base of Forest State Inventory data 2007)]. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, 2018. 265р. https://doi.org/ 10.1111/gcb.14904

[5] Schepaschenko D., Karminov V., Moltchanova E., Fedorov S. Russian forest sequesters substantially more carbon than previously reported. Scientific Reports. 2021, vol. 11, no. 1, p. 12825. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92152-9

[6] Savinykh N.P., Teterin A.A. Ob ispol’zovanii listvennicy sibirskoу dlуa povysheniуa deponirovaniуa ugleroda lesami [On the use of Siberian larch to increase forest carbon storage]. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Biologiya i ekologiya [Bulletin of Tver State University. Series: Biology and Ecology], 2022, no. 3(67), pp. 83–94.

[7] Potapenko A.M. Ocenka potenciala deponirovaniya ugleroda fitomassoy malocennykh lesnykh nasazhdeniy v Belorusskom Poles’e [Assessment of the potential of carbon deposition by phytomass of low–value forest plantations in the Belarusian Polesie] // Youth in science – 2020: Abstracts of the XVII International Scientific Conference. Minsk: Publishing House Belarusian Science, 2020. pp. 149–151.

[8] Ornatskiy A.N., Labutin A.N. Sravnitel’naya otsenka uglerododeponiruyushhikh nasazhdeniy i lesnykh kul’tur obshchego naznacheniya v Nizhegorodskoy oblasti [Comparative assessment of carbon-containing plantings and general-purpose forest crops in the Nizhny Novgorod region]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, t. 4(28), pp. 28–37.

[9] Thürmer K. Bewirtschaftung der Priwatwaldungen. Allgemeine Forst und Jagd Zeitung. German Journal of Forest Research, 1877, v. XI, pp. 385–391.

[10] Tyurmer K.F. Vazhnost’ iskusstvennogo lesovozrashcheniya [The Importance of Artificial Harvesting]. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 1883, no. 1, pp. 34–39.

[11] Tol’skiy A.P. Znachenie i neobkhodimost’ iskusstvennogo lesovozobnovleniya [The importance and necessity of artificial reforestation]. Moscow: Gosizdat, 1921, 39 p.

[12] Timofeev V.P. Rol’ listvennitsy v podnyatii produktivnosti lesov [The role of larch in raising forest productivity]. Moscow: AN SSSR, 1961, 160 p.

[13] Rubtsov M.V., Merzlenko M.D. Lesnye kul’tury K.F. Tyurmera [Forest Crops of K.F. Turmer]. Moscow: TsBNTIleskhoz, 1975, 42 p.

[14] Pisarenko A.I., Redko G.I., Merzlenko M.D. Iskusstvennye lesa [Artificial Forests]. Moscow: VNIITslesresurs, 1992, t. 1, 308 p., t. 2, 239 p.

[15] Polyakov A.N. Lesnye kul’tury K.F. Tyurmera v Moskovskoy i Vladimirskoy oblastyakh [Forest Crops of K.F. Turmer in the Moscow and Vladimir Regions]. Forestry information, 1995, no. 4, pp. 15–29.

[16] Matras J. Badania proweniencyjne modrzewia prowadzone przez Instytut Badawczy Leśnictwa w latach 1948–2000. Pr. Inst. bad. leś. A., 2001, no. 908–912, pp. 41–63.

[17] Rubtsov M.V., Glazunov Yu.B., Nikolaev D.K. Listvennitsa evropeyskaya v tsentre Russkoy ravniny [European Larch in the Center of the Russian Plain]. Lesnoye khozyaystvo, 2011, no. 5, pp. 26–29.

[18] Shtukin S.S., Volovich P.I., Klysh A.S. Sokhrannost’ i produktivnost’ lesnykh kul’tur listvennitsy pol’skoy, sozdannykh na raskorchevannoy vyrubke [Safety and Efficiency of Polish Larch Forest Cultures Created on the Uprooted Glade]. Proceedings of BSTU, 2015, no. 1(174), pp. 107–110.

[19] Debrinyuk Yu.M., Belelya S.O. Formova riznomanitnist’ i zhitteviy stan modrini u nasadzhennyakh Zakhidnogo Polissya [Variety of Forms and Vitality of the Larch in the Stands of Western Polissia]. Naukovi pratsi Lisivnichoï akademiï nauk Ukraïni [Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine], 2016, iss. 14, pp. 117–125.

[20] Merzlenko M.D., Kozhenkova A.A. Introduktsiya listvennitsy evropeyskoy v Porech’e [Introduction of European larch in Porechye]. Nauchnye trudy MSFU [Scientific works of Moscow State Forest University], 1994, v. 275, pp. 86–95.

[21] Merzlenko M.D., Mel’nik P.G. Opyt lesovodstvennogo monitoringa v Nikol’skoy lesnoy dache [Experience of silvicultural monitoring in Nikolskaya forest estate]. Moscow: MSFU, 2015, 112 p.

[22] Utkin A.I. Biologicheskaya produktivnost’ lesov [Biological productivity of forests] Lesovedenie i lesovodstvo [Forest Studies and forestry]. Moscow: VINITI, 1975, t. 1, pp. 9–189.

[23] Utkin A.I., Kaplina N.F., Il’ina N.A. Utochnenie tekhniki primeneniya regressionnogo metoda v izuchenii biologicheskoy produktivnosti drevostoev [Clarification of the technique of using the regression method in the study of biological productivity of stands]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1987, no. 1, pp. 40–53.

[24] Mamonov D.N., Morkovina S.S., Matveev S.M., Sheshnitsan S.S., Ivetić V. Sravnitel’naya otsenka metodov ucheta deponirovaniya ugleroda sosnovo-berezovymi lesnymi nasazhdeniyami Voronezhskoy oblasti [Comparative evaluation of carbon sequestration accounting methods by pine-birch forest plantations in Voronezh region]. Lesotekhnicheskii zhurnal [Forest Engineering journal], 2022, Vol. 12, No. 3 (47), pp. 4-15. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2022.3/1

[25] Shevelev S.L., Kulakova N.N. Osobennosti deponirovaniya ugleroda v drevostoyakh listvennitsy Nizhnego Priangar’ya [Features of carbon storage in larch stands in the Lower Angara region]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2022, Vol. XL, No. 4, pp. 312–317.

[26] Zamolodchikov D.G., Utkin A.I., Korovin G.N. Opredelenie zapasov ugleroda po zavisimym ot vozrasta nasazhdeniy konversionno-ob’emnym koeffitsientam [Determination of Carbon Reserves by Conversion-Volume Factors Related to the Age of Stands]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1998, no. 3, pp. 84–93.

[27] Kurnaev S.F. Lesorastitel’noe rayonirovanie SSSR [Forest Vegetation Regionalization of USSR]. Moscow: Nauka, 1974, 203 р.

[28] Merzlenko M.D., Gurtsev A.I. Biologicheskaya produktivnost’ kul’tur sosny obyknovennoy v zavisimosti ot gustoty posadki [Biological productivity of scots pine crops depending on the planting density]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1982, no. 2, pp. 85–88.

[29] Timofeev V.P. Lesnye kul’tury listvennitsy [Larch forest plantation]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1977, 216 p.

[30] Melnik P.G., Karasyov N.N. Productivity of different larch types in Moscow region. Eurasian Forests — Hungarian Forests: Materials of the VI International Conference of Young Scientists. Moscow: MSFU, 2006, pp. 83–85.

[31] Mel’nik P.G., Merzlenko M.D., Lobova S.L. Rezul’tat vyrashchivaniya klimatipov listvennitsy v geograficheskikh kul’turakh severo-vostochnogo Podmoskov’ya [The results of raising of the climatic types of larch among the provenance trial in the north-east of Moscow region]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2016, no. 2 (136), pp. 62–67.

[32] Galdina T.E. Osobennosti proizrastaniya listvennitsy v geograficheskikh kul'turakh tsentral'noy lesostepi [Features of the growth of larch in the geographical cultures of the central forest-steppe]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural sciences], 2018, no. 11–2, pp. 235–240.

[33] Rozhkov L.N. Godichnaya absorbtsiya uglekislogo gaza sosnovykh drevostoev v svyazi s vozrastom [Annual age-related absorption of carbon dioxide by Pine stands]. Proceedings of BSTU, 2020, no. 1, pp. 64–68.

Authors’ information

Merzlenko Mikhail Dmitrievich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Chief Scientist, Institute of Fоrеst Science Russian Academy of Sciences, md.merzlenko@mail.ru

Mel’nik Petr Grigor’evich — Cand. Sci. (Agricultural), Assoc. Prof. BMSTU (Mytishchi branch); Senior Staff Scientist, Institute of Fоrеst Science Russian Academy of Sciences, melnik_petr@bk.ru

Mel’nik Lyubov’ Petrovna — Cand. Sci. (Agricultural), Junior research assistant, Institute of Fоrеst Science Russian Academy of Sciences, lesshii@bk.ru

2

ПРОТЕКАНИЕ СУКЦЕССИЙ В ДРЕВОСТОЯХ НА ТЕРРИТОРИИ СОЛОВЕЦКОГО МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА

11–17

УДК 630

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-11-17

Шифр ВАК 4.1.6

А.Н. Соболев¹, П.А. Феклистов², Л.Ф. Попова³, И.Н. Болотов²

¹ФГБУК Соловецкий государственный историко-архитектурный и природный музей-заповедник, Россия, 163000, Архангельская обл., Приморский район, пос. Соловецкий

²ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН, Россия, 163000, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 109

³ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

pfeklistov@yandex.ru

Представлены материалы исследований, проведенных на территории Соловецкого музея-заповедника в разных наиболее распространенных типах леса: сосняках лишайниковых, брусничных, черничных, сфагновых и ельниках черничных. Приведено обоснование выбора этих типов леса. Показано количество подроста разных пород по типам леса. Установлено, что более всего подроста сосны под пологом сосняков лишайниковых, меньше в сфагновых и очень мало в черничных и брусничных, в ельниках черничных подроста сосны нет. Выявлено, что подрост ели встречается под пологом сосняков черничных брусничных и ельников черничных. Показано, что подроста березы больше всего в сосняках лишайниковых, значительно меньше в сосняках черничных и брусничных и совсем мало в сосняках сфагновых и ельниках черничных. Осины везде крайне мало, а в сфагновых сосняках нет вообще. Установлено, что оказывает влияние на состав подроста состав древостоя. Во всех типах леса сосны в составе подроста меньше на несколько единиц под пологом сосняков, а ели под пологом ельников. Установлено время накопления подроста под пологом, оно составляет 12–22 года. Показано, что сосняки лишайниковые и сфагновые, а так же ельники черничные будут существовать без вмешательства человека на занимаемых площадях бесконечно долго. В сосняках черничных и брусничных с большой долей вероятности произойдет смена пород и на место сосны придет ель.

Ключевые слова: подрост, категория состояния, высота, тип леса, сукцессия, смена пород

Ссылка для цитирования: Соболев А.Н., Феклистов П.А., Попова Л.Ф., Болотов И.Н. Протекание сукцессий в древостоях на территории Соловецкого музея-заповедника // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 11–17. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-11-17

Список литературы

[1] Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.

[2] Основы лесной биогеоценологи / Под ред. В.Н. Сукачева, Н.В. Дылиса. М.: Наука, 1964. 574 с.

[3] Философия / Под ред. В.В. Миронова. М.: Норма, 2005. 928 с.

[4] Мелехов И.С. Лесоведение. М.: Лесная пром-сть, 1980. 406 с.

[5] Чибисов Г.А. Смена сосны елью. Архангельск: СевНИИЛХ, 2010. 150 с.

[6] Тетюхин С.В., Павская М.В. Общая оценка естественного лесовозобновления по преобладающим породам, типам леса и типам лесорастительных условий на территории Лисинской части Учебно-опытного лесничества Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2021. Вып. 235. С. 71–83. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.235.71-83

[7] Ермакова М.В. Структура подроста сосны в различных экотопах Среднего Урала // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2021. Вып. 234. С. 53–64. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.234.53-64

[8] Данилов Д.А., Шестаков В.А., Шестакова Т.А., Эндерс О.О. Сукцессионные стадии восстановления древесной растительности на постагрогенных землях Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. Вып. 233. С. 60–80. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.233.60-80

[9] Смирнов А.А., Богачев П.А., Смирнов А.П. Естественное возобновление на вырубках Карелии в связи с плодородием и увлажнением лесной почвы // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. Вып. 232. С. 20–32.

DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.20-32

[10] Нгуен Ван Туен, А.П. Смирнов, Ву Ван Чыонг. Возобновление леса и влияние на него нижних ярусов фитоценозов после выборочных рубок в центральном Вьетнаме // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. Вып. 230. С. 54–72. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.230.54-72

[11] Данилов Д.А., Богданова Л.С., Мандрыкин С.С., Яковлев А.А., Сергеева А.С. Влияние плодородия почвы на естественное возобновление леса на старопахотных землях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2019. Вып. 229. С. 145–163. DOI: 10.21266/2079-4304.2019.229.145-163

[12] Андреев Г.В. Формирование, рост и развитие поколений ели и пихты II яруса нескольких рядов восстановительно-возрастной динамики на Южном Урале // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2019. Вып. 226. С. 6–19. DOI: 10.21266/2079-4304.2019.226.6-19

[13] Феклистов П.А., Соболев А.Н. Лесные насаждения Соловецкого архипелага (Структура, состояние, рост). Архангельск: САФУ, 2010. 201 с.

[14] Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная промышленность, 1982. 552 с.

[15] Бурова Н.В., Феклистов П.А. Антропогенная трансформация пригородных лесов. Архангельск: Изд-во Архангельского ГТУ, 2007. 264 с

[16] Гусев И.И., Калинин В.И. Лесная таксация. Л.: ЛТА, 1988. 61 с.

[17] ОСТ 56-69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. Введ. 01.01.84. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. 60 с.

[18] Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов леса. М.: АН СССР, 1961. 144 с.

[19] Битвинскас Т.Т. Дендроклиматические исследования. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 172 с.

[20] Матвеев С.М., Тимащук Д.А. Дендроклиматический анализ 200-летнего древостоя сосны обыкновенной в Воронежском биосферном заповеднике // Лесоведение, 2019. № 2. С. 93–104. DOI: 10.1134/S0024114819020074

[21] Константинов А.В., Матвеев С.М. Методический подход к оценке адаптационного потенциала лесных экосистем Российской Федерации // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства, 2020. № 2. С. 14–33.

[22] Славский В.А., Матвеев С.М. Некоторые аспекты закладки пробных площадей при проведении государственной инвентаризации лесов // Лесотехнический журнал, 2021. Т. 11. № 1(41). С. 56–63.

https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.1/5

[23] Хильми Г.Ф. Теоретическая биогеофизика леса. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1957. 206 с.

[24] Львов П.Н., Ипатов Л.Ф. Лесная типология на географической основе. Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1976. 196 с.

[25] Лесотаксационный справочник для северо-востока Европейской части СССР (Нормативные материалы для Архангельской, Вологодской областей и Коми АССР). Архангельск: АИЛ и ЛХ, 1986. 358 с.

Сведения об авторах

Соболев Александр Николаевич — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. ФГБУК Соловецкий государственный историко-архитектурный и природный музей-заповедник, alex-sobol@mail.ru

Феклистов Павел Александрович — д-р с.-х. наук, профессор ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН», pfeklistov@yandex.ru

Попова Людмила Федоровна — д-р биол. наук, профессор, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Lf.popova@narfu.ru

Болотов Иван Николаевич — д-р биол. наук, директор ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова УрО РАН», inepras@yandex.ru

STANDS SUCCESSIONS COURSE IN SOLOVETSKY MUSEUM-RESERVE

A.N. Sobolev¹, P.A. Feklistov², L.F. Popova³, I.N. Bolotov²

¹Solovetsky State Historical, Architectural and Natural Museum-Reserve, 163000, Arkhangelsk reg., Primorsky District, Solovetsky settlement, Russia

²Federal Research Center for the Integrated Study of the Arctic named after Academician N.P. Laverov, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 109, Naberezhnaya Severnoy Dviny st., 163000, Arkhangelsk, Russia

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

pfeklistov@yandex.ru

The research was carried out on the territory of the Solovetsky Museum Reserve in various most common types of forests — lichen, cranberry, blueberry, sphagnum and blueberry spruce forests. Temporary taxing trial areas were laid out for the research, widely known and proven methods were used. The stand was studied at each test area, in addition, the height diameter was measured and the age of 64 registered trees was determined, sites were laid for the study of undergrowth with its division by species, height and condition. It was found that the highest amount of the pine undergrowth is under the canopy of lichen pine forests, smaller amount in sphagnum and the least is found in blueberry and lingonberry. There is no pine undergrowth in the blueberry spruce forests. Spruce undergrowth is found under the canopy of blueberry cranberry pine forests and blueberry spruce forests. Of the undergrowth of deciduous species, birch undergrowth is mostly found in lichen pine forests, aspen is extremely scarce everywhere, and there is no sphagnum pine forests at all. The composition of the stand has an effect on the composition of the undergrowth. Everywhere pine trees in the undergrowth are several units smaller under the canopy of pine forests, and spruce trees under the canopy of spruce forests. The time of accumulation of undergrowth under the canopy has been established, it is 12–22 years. It has been established that lichen and sphagnum pine forests, as well as blueberry spruce forests, will exist ever so long without human intervention on the areas. In the blueberry and lingonberry pine forests, a change of species is likely to occur and spruce will take the place of pine.

Keywords: undergrowth, category of condition, height, type of forest, succession, change of breeds

Suggested citation: Sobolev A.N., Feklistov P.A., Popova L.F., Bolotov I.N. Protekanie suktsessiy v drevostoyakh na territorii Solovetskogo muzeya-zapovednika [Stands successions course in Solovetsky museum-reserve]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 11–17. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-11-17

References

[1] Odum Yu. Osnovy ekologii [Fundamentals of ecology]. Moscow: Mir, 1975, 740 p.

[2] Osnovy lesnoy biogeotsenologi [Fundamentals of forest biogeocenology]. Eds. V.N. Sukachev, N.V. Dilis. Moscow: Nauka, 1964, 574 p.

[3] Filosofiya [Philosophy]. Ed. V.V. Mironov. Moscow: Norma, 2005, 928 p.

[4] Melekhov I.S. Lesovedenie [Forestry]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1980, 406 p.

[5] Chibisov G.A. Smena sosny el’yu [Change from pine to spruce]. Arkhangelsk: Sevniilkh, 2010, 150 p.

[6] Tetyukhin S.V., Pavskaya M.V. Obshchaya otsenka estestvennogo lesovozobnovleniya po preobladayushchim porodam, tipam lesa i tipam lesorastitel’nykh usloviy na territorii Lisinskoy chasti Uchebno-opytnogo lesnichestva Leningradskoy oblasti [General assessment of natural reforestation by prevailing species, forest types and types of forest growth conditions on the territory of the Lisinsky part of the Educational and Experimental Forestry of the Leningrad Region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy], 2021, iss. 235, pp. 71–83. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.235.71-83

[7] Ermakova M.V. Struktura podrosta sosny v razlichnykh ekotopakh Srednego Urala [The structure of pine undergrowth in various ecotopes of the Middle Urals]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy], 2021, iss. 234, pp. 53–64. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.234.53-64

[8] Danilov D.A., Shestakov V.A., Shestakova T.A., Enders O.O. Suktsessionnye stadii vosstanovleniya drevesnoy rastitel’nosti na postagrogennykh zemlyakh Leningradskoy oblasti [Successional stages of restoration of woody vegetation on post-agrogenic lands of the Leningrad Region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forest Engineering Academy], 2020, iss. 233, pp. 60–80. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.233.60-80

[9] Smirnov A.A., Bogachev P.A., Smirnov A.P. Estestvennoe vozobnovlenie na vyrubkakh Karelii v svyazi s plodorodiem i uvlazhneniem lesnoy pochvy [Natural regeneration in the clearings of Karelia due to the fertility and moisture of the forest soil]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Engineering Academy], 2020, iss. 232, pp. 20–32. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.20-32

[10] Nguen Van Tuen, A.P. Smirnov, Vu Van Chyong. Vozobnovlenie lesa i vliyanie na nego nizhnikh yarusov fitotsenozov posle vyborochnykh rubok v tsentral’nom V’etname [Renewal of the forest and the impact on it of the lower tiers of phytocenoses after selective felling in central Vietnam]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Engineering Academy], 2020, iss. 230, pp. 54–72. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.230.54-72

[11] Danilov D.A., Bogdanova L.S., Mandrykin S.S., Yakovlev A.A., Sergeeva A.S. Vliyanie plodorodiya pochvy na estestvennoe vozobnovlenie lesa na staropakhotnykh zemlyakh [Influence of soil fertility on natural reforestation on old arable lands]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Engineering Academy], 2019, iss. 229, pp. 145–163. DOI: 10.21266/2079-4304.2019.229.145-163

[12] Andreev G.V. Formirovanie, rost i razvitie pokoleniy eli i pikhty II yarusa neskol’kikh ryadov vosstanovitel’no-vozrastnoy dinamiki na Yuzhnom Urale [Formation, growth and development of generations of spruce and fir of the II tier of several series of restoration-age dynamics in the Southern Urals]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Engineering Academy], 2019, iss. 226, pp. 6–19. DOI: 10.21266/2079-4304.2019.226.6-19

[13] Feklistov P.A., Sobolev A.N. Lesnye nasazhdeniya Solovetskogo arkhipelaga (Struktura, sostoyanie, rost) [Forest plantations of the Solovetsky Archipelago (Structure, condition, growth)]. Arkhangelsk: NArFU, 2010, 201 p.

[14] Anuchin N.P. Lesnaya taksatsiya [Forest taxation]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1982, 552 p.

[15] Burova N.V., Feklistov P.A. Antropogennaya transformatsiya prigorodnykh lesov [Anthropogenic transformation of suburban forests]. Arkhangelsk: Publishing House of the Arkhangelsk State Technical University, 2007, 264 p.

[16] Gusev I.I., Kalinin V.I. Lesnaya taksatsiya [Forest taxation]. Leningrad: LTA, 1988, 61 p.

[17] OST 56-69–83 Ploshchadi probnye lesoustroitel’nye. Metod zakladki [Trial forest inventory areas. Bookmark method. Introduction 01.01.84]. Moscow: TsBNTI Gosleskhoz USSR, 1984, 60 p.

[18] Sukachev V.N., Zonn S.V. Metodicheskie ukazaniya k izucheniyu tipov lesa [Guidelines for the study of forest types]. Moscow: AN SSSR, 1961, 144 p.

[19] Bitvinskas T.T. Dendroklimaticheskie issledovaniya [Dendroclimatic research]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1974, 172 p.

[20] Matveev S.M., Timashchuk D.A. Dendroklimaticheskiy analiz 200-letnego drevostoya sosny obyknovennoy v Voronezhskom biosfernom zapovednike [Dendroclimatic analysis of a 200-year-old Scotch pine stand in the Voronezh Biosphere Reserve]. Lesovedenie, 2019, no. 2, pp. 93–104. DOI: 10.1134/S0024114819020074

[21] Konstantinov A.V., Matveev S.M. Metodicheskiy podkhod k otsenke adaptatsionnogo potentsiala lesnykh ekosistem Rossiyskoy Federatsii [A methodological approach to assessing the adaptive potential of forest ecosystems in the Russian Federation]. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Research Institute of Forestry], 2020, no. 2, pp. 14–33.

[22] Slavskiy V.A., Matveev S.M. Nekotorye aspekty zakladki probnykh ploshchadey pri provedenii gosudarstvennoy inventarizatsii lesov [Some aspects of laying trial plots during the state forest inventory]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2021, v. 11. no. 1 (41), pp. 56–63. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.1/5

[23] Khil’mi G.F. Teoreticheskaya biogeofizika lesa [Theoretical biogeophysics of the forest]. Moscow: Acad. Sciences of the USSR, 1957, 206 p.

[24] L’vov P.N., Ipatov L.F. Lesnaya tipologiya na geograficheskoy osnove [Forest typology on a geographical basis]. Arkhangelsk: North-West Book Publishing House, 1976, 196 p.

[25] Lesotaksatsionnyy spravochnik dlya severo-vostoka Evropeyskoy chasti SSSR (Normativnye materialy dlya Arkhangel'skoy, Vologodskoy oblastey i Komi ASSR) [Forest inventory guide for the north-east of the European part of the USSR (Regulatory materials for the Arkhangelsk, Vologda regions and Komi ASSR)]. Arkhangelsk: AIL i LH, 1986, 358 p.

Authors’ information

Sobolev Aleksandr Nikolaevich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior researcher of the Solovetsky State Historical, Architectural and Natural Museum-Reserve, alex-sobol@mail.ru

Feklistov Pavel Aleksandrovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Federal Research Center for the Integrated Study of the Arctic named after Academician N.P. Laverov, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, pfeklistov@yandex.ru

Popova Lyudmila Fedorovna — Dr. Sci. (Biology), Professor, Lomonosov Northern (Arctic) Federal University (SAFU), Lf.popova@narfu.ru

Bolotov Ivan Nikolaevich — Dr. Sci. (Biology), Director of Federal Research Center for Integrated Arctic Studies named after Academician N.P. Laverov, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, inepras@yandex.ru

3

ОСОБЕННОСТИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕЗИСТОГРАММ ПРИ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА СТВОЛОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ

18–26

УДК 581.524.346

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-18-26

Шифр ВАК 4.1.3

О.Н. Тюкавина¹, Н.А. Неверов², В.И. Мелехов¹, С.А. Корчагов³, С.С. Макаров⁴, Д.Ю. Корепин⁵

¹ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

²ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. Н.П. Лаверова УрО РАН», Институт геодинамики и геологии, Россия, 163000, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 23

³ООО «Вологодский лесной научно-инновационный консалтинговый центр», Россия, 160032, Вологодская обл., г. Вологда, пер. Технический, д. 54А, оф. 70

⁴Филиал ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства» «Центрально-европейская лесная опытная станция», Россия, 156013, г. Кострома, проспект Мира, д. 134

⁵Филиал ФБУ «Рослесозащита» «Центр защиты леса Архангельской области», Россия, 163062, г. Архангельск, ул. Никитова, д. 13

o.tukavina@narfu.ru

Приведены результаты анализа резистограмм здоровых и поврежденных деструкцией стволов сосны с выявлением систематической ошибки сопротивления сверлению древесины сосны при использовании резистографа. Установлено влияние длины канала просверливания ствола на величину сопротивления сверлению древесины сосны. Указано, что при использовании резистограмм как экспресс-метода оценки качества древесины стволов необходима корректировка ее рядов данных. Предложена методика моделирования влияния глубины просверливания ствола на величину сопротивления сверлению древесины. Выявлено влияние длины канала просверливания ствола на величину систематической ошибки сопротивления сверлению древесины сосны. Систематическая ошибка сопротивления сверлению древесины сосны зависит от количества рабочих циклов бурового сверла. При количестве циклов работы до 100 систематическая ошибка составляет до 20 Resi; от 100 до 200 — от 20 до 60 Resi; более 200 — от 60 до 200 Resi. При использовании бурового сверла после 100 рабочих циклов отмечается линейная зависимость систематических ошибок сопротивления сверлению древесины сосны от длины канала просверливания ствола.

Ключевые слова: резистограф, сосна, древесина, ствол, сопротивление сверлению

Ссылка для цитирования: Тюкавина О.Н., Неверов Н.А., Мелехов В.И., Корчагов С.А., Макаров С.С., Корепин Д.Ю. Особенности интерпретации результатов резистограмм при оценке качества стволовой древесины сосны // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 18–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-18-26

Список литературы

[1] Гулизаде С.Ф. Применение акустической томографии для изучения состояния некоторых видов сосен и гледичий в условиях Абшерона // Hortus Botanicus, 2021. Т. 16. С. 209–218.

[2] Кострюков А.Ю., Куницкая О.А., Григорьев И.В., Давтян А.Б. Приборный комплекс для радиографического контроля структуры древесины // Ремонт. Восстановление. Модернизация, 2019. № 6. С. 12–17.

[3] Vedernikov K., Zagrebin E., Bukharina I. Specific Nature of the Biochemical Composition of Spruce Wood from the Forest Stands Exposed to Drying out in European // Kastamonu University J. of Forestry Faculty, 2020, t. 20, no. 3, pp. 208–219. DOI:10.17475/kastorman.849461

[4] Терентьева Е.Б., Судакова М.С., Калашников А.Ю. Опыт применения георадарной томографии при изучении стволов деревьев // Лесоведение, 2020. № 3. С. 274–286.

[5] Шарапов Е.С. Совершенствование методов и средств квазинеразрушающего контроля физико-механических свойств древесины и древесных материалов: дис. … д-ра техн. наук: 05.21.05. Архангельск, 2019. 340 с.

[6] Kim J.H., Sutley E.J., Martin F. Merging State-of-the-Art Research with Modern Practices to Improve the Quality of Wood Structures Exposed to Decay Fungi // Structures Congress 2019: Buildings and Natural Disasters. Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2019, pp. 74–83.

[7] Krajewski K.J. Krzysztof J. Resistograph investigation of Scots pine wood utility poles in the State Museum at Majdanek // Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW, 2019, v. 8, pp. 58–67.

[8] Fundova I., Funda T., Wu H.X. Non-destructive wood density assessment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) using Resistograph and Pilodyn // PLoS ONE, 2018, v. 13(9), p. e0204518. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204518

[9] Авраменко А.А. Исследование внутреннего состояния и структуры древесины с использованием прибора Резистограф R650-SC // Вопросы криминологии, криминалистики и судебной экспертизы, 2021. № 1 (49). С. 177–180.

[10] Анциферов А.В. Судебные экспертизы по установлению причин падения деревьв // Теория и практика судебной экспертизы, 2020. Т 15. № 2. С. 62–69.

[11] Гревцова В.В., Яценко И.О. Диагностика внутреннего состояния стволов дуба черешчатого прибором Resistograph в дубраве главного Ботанического сада РАН // Мониторинг и биологические методы контроля вредителей и патогенов древесных растений: от теории к практике. Материалы III Всероссийской конференции с международным участием. Красноярск, 2022. С. 53–54.

[12] Корниенко В. О., Приходько С. А. Новый методический подход к оценке механической устойчивости зеленых насаждений в городской среде // Самарский научный вестник, 2018. Т. 7. № 2 (23). С. 72–77.

[13] Кулакова С.А. Инструментальная диагностика деревьев уличного озеленения (на примере липы сердцелистной (Tilia cordata)) // Антропогенная трансформация природной среды, 2018. № 4. С. 224–227.

[14] Кулакова С.А., Роготнева А.М. Инструментальная оценка состояния дубовых насаждений на территории природного заповедника «Шайтан-Тау» // Вопросы степеведения, 2019. № XV. С. 160–164.

[15] Рунова Е.М., Аношкина Л.В. Лесоводственно-экологическая оценка состояния сосновых древостоев в условиях городской среды // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р Филиппова, 2021. № 2 (63). С. 114–122.

[16] Позняк С.С., Хох А.Н. Диагностика внутреннего состояния деревьев на наличие скрытых гнилей с использованием показателей сопротивления при сверлении древесины // Сахаровские чтения 2020 года: экологические проблемы XXI века. Материалы 20-й международной научной конференции, в 2 ч., Минск, 21–22 мая 2020 г. Минск: Информационно-вычислительный центр Министерства финансов Республики Беларусь, 2020. С. 280–284.

[17] Сиволапов В.А., Кулаков Е.Е., Сиволапов А.И. Диагностика жизнеспособности регенерантов сорта тополя сереющего хоперский 1 и экотип лиственницы с помощью прибора RESISTOGRAPH // Цифровые технологии в лесной отрасли. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, ВГЛТУ, 19–20 мая 2022. Воронеж: ВГЛТУ, 2022. С. 86–91.

[18] Танков А.А., Жамурина Н.А., Танков Д.А. Современные методы оценки аварийности деревьев // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2019. № 5 (79). С. 133–136.

[19] Лавров М.Ф. Совершенствование метода оценки качества древесины лиственницы, произрастающей в климатических условиях Якутии: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.21.05. Якутск, 2022. 16 с.

[20] Роготнева А.М. Инструментальная диагностика древесных насаждений Ленинского района г. Перми // Антропогенная трансформация природной среды, 2018. № 4. С. 238–240.

[21] Рунова Е.М., Гарус И.А., Мухачева А.Н. Применение инструментальных методов при оценке состояния стволов Pinus sylvestris L. // Лесотехнический журнал, 2020. Т. 10. № 3 (39). С. 72–85.

[22] Чернов В.Ю., Шарапов Е.С., Торопов А.С. Определение плотности древесины методом измерения сопротивления сверлению. Йошкар-Ола: Изд-во Поволжского ГТУ, 2019. 200 с.

[23] Авраменко А.А. Исследование внутреннего состояния и структуры древесины с использованием прибора Резистограф R650-SC // Вопросы криминологии, криминалистики и судебной экспертизы, 2020. № 2 (48). С. 111–114.

[24] Хох А.Н., Звягинцев В.Б. Новые возможности применения метода измерения сопротивления древесины сверлению в судебной экспертизе // Вопросы криминологии, криминалистики и судебной экспертизы, 2021. № 1 (49). С. 118–125.

[25] Хох А.Н., Авраменко А.А. Использование современных инструментальных методов при проведении судебно-ботанических экспертиз // Судебная экспертиза Беларусии, 2021. № 1 (12). С. 73–78.

Сведения об авторах

Тюкавина Ольга Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент кафедры биологии, экологии и биотехнологии Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), o.tukavina@narfu.ru

Неверов Николай Александрович — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. лаборатории глубинного геологического строения и динамики литосферы Института геодинамики и геологии, ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени Н.П. Лаверова» УрО РАН, na-neverov@yandex.ru

Мелехов Владимир Иванович — д-р техн. наук, профессор кафедры лесозаготовительных производств и обработки материалов Высшей инженерной школы, ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ)

Корчагов Сергей Анатольевич — д-р с.-х. наук, директор, ООО «Вологодский лесной научно-инновационный консалтинговый центр»

Макаров Сергей Сергеевич — д-р с.-х. наук, ст. науч. сотр. лаборатории недревесной продукции леса, Филиал ФБУ Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства «Центрально-европейская лесная опытная станция», makarov_serg44@mail.ru

Корепин Дмитрий Юрьевич — Инженер отдела дистанционных наблюдений и ГИС, Филиал ФБУ «Рослесозащита» «ЦЗЛ Архангельской области», korepin.mitya@yandex.ru

RESISTOGRAM RESULTS INTERPRETATION IN ASSESSING PINE STEM WOOD QUALITY

O.N. Tyukavina¹, N.A. Neverov², S.A. Korchagov³, V.I. Melekhov¹, S.S. Makarov⁴, D.Yu. Korepin⁵

¹Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

²N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 23, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163000, Arkhangelsk, Russia

³Vologda Forest Scientific and Innovative Consulting Center, 54A, lane. Technical, 160032, Vologda, Russia

⁴Russian Research Institute of Forestry and Mechanization of Forestry «Central European Forest Experimental Station», 134, Prospekt Mira, 156013, Kostroma, Russia

⁵Federal State Institution «Russian Forest Protection» «Forest Protection Center of the Arkhangelsk region», 13, Nikitova st., 163062, Arkhangelsk, Russia

o.tukavina@narfu.ru

The article presents the resistogram analysis results of the healthy and damaged pine trunks with the systematic resistance error identification to drilling of pine wood when using the resistograph. The influence of the bore drilling channel length on the amount of resistance to drilling of pine wood has been established. It is indicated that when using resistograms as an express method for assessing the quality of wood trunks, it is necessary to adjust its dataset. A method of modeling the effect of the trunk drilling depth on the amount of resistance to wood drilling is proposed. The influence of the bore drilling channel length on the value of the systematic error of the resistance to pine wood drilling was revealed. The systematic error of pine wood drilling resistance depends on the number of the drill bit working cycles. When the number of work cycles is up to 100, the systematic error is up to 20 Resi; from 100 to 200 — from 20 to 60 Resi; more than 200 — from 60 to 200 Resi. When using a drill bit after 100 working cycles, a linear dependence of systematic errors of resistance to pine wood drilling on the length of the bore drilling channel is noted.

Keywords: resistograph, pine, wood, trunk, drilling resistance

Suggested citation: Tyukavina O.N., Neverov N.A., Melekhov V.I., Korchagov S.A., Makarov S.S., Korepin D.Yu. Osobennosti interpretatsii rezul’tatov rezistogramm pri otsenke kachestva stvolovoy drevesiny sosny [Resistogram results interpretation in assessing pine stem wood quality]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 18–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-18-26

References

[1] Gulizade S.F. Primenenie akusticheskoj tomografii dlya izucheniya sostoyaniya nekotoryh vidov sosen i gledichij v usloviyah Absherona [Application of acoustic tomography to study the condition of some species of pines and gledias in the conditions of Absheron]. Hortus Botanicus [Hortus Botanicus], 2021, V. 16, pp. 209-218.

[2] Kostryukov A.YU., Kunickaya O.A., Grigor'ev I.V., Davtyan A.B. Pribornyy kompleks dlya radiograficheskogo kontrolya struktury drevesiny [Instrument complex for radiographic control of wood structure] Remont. Vosstanovlenie. Modernizaciya [Repair. Recovery. Modernization], 2019, no. 6, pp. 12-17.

[3] Vedernikov K., Zagrebin E., Bukharina I. Specific Nature of the Biochemical Composition of Spruce Wood from the Forest Stands Exposed to Drying out in European. Kastamonu University J. of Forestry Faculty, 2020, t. 20, no. 3, pp. 208–219. DOI:10.17475/kastorman.849461

[4] Terent’eva E.B., Sudakova M.S., Kalashnikov A.YU. Opyt primeneniya georadarnoy tomografii pri izuchenii stvolov derev’ev [Experience in the use of GPR tomography in the study of tree trunks]. Lesovedenie [Forest science], 2020, no. 3, pp. 274–286.

[5] Sharapov E.S. Sovershenstvovanie metodov i sredstv kvazinerazrushayushchego kontrolya fiziko-mekhanicheskikh svoystv drevesiny i drevesnykh materialov [Improving the methods and means of quasi-non-destructive testing of the physical and mechanical properties of wood and wood materials]. Dis. Dr. Sci. (Tech.), 05.21.05. Arkhangelsk, 2019, 340 p.

[6] Kim J.H., Sutley E.J., Martin F. Merging State-of-the-Art Research with Modern Practices to Improve the Quality of Wood Structures Exposed to Decay Fungi. Structures Congress 2019: Buildings and Natural Disasters. Reston, VA: American Society of Civil Engineers, 2019, pp. 74–83.

[7] Krajewski K.J. Krzysztof J. Resistograph investigation of Scots pine wood utility poles in the State Museum at Majdanek. Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW, 2019, v. 8, pp. 58–67.

[8] Fundova I., Funda T., Wu H.X. Non-destructive wood density assessment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) using Resistograph and Pilodyn. PLoS ONE, 2018, v. 13(9), p. e0204518. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204518

[9] Avramenko A.A. Issledovanie vnutrennego sostoyaniya i struktury drevesiny s ispol’zovaniem pribora Rezistograf R650-SC [Study of the internal state and structure of wood using the Resistograph R650-SC]. Voprosy kriminologii, kriminalistiki i sudebnoy ekspertizy [Issues of Criminology, Forensic Science and Forensic Science], 2021, no. 1 (49), pp. 177–180.

[10] Anciferov A.V. Sudebnye ekspertizy po ustanovleniyu prichin padeniya derev’ev [Forensic examinations to determine the causes of falling trees] Teoriya i praktika sudebnoy ekspertizy [Theory and practice of forensic examination], 2020, v. 15, no. 2, pp. 62–69.

[11] Grevcova V.V., YAcenko I.O. Diagnostika vnutrennego sostoyaniya stvolov duba chereshchatogo priborom Resistograph v dubrave glavnogo Botanicheskogo sada RAN [Diagnostics of the internal state of the trunks of the pedunculate oak with the Resistograph device in the oak grove of the Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences]. Monitoring i biologicheskie metody kontrolya vrediteley i patogenov drevesnyh rasteniy: ot teorii k praktike. Materialy tret’ey Vserossiyskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem [Monitoring and biological methods of control of pests and pathogens of woody plants: from theory to practice. Materials of the Third All-Russian Conference with international participation]. Krasnoyarsk, 2022, pp. 53–54.

[12] Kornienko V.O., Prihod’ko S.A. Novyy metodicheskiy podhod k ocenke mekhanicheskoy ustoychivosti zelenyh nasazhdeniy v gorodskoy srede [A new methodological approach to assessing the mechanical stability of green spaces in an urban environment] Samar. nauch. vestn. [Samara Scientific Bulletin], 2018, v. 7, no. 2 (23), рр. 72–77.

[13] Kulakova S.A. Instrumental’naya diagnostika derev’ev ulichnogo ozeleneniya (na primere lipy serdtselistnoy Tilia cordata) [Instrumental diagnostics of street gardening trees (on the example of the heart-leaved linden Tilia cordata)]. Antropogennaya transformatsiya prirodnoy sredy [Anthropogenic transformation of the natural environment], 2018, no. 4, pp. 224–227.

[14] Kulakova S.A., Rogotneva A.M. Instrumental’naya ocenka sostoyaniya dubovyh nasazhdeniy na territorii prirodnogo zapovednika «SHaytan-Tau» [Instrumental assessment of the state of oak plantations on the territory of the Shaitan-Tau Nature Reserve]. Voprosy stepevedeniya [Questions of steppe studies], 2019, no. XV, pp.160–164.

[15] Runova E.M., Anoshkina L.V. Lesovodstvenno-ekologicheskaya ocenka sostoyaniya sosnovyh drevostoev v usloviyah gorodskoy sredy [Forestry and ecological assessment of the state of pine stands in the urban environment]. Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel’skohozyaystvennoy akademii im. V.R.Filippova [Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy named after V.R.Filippov], 2021, no. 2 (63), pp. 114–122.

[16] Poznyak S.S., Khokh A.N. Diagnostika vnutrennego sostoyaniya derev’ev na nalichie skrytykh gniley s ispol’zovaniem pokazateley soprotivleniya pri sverlenii drevesiny [Diagnostics of the internal state of trees for the presence of hidden rot using resistance indicators when drilling wood]. Sakharovskie chteniya 2020 goda: ekologicheskie problemy XXI veka. Materialy 20-y mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, v 2 ch. [Sakharov Readings 2020: environmental problems of the XXI century. Proceedings of the 20th International Scientific Conference, at 2 t], Minsk, May 21–22, 2020. Minsk: Information and Computing Center of the Ministry of Finance of the Republic of Belarus, 2020, pp. 280–284.

[17] Sivolapov V.A., Kulakov E.E., Sivolapov A.I. Diagnostika zhiznesposobnosti regenerantov sorta topolya sereyushchego khoperskiy 1 i ekotip listvennitsy s pomoshch’yu pribora RESISTOGRAPH [Diagnostics of the viability of regenerants of the gray poplar variety Khopersky 1 and the larch ecotype using the RESISTOGRAPH device]. Tsifrovye tekhnologii v lesnoy otrasli. Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Digital technologies in the forestry industry. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference], VGLTU, May 19–20, 2022. Voronezh: VGLTU, 2022, pp. 86–91.

[18] Tankov A.A., ZHamurina N.A., Tankov D.A. Sovremennye metody ocenki avariynosti derev’ev [Modern methods of assessing the accident rate of trees] Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [News of the Orenburg State Agrarian University], 2019, no. 5 (79), pp. 133–136.

[19] Lavrov M.F. Sovershenstvovanie metoda otsenki kachestva drevesiny listvennitsy, proizrastayushchey v klimaticheskikh usloviyakh Yakutii [Improving the method for assessing the quality of larch wood growing in the climatic conditions of Yakutia]. Dis. Cand. Sci. (Tech.), 05.21.05. Yakutsk, 2022, 16 p.

[20] Rogotneva A.M. Instrumental’naya diagnostika drevesnyh nasazhdeniy Leninskogo rayona g. Permi [Instrumental diagnostics of tree plantings of the Leninsky district of Perm’]. Antropogennaya transformaciya prirodnoy sredy [Anthropogenic transformation of the natural environment], 2018, no. 4, pp. 238–240.

[21] Runova E.M., Garus I.A., Muhacheva A.N. Primenenie instrumental’nyh metodov pri ocenke sostoyaniya stvolov Pinus sylvestris L. [Application of instrumental methods in assessing the condition of the trunks of Pinus sylvestris L.]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Journal], 2020, v. 10, no. 3 (39), pp. 72–85.

[22] Chernov V.Yu., Sharapov E.S., Toropov A.S. Opredelenie plotnosti drevesiny metodom izmereniya soprotivleniya sverleniyu [Determination of wood density by measuring drilling resistance]. Yoshkar-Ola: Publishing House of the Volga State Technological University, 2019, 200 р.

[23] Avramenko A.A. Issledovanie vnutrennego sostoyaniya i struktury drevesiny s ispol’zovaniem pribora Rezistograf R650-SC [Investigation of the internal state and structure of wood using the Resistograph R650-SC device]. Voprosy kriminologii, kriminalistiki i sudebnoy ekspertizy [Questions of criminology, criminology and forensic examination], 2020, no. 2 (48), pp. 111–114.

[24] Hoh A.N., Zvyagincev V.B. Novye vozmozhnosti primeneniya metoda izmereniya soprotivleniya drevesiny sverleniyu v sudebnoy ekspertize [New possibilities of using the method of measuring the resistance of wood to drilling in forensic examination]. Voprosy kriminologii, kriminalistiki i sudebnoy ekspertizy [Questions of criminology, criminology and forensic examination], 2021, no. 1 (49), pp. 118–125.

[25] Khokh A.N., Avramenko A.A. Ispol’zovanie sovremennykh instrumental’nykh metodov pri provedenii sudebno-botanicheskikh ekspertiz [The use of modern instrumental methods in the conduct of forensic botanical examinations]. Sudebnaya ekspertiza Belarusii [Forensic examination of Belarus], 2021, no. 1 (12), pp. 73–78.

Authors’ information

Tyukavina Ol’ga Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, o.tukavina@narfu.ru

Neverov Nikolay Aleksandrovich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior researcher of Laboratory of the Deep Geological Structure and Dynamics of the Lithosphere of the Institute of Geodynamics and Geology of the Federal Research Center for the Integrated Study of the Arctic of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences named after N.P. Laverov, na-neverov@yandex.ru

Melekhov Vladimir Ivanovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Logging Production and Materials Processing of the Higher School of Engineering, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov

Korchagov Sergey Anatol’evich — Dr. Sci. (Agriculture), Director, LLC «Vologda Forest Scientific and Innovative Consulting Center», Kors45@yandex.ru

Makarov Sergey Sergeevich — Dr. Sci. (Agriculture), Senior researcher. Laboratories of non-wood forest products, Branch of the All-Russian Research Institute of Forestry and Forestry Mechanization «Central European Forest Experimental Station», makarov_serg44@mail.ru

Korepin Dmitriy Yur’evich — Engineer of the Department of Remote Observations and GIS, Federal State Institution «Russian Forest Protection» «Forest Protection Center of the Arkhangelsk region», korepin.mitya@yandex.ru

Лесные культуры, селекция и генетика

4

ДИНАМИКА ЖИВОГО НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА НА НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПАХ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР СРЕДНЕЙ ПОДЗОНЫ ТАЙГИ

27–37

УДК 630.161

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-27-37

Шифр ВАК 4.1.6

И.С. Коновалова, Д.Ю. Коновалов

ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

i.konovalova@narfu.ru

Рост древостоев искусственного происхождения на сплошных вырубках таежной зоны тесно связан с развитием травянистой растительности. Целью исследования явилось изучение динамики видового состава и структуры напочвенного покрова лесных культур на ранних этапах формирования в условиях средней подзоны тайги, а также выявление наиболее конкурентоспособных видов по значению фитоценотической активности. В результате полевых исследований определили таксономический состав и эколого-ценотическую структуру живого напочвенного покрова опытных культур сосны и ели 1 и 2 класса возраста в зависимости от обработки почвы плугами ПЛП-135 и ПЛД-1,2. Видовое богатство изменяется в пределах от 32 до 39 видов в возрасте культур 15 лет, и от 16 до 36 видов в возрасте культур 23 года. Типологическая структура растительного сообщества закономерно изменяется во времени. Коэффициенты сходства по составу семейств в 15-летних культурах варьируют от 0,48 до 0,89 в зависимости от обработки почвы. Наиболее близки между собой по составу семейств растительные сообщества лесных культур с обработкой почвы плугом ПЛП-135 и реконструкцией лиственного молодняка (R = 0,89). Сообщества растений напочвенного покрова лесных культур с обработкой почвы плугом ПЛД-1,2 отличаются по семейственному составу (0,48…0,58). В результате фитоценотического анализа пришли к выводу, что структура напочвенного покрова лесных культур закономерно изменяется во времени: группа высокоактивных видов напочвенного покрова достаточно многочисленна в 15-летних культурах и включает в себя 15 видов (33 % видового состава флоры), в 23-летних лесных культурах выделено только четыре вида из группы высокоактивных растений.

Ключевые слова: лесные культуры, обработка почвы, напочвенный покров, встречаемость видов, проективное покрытие, активность вида

Ссылка для цитирования: Коновалова И.С., Коновалов Д.Ю. Динамика живого напочвенного покрова на начальных этапах формирования лесных культур средней подзоны тайги // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 27–37. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-27-37

Список литературы

[1] Любименко В.Н. К вопросу о сорной растительности сплошных вырубок // Сельское хозяйство и лесоводство, 1902. Т. 205. № 5. С. 290–341.

[2] Тольский А.П. Сорная травянистая растительность в лесном хозяйстве и меры борьбы с ней. М.: Издательство Наркомзема «Новая деревня», 1922. 56 с.

[3] Огиевский В.В., Хиров. А.А. Обследование и исследование лесных культур (методическое пособие для лесоводов). М.: Лесная пром-сть, 1964. 51 с.

[4] Огиевский В.В., Медведева А.А. Основы агротехники лесных культур в лесах Западной Сибири. Красноярск: Красноярское книжное издательство, 1969. 172 с.

[5] Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1949. 455 с.

[6] Мелехов И.С., Корелина А.А. О кипрейных вырубках и мероприятиях по возобновлению леса применительно к ним. Концентрированные рубки в лесах Севера. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1954. С. 149–158.

[7] Мелехов И.С. Очерк развития науки о лесе в России. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 208 с.

[8] Мелехов И.С. Научные основы лесовосстановительных мероприятий в таежных лесах // Лесное хозяйство, 1959. № 2. С. 3–15.

[9] Мелехов И.С., Корконосова Л.И., Чертовской В.Г. Руководство по изучению типов концентрированных вырубок. М.: Изд-во АН СССР, 1965. 180 с.

[10] Декатов Н.Е. Простейшие мероприятия по возобновлению леса при концентрированных рубках. Л.: Гослестехиздат, 1936. 112 с.

[11] Декатов Н.Е. Мероприятия по возобновлению леса при механизированных лесозаготовках. М.: Гослесбумиздат, 1961. 278 с.

[12] Березенко М.Н. Живой напочвенный покров дубрав южной части БССР и его влияние на возобновление дуба: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Гомель: АН БССР, Институт социалистического сельского хозяйства, 1953. 13 с.

[13] Корконосова Л.И. К вопросу формирования вейниковых вырубок на Европейском Севере // Вопросы таежного лесоводства на Европейском Севере. М.: Наука, 1967. С. 101–113.

[14] Стальская П.В. Изменение некоторых биологических особенностей Deschampsia flexuosa па луговиковых вырубках // Лесной журнал, 1959. Вып. 6. С. 6–13.

[15] Чертовской В.Г. Еловые леса Европейской части СССР. М.: Лесная пром-сть, 1978. 176 с.

[16] Воронова B.C. К вопросу о классификации растительности вырубок Карелии // Возобновление леса на вырубках и выращивание сеянцев в питомниках. Петрозаводск: Карельское книжное издательство, 1964. С. 22–32.

[17] Побединский А.В. Изучение лесовосстановительных процессов. М.: Лесная пром-сть, 1966. 64 с.

[18] Санников С.Н. Типы вырубок, динамика живого напочвенного покрова и его роль в последующем возобновлении сосны в Припышминских борах-зеленомошниках // Леса Урала и хозяйство в них, 1968. Вып. 1. С. 280–301.

[19] Мочалов Б.А., Сеньков А.О., Мочалова Г.А., Артемьева Н.Р. Изменение условий среды на вырубке при подготовке почвы и влияние их на рост культур сосны из сеянцев с закрытыми корнями // Сохраним планету Земля: Сборник докладов Международного экологического форума, 1–5 марта 2004 года. СПб. 2004. С. 333–337.

[20] Попивщий И.И., Шапкин О.М. Отзывчивость саженцев сосны и ели на действие регуляторов роста и микроэлементов // Лесное хозяйство, 1986. №12. С. 31–33.

[21] Коновалова И.С., Мочалов Б.А., Коновалов Д.Ю., Клевцов Д.Н. Развитие напочвенного покрова в 15-летних опытных культурах сосны // Экологические проблемы Арктики и северных территорий. Межвузовский сборник научных трудов. Архангельск: Издательство САФУ, 2015. С. 166–170.

[22] Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Состояние и рост лесных культур сосны и ели, созданных из посадочного материала с открытыми и закрытыми корнями в средней и северной подзонах тайги Архангельской области // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства, 2016. № 1. С. 64–71.

[23] Мочалов Б.А., Мочалова Г.А. Влияние способов подготовки подзолистой почвы на рост культур сосны в зоне тайги // Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны: тез. докл. VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с междун. участием науч. конф. Белгород, 2016. С. 108–109.

[24] Белова А. И., Хамитов Р. С., Хамитова С. М., Полякова Е. С. Рост лесных культур ели европейской созданных сеянцами с закрытой корневой системой // Хвойные бореальной зоны, 2022. Т. XL. № 2. С. 109–113.

[25] Бельков В.П., Омельяненко А.Я., Мартынов А.Н. Регулирование травяного покрова в лесу. М.: Лесная пром-ть, 1974. 112 с.

[26] Куусела К. Динамика бореальных хвойных лесов. Хельсинки: SITRA, 1991. 210 с.

[27] Чижов Б.Е. Регулирование травяного покрова при лесовосстановлении. М.: Издательство ВНИИЛМ, 2003. 174 с.

[28] Гнатюк Е.П., Крышень А.М. Методы исследования ценофлор (на примере растительных сообществ вырубок Карелии). Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005. 68 с.

[29] Крышень А.М., Соколов А.И., Харитонов В.А. Зависимость роста саженцев ели от травянистой растительности на вырубках // Лесоведение, 2001. № 2. С. 41–45.

[30] Крышень А.М. Растительные сообщества вырубок Карелии. М: Наука, 2006. 262 с.

[31] Геникова Н.В. Крышень А.М. Динамика напочвенного покрова северотаежного ельника черничного в первые годы после рубки // Ботанический журнал, 2018. Вып. 103(3). С. 364–381.

[32] Ивлева Т.Ю. Леонова Н.Б. Пространственно-функциональная неоднородность поствырубочных сообществ в южной тайге (центрально-лесной заповедник) // Экосистемы: экология и динамика, 2019. Т. 3. № 4. С. 24–52.

[33] Пристова Т.А. Динамика надземной фитомассы живого напочвенного покрова в лиственных фитоценозах послерубочного происхождения // Известия самарского научного центра российской академии наук, 2019. Т. 21. № 2–2 (88). С. 204–209.

[34] Широких П. С., Мартыненко В. Б., Баишева Э. З., Бикбаев И.Г. Динамика растительности на вырубках южно-уральского региона: основные итоги исследований уфимской геоботанической школы // Фиторазнообразие восточной Европы, 2018. № 3. С. 17–30.

[35] Шмидт В.М. Флора Архангельской области. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2005. 346 с.

[36] Бабич Н.А., Нечаева И.С. Сорная растительность лесных питомников. Архангельск: Издательство САФУ, 2010. 187 с.

[37] Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. О лесовосстановлении в условиях тайги и арктической зоне РФ на примере Архангельской области // Современная лесная наука: проблемы и перспективы. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, 2017. С. 329–334.

[38] Мочалов Б.А., Туртиайнен М. Развитие производства семян и посадочного материала и лесовосстановления в Архангельской области // Устойчивое лесопользование в Каргопольском районе Архангельской области 1999–2001. Российско-финляндская программа развития устойчивого лесного хозяйства и сохранения биоразнообразия на Северо-западе России. Финляндия, г. Йоэнсуу, 2002. С. 11–13.

[39] Motshalov B. Tuloksia Arkangelin alueen metsanuudistamismenetelmien kehittamisprojektista // Taimi, uutiset 4/2004, suonenjoen tutkimusasema. Finland, Joensuu, Metla, pp. 11–16.

[40] Редько Г.И., Мерзленко М.Д., Бабич Н.А., Трещевский И.В. Лесные культуры и защитное лесоразведение. Спб.: Издательство СПбГЛТА, 1999. 418 с.

[41] Коновалова И.С., Мочалов Б.А. Видовое разнообразие растительного сообщества в 15-летних опытных культурах сосны и ели // Материалы XV Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Н. Высоцкого «Леса Евразии — большой Алтай», Барнаул, 13–20 сентября 2015 г. М.: МГУЛ, 2015. С. 94–96.

[42] Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур. Л.: Издательство ЛТА, 1967. 50 с.

[43] Мартынов А.Н., Недовесова У.А. Оценка типа размещения подроста ели в смешанных молодняках // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2011. № 195. С. 22–28.

[44] Мочалов Б.А., Сеньков А.О., Мочалова Г.А., Артемьева Н.Р. Изменение условий среды на вырубке при подготовке почвы и влияние их на рост культур сосны из сеянцев с закрытыми корнями // Сохраним планету Земля: Сборник докладов Международного экологического форума, 1–5 марта 2004 года. СПб.: Издательство Центрального музея почвоведения им В.В. Докучаева, 2004. С. 333–337.

[45] Мочалов Б.А., Сеньков А.О. К характеристике условий среды на вейниковых вырубках в средней подзоне тайги и влияние их на рост культур сосны и ели. Проблемы лесоведения и лесоводства // Материалы третьих Мелеховских чтений, посвященных 100-летию со дня рождения И.С.Мелехова, 15–16 сентября 2005 г. Архангельск: Издательство Архангельского ГТУ, 2005. С. 47–51.

Сведения об авторах

Коновалова Ирина Сергеевна — канд. с.-х. наук, доцент кафедры лесоводства и лесоустройства, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), i.konovalova@narfu.ru

Коновалов Денис Юрьевич — канд. с.-х. наук, доцент кафедры техносферной безопасности, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», d.konovalov@narfu.ru

LIVING GROUND COVER DYNAMICS AT INITIAL STAGES OF FOREST CROPS FORMATION IN MIDDLE TAIGA SUBZONE

I.S. Konovalova, D.Yu. Konovalov

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

i.konovalova@narfu.ru

The growth of artificial origin stands in the clear-cut areas of the taiga zone is closely related to the development of herbaceous vegetation. The aim of the study was to study the dynamics of the species composition and structure of the ground cover of forest plantations at the early stages of formation in the conditions of the middle taiga subzone, as well as to identify the most competitive species in terms of phytocenotic activity. In the course of field studies, the taxonomic composition and ecological and coenotic structure of the living ground cover of experimental pine and spruce crops of the 1st and 2nd age classes were determined, depending on the tillage with plows PLP-135 and PLD-1.2. Species abundance ranges from 32 to 39 species in crops aged 15 years, and from 16 to 36 species in crops aged 23 years. The typological structure of the plant community naturally changes over time. The similarity coefficients for the composition of families in 15-year-old crops vary from 0,48 to 0,89 depending on tillage. Plant communities of forest crops with soil cultivation with the PLP-135 plow and reconstruction of deciduous young growth are the closest to each other in terms of family composition (R = 0,89). Plant communities of the ground cover of forest crops with tillage with the PLD-1.2 plow differ in family composition (0,48…0,58). As a result of phytocenotic analysis, we came to the conclusion that the structure of the ground cover of forest plantations naturally changes over time: the group of highly active species of the ground cover is quite numerous in 15-year-old crops and includes 15 species (33 % of the species composition of the flora). In 23-year-old forest plantations, only four species from the group of highly active plants were identified.

Keywords: ground cover, forest crops, species occurrence, projective cover, species activity

Suggested citation: Konovalova I.S., Konovalov D.Yu. Dinamika zhivogo napochvennogo pokrova na nachal’nykh etapakh formirovaniya lesnykh kul’tur sredney podzony taygi [Living ground cover dynamics at initial stages of forest crops formation in middle taiga subzone]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 27–37. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-27-37

References

[1] Lyubimenko V.N. K voprosu o sornoy rastitel’nosti sploshnykh vyrubok [On the issue of weed vegetation in clear-cut areas]. Sel’skoe khozyaystvo i lesovodstvo [Agriculture and forestry], 1902, v. 205, no. 5, pp. 290–341.

[2] Tol’skiy A.P. Sornaya travyanistaya rastitel’nost’ v lesnom khozyaystve i mery bor’by s ney [Weedy herbaceous vegetation in forestry and measures to combat it]. Moscow: Izdatel’stvo Narkomzema «Novaya derevnya» [Publishing house of the People’s Commissariat of Agriculture «New Village»], 1922, 56 p.

[3] Ogievskiy V.V., Khirov. A.A. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul’tur (metodicheskoe posobie dlya lesovodov) [Inspection and research of forest cultures (a manual for foresters)]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1964, 51 p.

[4] Ogievskiy V.V., Medvedeva A.A. Osnovy agrotekhniki lesnykh kul’tur v lesakh Zapadnoy Sibiri [Fundamentals of agricultural technology of forest crops in the forests of Western Siberia]. Krasnoyarsk: Krasnoyarskoe knizhnoe izdatel’stvo [Krasnoyarsk book publishing house], 1969, 172 p.

[5] Morozov G.F. Uchenie o lese [Forest teaching]. Moscow-Leningrad: Goslesbumizdat, 1949, 455 p.

[6] Melekhov I.S., Korelina A.A. O kipreynykh vyrubkakh i meropriyatiyakh po vozobnovleniyu lesa primenitel’no k nim. Kontsentrirovannye rubki v lesakh Severa [On fireweed clearings and measures for reforestation in relation to them. Concentrated logging in the forests of the North]. Moscow–Leningrad: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1954, pp. 149–158.

[7] Melekhov I.S. Ocherk razvitiya nauki o lese v Rossii [Essay on the development of forest science in Russia]. Moscow: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1957, 208 p.

[8] Melekhov I.S. Nauchnye osnovy lesovosstanovitel’nykh meropriyatiy v taezhnykh lesakh [Scientific bases of reforestation measures in taiga forests]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1959, no. 2, pp. 3–15.

[9] Melekhov I.S., Korkonosova L.I., Chertovskoy V.G. Rukovodstvo po izucheniyu tipov kontsentrirovannykh vyrubok [Guide to the study of types of concentrated clearings]. Moscow: Acad. Sciences of the USSR, 1965, 180 p.

[10] Dekatov N.E. Prosteyshie meropriyatiya po vozobnovleniyu lesa pri kontsentrirovannykh rubkakh [The simplest measures for reforestation in concentrated felling]. Leningrad: Goslestekhizdat, 1936, 112 p.

[11] Dekatov N.E. Meropriyatiya po vozobnovleniyu lesa pri mekhanizirovannykh lesozagotovkakh [Measures for reforestation during mechanized logging]. Moscow: Goslesbumizdat, 1961, 278 p.

[12] Berezenko M.N. Zhivoy napochvennyy pokrov dubrav yuzhnoy chasti BSSR i ego vliyanie na vozobnovlenie duba [Living ground cover of oak forests in the southern part of the BSSR and its influence on the renewal of oak]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). Gomel’: Academy of Sciences of the BSSR, Institute of Socialist Agriculture, 1953, 13 p.

[13] Korkonosova L.I. K voprosu formirovaniya veynikovykh vyrubok na Evropeyskom Severe [To the question of the formation of reed cuttings in the European North]. Voprosy taezhnogo lesovodstva na Evropeyskom Severe [Issues of taiga forestry in the European North]. Moscow: Nauka, 1967, pp. 101–113.

[14] Stal’skaya P.V. Izmenenie nekotorykh biologicheskikh osobennostey Deschampsia flexuosa pa lugovikovykh vyrubkakh [Changes in some biological features of Deschampsia flexuosa in meadow clearings]. Lesnoy zhurnal [Forest Journal], 1959, iss. 6, pp. 6–13.

[15] Chertovskoy V.G. Elovye lesa Evropeyskoy chasti SSSR [Spruce forests of the European part of the USSR]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1978, 176 p.

[16] Voronova B.C. K voprosu o klassifikatsii rastitel’nosti vyrubok Karelii [To the question of the classification of vegetation in the clearings of Karelia]. Vozobnovlenie lesa na vyrubkakh i vyrashchivanie seyantsev v pitomnikakh [Renewal of the forest in clearings and the cultivation of seedlings in nurseries]. Petrozavodsk: Karelian book publishing house, 1964, pp. 22–32.

[17] Pobedinskiy A.V. Izuchenie lesovosstanovitel’nykh protsessov [Study of reforestation processes]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1966, 64 p.

[18] Sannikov S.N. Tipy vyrubok, dinamika zhivogo napochvennogo pokrova i ego rol’ v posleduyushchem vozobnovlenii sosny v Pripyshminskikh borakh zelenomoshnikakh [Types of cuttings, dynamics of living ground cover and its role in the subsequent renewal of pine in the Pripyshminsky green moss forests]. Lesa Urala i khozyaystvo v nikh [Forests of the Urals and the economy in them], 1968, iss. 1, pp. 280–301.

[19] Mochalov B.A., Senkov A.O., Mochalova G.A., Artemyeva N.R. Izmenenie usloviy sredy na vyrubke pri podgotovke pochvy i vliyanie ih na rost kul’tur sosny iz seyancev s zakrytymi kornyami [Changes in environmental conditions at logging during soil preparation and their impact on the growth of pine crops from seedlings with closed roots]. Sohranim planetu Zemlya [Let’s save the planet Earth]: Collection of reports of the International Environmental Forum, March 1–5, 2004, St. Petersburg. 2004, pp. 333–337.

[20] Popivshchiy I.I., Shapkin O.M. Otzyvchivost’ sazhentsev sosny i eli na deystvie regulyatorov rosta i mikroelementov [Responsiveness of pine and spruce seedlings to the action of growth regulators and trace elements]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1986, no. 12, pp. 31–33.

[21] Konovalova I.S., Mochalov B.A., Konovalov D.Yu., Klevtsov D.N. Razvitie napochvennogo pokrova v 15-letnih opytnyh kul’turah sosn [Development of ground cover in 15-year-old experimental pine crops]. Ekologicheskie problemy Arktiki i severnyh territoriy [Environmental problems of the Arctic and northern territories]. Intercollegiate collection of scientific papers. Arkhangelsk: SAFU Publishing House, 2015, pp. 166–170.

[22] Mochalov B.A., Bobushkina S.V. Sostoyanie i rost lesnyh kul’tur sosny i eli, sozdannyh iz posadochnogo materiala s otkrytymi i zakrytymi kornyami v sredney i severnoy podzonah taygi Arhangel’skoy oblasti [The state and growth of pine and spruce forest crops created from planting material with open and closed roots in the middle and northern taiga subzones of the Arkhangelsk region]. Proceedings of the St. Petersburg Scientific Research Institute of Forestry, 2016, no. 1, pp. 64–71.

[23] Mochalov B.A., Mochalova G.A. Vliyanie sposobov podgotovki podzolistoy pochvy na rost kul’tur sosny v zone taygi [The influence of podzolic soil preparation methods on the growth of pine crops in the taiga zone]. Pochvovedenie —prodovol’stvennoy i ekologicheskoy bezopasnosti strany [Soil science — food and environmental security of the country]: thesis of the VII Congress of the Society of Soil Scientists named after V.V. Dokuchaev and the All-Russian International Conference. with the participation of scientific conf. Belgorod, 2016, pp. 108–109.

[24] Belova A. I., Khamitov R. S., Khamitova S. M., Polyakova E. S. Rost lesnyh kul’tur eli evropeyskoy sozdannyh seyancami s zakrytoy kornevoy sistemoy [Growth of European spruce forest crops created by seedlings with a closed root system]. Hvoynye boreal’noy zony [Coniferous boreal zones], 2022, v. XL, no. 2, pp. 109–113.

[25] Belkov V.P., Omelianenko A.Ya., Martynov A.N. Regulirovanie travyanogo pokrova v lesu [Regulation of grass cover in the forest]. Moscow: Lesnaya prom-st’, 1974, 112 p.

[26] Kuusela K. Dinamika boreal’nykh khvoynykh lesov [Dynamics of boreal coniferous forests]. Helsinki: SITRA, 1991, 210 p.

[27] Chizhov B.E. Regulirovanie travyanogo pokrova pri lesovosstanovlenii [Grass cover regulation during reforestation]. Moscow: VNIILM, 2003, 174 p.

[28] Gnatyuk E.P., Kryshen’ A.M. Metody issledovaniya tsenoflor (na primere rastitel’nykh soobshchestv vyrubok Karelii) [Methods for studying cenofloras (on the example of plant communities in clearings in Karelia)]. Petrozavodsk: Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2005, 68 p.

[29] Kryshen’ A.M., Sokolov A.I., Kharitonov V.A. Zavisimost’ rosta sazhentsev eli ot travyanistoy rastitel’nosti na vyrubkakh [Dependence of the growth of spruce seedlings on grassy vegetation in clearings]. Lesovedenie, 2001, no. 2, pp. 41–45.

[30] Kryshen’A.M. Rastitel’nye soobshchestva vyrubok Karelii [Plant communities of cutting areas in Karelia]. Moscow: Nauka, 2006, 262 p.

[31] Genikova N.V. Kryshen A.M. Dinamika napochvennogo pokrova severotaezhnogo el’nika chernichnogo v pervye gody posle rubki [Dynamics of the ground cover of the Northern taiga blueberry spruce in the first years after logging] // Botanical Journal, 2018, iss. 103(3), pp. 364–381.

[32] Ivleva T.Yu. Leonova N.B. Prostranstvenno-funkcional’naya neodnorodnost’ postvyrubochnyh soobshchestv v yuzhnoy tayge (central’no-lesnoy zapovednik) [Spatial and functional heterogeneity of post-logging communities in the southern taiga (central Forest Reserve)]. Ecosystems: ecology and dynamics, 2019, v. 3, no. 4, pp. 24–52.

[33] Pristova T.A. Dinamika nadzemnoy fitomassy zhivogo napochvennogo pokrova v listvennyh fitocenozah poslerubochnogo proiskhozhdeniya [Dynamics of aboveground phytomass of living ground cover in deciduous phytocenoses of post-harvest origin]. Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2019, t. 21, № 2–2 (88), pp. 204–209.

[34] Shirokikh P.S., Martynenko V.B., Baisheva E.Z., Bikbaev I.G. Dinamika rastitel’nosti na vyrubkah yuzhno-ural’skogo regiona: osnovnye itogi issledovaniy ufimskoy geobotanicheskoy shkoly [Vegetation dynamics in the cuttings of the South Ural region: the main results of the research of the Ufa geobotanical school]. Phytodiversity of Eastern Europe, 2018, no. 3, pp. 17–30.

[35] Shmidt V.M. Flora Arkhangel’skoy oblasti [Flora of the Arkhangelsk region]. St. Petersburg: St. Petersburg State University, 2005, 346 p.

[36] Babich N.A., Nechaeva I.S. Sornaya rastitel’nost’ lesnykh pitomnikov. Arkhangel’sk: Severnyy (Arkticheskiy) federal’nyy universitet [Weed vegetation of forest nurseries]. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University, 2010, 187 p.

[37] Mochalov B.A., Babushkina S.V. O lesovosstanovlenii v usloviyah taygi i arkticheskoy zone RF na primere Arhangel’skoy oblasti [On reforestation in the conditions of the taiga and the Arctic zone of the Russian Federation on the example of the Arkhangelsk region]. Sovremennaya lesnaya nauka: problemy i perspektivy [Modern forest science: problems and prospects]. Materials of the All-Russian Scientific and practical conference, 2017, pp. 329–334.

[38] Mochalov B.A., Turtiaynen M. Razvitie proizvodstva semyan i posadochnogo materiala i lesovosstanovleniya v Arkhangel’skoy oblasti [Development of seed and planting material production and reforestation in the Arkhangelsk region]. Ustoychivoe lesopol’zovanie v Kargopol’skom rayone Arkhangel’skoy oblasti 1999–2001. Rossiysko-finlyandskaya programma razvitiya ustoychivogo lesnogo khozyaystva i sokhraneniya bioraznoobraziya na Severo-zapade Rossii [Sustainable forest management in the Kargopol district of the Arkhangelsk region 1999–2001. Russian-Finnish program for the development of sustainable forestry and biodiversity conservation in the North-West of Russia]. Finland, Joensuu, 2002, pp. 11–13.

[39] Motshalov B. Tuloksia Arkangelin alueen metsanuudistamismenetelmien kehittamisprojektista. Taimi, uutiset 4/2004, suonenjoen tutkimusasema. Finland, Joensuu, Metla, pp. 11–16.

[40] Red’ko G.I., Merzlenko M.D., Babich N.A., Treshchevskiy I.V. Lesnye kul’tury i zashchitnoe lesorazvedenie [Forest crops and protective afforestation]. St. Petersburg: St. Petersburg State Forest Engineering Academy, 1999, 418 p.

[41] Konovalova I.S., Mochalov B.A. Vidovoe raznoobrazie rastitel’nogo soobshchestva v 15-letnikh opytnykh kul’turakh sosny i eli [Species diversity of the plant community in 15-year-old pine and spruce experimental cultures]. Materialy XV Mezhdunarodnoy konferentsii molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya professora G.N. Vysotskogo «Lesa Evrazii — bol’shoy Altay» [Proceedings of the XV International Conference of Young Scientists dedicated to the 150th anniversary of the birth of Professor G.N. Vysotsky «Forests of Eurasia–Great Altai», Barnaul, 13–20 September 2015. Moscow: MGUL, 2015, pp. 94–96.

[42] Ogievskiy V.V., Khirov A.A. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul’tur [Inspection and research of forest crops]. Leningrad: LTA, 1967, 50 p.

[43] Martynov A.N., Nedovesova U.A. Otsenka tipa razmeshcheniya podrosta eli v smeshannykh molodnyakakh [Evaluation of the type of placement of undergrowth of spruce in mixed young growth]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [News of the St. Petersburg Forestry Academy], 2011, no. 195, pp. 22–28.

[44] Mochalov B.A., Sen’kov A.O., Mochalova G.A., Artem’eva N.R. Izmenenie usloviy sredy na vyrubke pri podgotovke pochvy i vliyanie ikh na rost kul’tur sosny iz seyantsev s zakrytymi kornyami [Changes in environmental conditions in the felling during soil preparation and their influence on the growth of pine crops from seedlings with closed roots]. Sokhranim planetu Zemlya: Sbornik dokladov Mezhdunarodnogo ekologicheskogo foruma [Save the planet Earth: Collection of reports of the International Ecological Forum], 1–5 March 2004. St. Petersburg: Central Museum of Soil Science named after V.V. Dokuchaeva, 2004, pp. 333–337.

[45] Mochalov B.A., Sen’kov A.O. K kharakteristike usloviy sredy na veynikovykh vyrubkakh v sredney podzone taygi i vliyanie ikh na rost kul’tur sosny i eli. Problemy lesovedeniya i lesovodstva [On the characterization of environmental conditions on reed cuttings in the middle subzone of the taiga and their influence on the growth of pine and spruce crops. Problems of forest science and forestry]. Materialy tret'ikh Melekhovskikh chteniy, posvyashchennykh 100-letiyu so dnya rozhdeniya I.S. Melekhova [Materials of the third Melekhov readings dedicated to the 100th anniversary of the birth of I.S. Melekhov], 15–16 September 2005. Arkhangelsk: Arkhangelsk State Technical University, 2005, pp. 47–51.

Authors’ information

Konovalova Irina Sergeevna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Silviculture and Forest management, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, i.konovalova@narfu.ru

Konovalov Denis Yur’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Department of Technosphere Safety, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, d.konovalov@narfu.ru

5

РОСТ И РАЗВИТИЕ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ, СОЗДАННЫХ ПОСАДОЧНЫМ МАТЕРИАЛОМ С ЗАКРЫТОЙ И ОТКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ, В РАЗЛИЧНЫХ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

38–48

УДК 630*161.03

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-38-48

Шифр ВАК 4.1.2

В.В. Сахнов¹, А.П. Прокопьев¹, И.Р. Галиуллин¹, С.Г. Глушко²

¹Филиал ФБУ «ВНИИЛМ» «Восточно-европейская ЛОС», Россия, 420015, г. Казань, ул. Товарищеская, д. 40

²ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет», Россия, 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 65

glushkosg@mail.ru

Приведены результаты исследований роста и развития лесных культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), созданных посадочным материалом с закрытой корневой системой, и их сравнение с лесными культурами, созданными обычными саженцами с открытой корневой системой, в различных лесорастительных условиях Республики Татарстан. Проведены замеры биометрических параметров растений в количестве, обеспечивающем точность среднестатистических показателей 5 %. Установлено, что лесные культуры сосны обыкновенной, созданные на более легких почвах в лесорастительных условиях B1-3, значительно отстают в развитии от лесных культур, созданных на более богатых по агрохимическим характеристикам почвах — C1-3. Выявлено существенное снижение интенсивности роста саженцев при создании лесных культур саженцами с закрытой корневой системой в лесорастительных условиях Д2-3 на почвах с тяжелым гранулометрическим составом (черноземы обыкновенный и выщелоченный). Сделан вывод о том, что применение посадочного материала, выращенного в условиях закрытой корневой системы, для создания лесных культур сосны обыкновенной в условиях Республики Татарстан требует дальнейшего научного обоснования, а результаты использования посадочного материала с закрытой корневой системой носят неоднозначный характер и нуждаются в проведении соответствующей опытно-производственной проверки.

Ключевые слова: лесные культуры, саженцы, почвенные условия, корневая система

Ссылка для цитирования: Сахнов В.В., Прокопьев А.П., Галиуллин И.Р., Глушко С.Г. Рост и развитие лесных культур сосны обыкновенной, созданных посадочным материалом с закрытой и открытой корневой системой, в различных условиях Республики Татарстан // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 38–48. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-38-48

Список литературы

[1] Рекомендации по ведению лесного хозяйства Татарской АССР на зонально-типологической основе. М.: Изд-во ВНИИЛМ, 1985. 45 с.

[2] Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Теория и практика выращивания сосны и ели в культурах. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. 220 с.

[3] Мерзленко М.Д., Глазунов Ю.Б., Мельник П.Г. Результаты выращивания провениенций сосны обыкновенной в географических посадках Серебряноборского опытного лесничества // Лесоведение, 2017. № 3. С. 176–182.

[4] Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Теория и практика выращивания сосны и ели в культурах. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. 220 с.

[5] Тишков А.С., Мерзленко М.Д., Мельник П.Г. Рост и производительность культур ели разной густоты посадки в условиях северо-западного Подмосковья // Лесное хозяйство. Материалы докл. 84-й науч.-техн. конф., посвященной 90-летнему юбилею БГТУ и Дню белорусской науки (с международным участием), Минск, 03–14 февраля 2020 г. Минск: Изд-во Белорусского государственного технологического университета, 2020. С. 150–151.

[6] Прокопьев А.П. Лесокультурное направление исследований Восточно-европейской лесной опытной станции // Лесохозяйственная информация, 2016. № 4. С. 22–30.

[7] Ильин Ф.С., Гарипов Н.Р., Петров В.А. 95 лет содружеству науки и практики в лесах Среднего Поволжья // Лесохозяйственная информация, 2021. № 4. С. 5–25.

[8] Огиевский В.В. Энергия и интенсивность роста, как показатели состояния культур // Лесовосстановление: Материалы науч.-техн. конф. Ленинград, 25 мая 1968 г. Л.: Изд-во ЛТА., 1968. С. 31–32.

[9] Незабудкин Г.К. Обследование и исследование лесных и плантационных культур. Йошкар-Ола: [Б. и.], 1971. 52 с.

[10] Незабудкин Г.К. Типы лесных культур и их применение в лесхозах и леспромхозах МАССР // Сб. тр. ПЛТИ им. М. Горького, 1965. № 57. Вып. 2. С. 25–37.

[11] Маслаков Е.Л., Извекова И.М., Петрова Е.С. Рост сеянцев сосны и ели в контейнерах различного размера // Сб. науч. тр. ЛенНИИЛХ, 1976. Вып. 24. С. 83–87.

[12] Прохоренко Н.Б., Глушко С.Г. Характеристика сосняков сложных на волжских террасах Татарстана // Сибирский лесной журнал, 2017. № 2. С. 40–51.

[13] Сахнов В.В., Прокопьев А.П., Пуряев А.С. Рекомендации по созданию лесных культур с использованием посадочного материала с закрытой и открытой корневой системой в условиях Республики Татарстан. Казань: Редакционно-издательский центр «Школа», 2018. 40 с.

[14] Прокопьев А.П., Сахнов В.В. Влияние стимуляторов роста на рост и развитие сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Лесное хозяйство и рациональное использование природных ресурсов: Матер. Региональной науч.-практ. конф., Казань, 12–13 апреля 2018 года. Казань: Изд-во Казанского государственного аграрного университета, 2018. С. 56–60.

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

[16] ОСТ 56-69–83. Пробные площади лесоустроительные. Метод закладки. Введен 01.07.85. М.: Издательство стандартов, 1985. 8 с.

[17] Мелешин П.И., Белостоцкий Н.Н., Козлов В.А. Совершенствование технологии выращивания саженцев с закрытой корневой системой в производственных условиях // Выращивание и формирование высокопродуктивных насаждений в южной подзоне тайги. Л.: Изд-во ЛенНИИЛХ, 1984. С. 34–41.

[18] Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

[19] Демидова Н.А., Дуркина Т.М., Гоголева Л.Г. Изменчивость биометрических показателей сеянцев сосны скрученной широкохвойной с закрытой корневой системой на севере Архангельской области // Лесоведение, 2020. № 5. С. 466–473.

[20] Мерзленко М.Д. Лесокультурное дело. М.: МГУЛ, 2009. 124 с.

[21] Винокуров М.А., Гришин П.В. Лесные почвы Татарии. Казань: Издательство Казанского университета, 1962. 71 с.

[22] Волотович А.А., Поплавская Л.Ф., Ребко С.В., Тупик П.В. Сравнительные показатели роста сортовых сеянцев сосны обыкновенной с ЗКС // Лесное хозяйство: Тез. 82-й науч.-техн. конф. с междунар. участием, Минск, 01–14 февраля 2018 г. Минск: Изд-во БГТУ, 2018. С. 56.

[23] Гладинов А.Н., Коновалова Е.В., Содбоева С.Ч. Сравнительные результаты использования сеянцев сосны обыкновенной с открытой и закрытой корневой системой при искусственном лесовосстановлении в условиях Западного Забайкалья // Успехи современного естествознания, 2021. № 11. С. 7–12.

[24] Еросланова А.В., Заболотских П.В. Влияние биометрических показателей сеянцев сосны (Pínus sylvéstris L.) с закрытой корневой системой на рост лесных культур // Инженерные кадры — будущее инновационной экономики России, 2022. № 1. С. 271–274.

[25] Галдина Т.Е., Самошин С.Е. Влияние нетрадиционных удобрений на выращивание посадочного материала в лесных питомниках // Успехи современного естествознания, 2018. № 11. С. 24–29.

[26] Гоф А.А., Жигулин Е.В., Залесов С.В. Причины низкой приживамости сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой в ленточных борах Алтая // Успехи современного естествознания, 2019. № 12–1. С. 9–13.

[27] Galiullin I.R., Glushko S.G., Prokhorenko N.B. Features of forest dynamics in developed regions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 6, Politics, Industry, Science, Education. St. Petersburg, 2021,

12029. 012029.

[28] Черненькова Т.В., Пузаченко М.Ю., Беляева Н.Г. Характеристика и перспективы сохранения сосновых лесов Московской области // Лесоведение, 2019. № 5. С. 449–464.

Сведения об авторах

Сахнов Владимир Васильевич — канд. биол. наук, руководитель группы лесных культур Филиала ФБУ «ВНИИЛМ» «Восточно-европейская ЛОС», vlsahnov@yandex.ru

Прокопьев Александр Павлович — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Филиала ФБУ «ВНИИЛМ» «Восточно-европейская ЛОС», prokopev0369@mail.ru

Галиуллин Ильфир Равилович — канд. с.-х. наук, директор Филиала ФБУ «ВНИИЛМ» «Восточно-европейская ЛОС», ilfir.79@mail.ru

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

SCOTS PINE GROWTH AND DEVELOPMENT CREATED BY PLANTING MATERIAL WITH ROOT-BALLED AND BAREROOT SYSTEMS IN VARIOUS FORESTGROWING CONDITIONS OF TATARSTAN REPUBLIC

V.V. Sakhnov¹, A.P. Prokop’ev¹, I.R. Galiullin¹, S.G. Glushko²

¹Branch of FBU VNIILM East-European VOC, 40, Tovariskaya st., 420015, Kazan, Russia

²Kazan State Agrarian University, 25, K. Marx st., 420015, Kazan, Russia

glushkosg@mail.ru

The results of studies concerning the growth and development of Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest plantations created by using seedlings with a root-balled system (RBS) and their comparison with forest plantations created by using ordinary seedlings with an bareroot system (BRS) in various forest-growing conditions in the Republic of Tatarstan are presented. Measurements of biometric parameters of plants were carried out in an amount that ensures the accuracy of average statistical indicators within 5 %. For each plant, the height, the annual growth of the axial shoot in height, the diameter at the root neck, the length of the main and lateral roots were measured. Research materials have established that forest plantations of Scots pine, created on lighter soils in forest conditions B1–3, are significantly behind in development from forest plantations created on soils richer in agrochemical characteristics C1–3. The creation of forest plantations on such soils requires the use of fertilizers and other measures of agrotechnical care for plantings. When creating forest crops with seedlings with BRS in forest conditions D2–3, on soils with a heavy granulometric composition (ordinary and leached chernozems), a significant decrease in the growth rate of seedlings was revealed. The use of planting material grown under the conditions of a closed root system (BRS) for the creation of forest plantations of Scots pine in the conditions of the Republic of Tatarstan requires further scientific justification. The results of using planting material with a root-balled system are ambiguous and require an appropriate pilot test.

Keywords: forest plantations, seedlings, soil conditions, root system

Suggested citation: Sakhnov V.V., Prokop’ev A.P., Galiullin I.R., Glushko S.G. Rost i razvitie lesnykh kul'tur sosny obyknovennoy, sozdannykh posadochnym materialom s zakrytoy i otkrytoy kornevoy sistemoy, v razlichnykh usloviyakh Respubliki Tatarstan [Scots pine growth and development created by planting material with root-balled and bareroot systems in various forestgrowing conditions of Tatarstan Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 38–48. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-38-48

References

[1] Rekomendatsii po vedeniyu lesnogo khozyaystva Tatarskoy ASSR na zonal’no-tipologicheskoy osnove [Recommendations for the management of forestry in the Tatar ASSR on a zonal-typological basis]. Moscow: VNIILM, 1985, 45 p.

[2] Merzlenko M.D., Babich N.A. Teoriya i praktika vyrashchivaniya sosny i eli v kul’turakh [Theory and practice of growing pine and spruce in crops]. Arkhangelsk: AGTU, 2002, 220 p.

[3] Merzlenko M.D., Glazunov Yu.B., Mel’nik P.G. Rezul’taty vyrashchivaniya provenientsiy sosny obyknovennoy v geograficheskikh posadkakh Serebryanoborskogo opytnogo lesnichestva [The results of the cultivation of provinces of Scots pine in the geographical plantings of Serebryanoborsky experimental forestry]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2017, no. 3, pp. 176–182.

[4] Merzlenko M.D., Babich N.A. Teoriya i praktika vyrashchivaniya sosny i eli v kul’turakh [Theory and practice of artificial reforestation]. Arkhangel’sk: SAFU, 2011, 239 p.

[5] Tishkov A.S., Merzlenko M.D., Mel’nik P.G. Rost i proizvoditel’nost’ kul’tur eli raznoy gustoty posadki v usloviyakh severo-zapadnogo Podmoskov’ya [Growth and productivity of spruce crops of different planting densities in the conditions of the northwestern suburbs]. Lesnoe khozyaystvo. Materialy dokladov 84-y nauch.-tekhn. konf., posvyashchennoy 90-letnemu yubileyu BGTU i Dnyu belorusskoy nauki (s mezhdunarodnym uchastiem) [Forestry. Materials of reports of the 84th scientific and technical. Conf. dedicated to the 90th anniversary of BSTU and the Day of Belarusian Science (with international participation)], Minsk, 03–14 February 2020. Minsk: Belarusian State Technological University, 2020, pp. 150–151.

[6] Prokop’ev A.P. Lesokul’turnoe napravlenie issledovaniy Vostochno-evropeyskoy lesnoy opytnoy stantsii [Forest culture research direction of the East European Forest Experimental Station]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2016, no. 4, pp. 22–30.

[7] Il’in F.S., Garipov N.R., Petrov V.A. 95 let sodruzhestvu nauki i praktiki v lesakh Srednego Povolzh’ya [95th Anniversary of the Commonwealth of Science and Practice in the Forests of the Middle Volga Region]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry Information], 2021, no. 4, pp. 5–25.

[8] Ogievskiy V.V. Energiya i intensivnost’ rosta, kak pokazateli sostoyaniya kul’tur [Energy and intensity of growth as indicators of the state of crops]. Materialy nauchn.-tekhn. konf. [Materials of scientific and technical. conf.] Leningrad: LTA, 1968, pp. 31–32.

[9] Nezabudkin G.K. Obsledovanie i issledovanie lesnykh i plantatsionnykh kul’tur [Inspection and research of forest and plantation]. Yoshkar-Ola, 1971, 52 p.

[10] Nezabudkin G.K. Tipy lesnykh kul’tur i ikh primenenie v leskhozakh i lespromkhozakh MASSR [Types of forest crops and their use in forestries and timber industry enterprises of the MASSR]. Collection of works of the PLTI im. M. Gorky, 1965, iss. 57, pp. 83–87.

[11] Maslakov E.L., Izvekova I.M., Petrova E.S. Rost seyantsev sosny i eli v konteynerakh razlichnogo razmera [The growth of pine and spruce seedlings in containers of various sizes]. Collection of scientific papers of LenNIILKh, 1976, iss. 24, pp. 83–87.

[12] Prokhorenko N.B., Glushko S.G. Kharakteristika sosnyakov slozhnykh na volzhskikh terrasakh Tatarstana [Characteristics of complex pine forests on the Volga terraces of Tatarstan]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian Forest Journal], 2017, no. 2, pp. 40–51.

[13] Sakhnov V.V., Prokop’ev A.P., Puryaev A.S. Rekomendatsii po sozdaniyu lesnykh kul’tur s ispol’zovaniem posadochnogo materiala s zakrytoy i otkrytoy kornevoy sistemoy v usloviyakh Respubliki Tatarstan [Recommendations for the creation of forest plantations using planting material with a closed and open root system in the conditions of the Republic of Tatarstan]. Kazan´: Redaktsionno-izdatel’skiy tsentr «Shkola», 2018, 40 p.

[14] Prokop’ev A.P., Sakhnov V.V. Vliyanie stimulyatorov rosta na rost i razvitie seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Influence of growth stimulants on the growth and development of seedlings of Scots pine (Pinus sylvestris L.)]. Lesnoe khozyaystvo i ratsional’noe ispol’zovanie prirodnykh resursov: mater. Regional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Forestry and rational use of natural resources: mater. Regional Scientific and Practical Conference], Kazan, April 12–13, 2018. Kazan’: Kazan State Agrarian University, 2018, pp. 56–60.

[15] Mel’nik L.P. Dinamika porodnogo sostava v usloviyakh prostoy svezhey subori Nikol’skoy lesnoy dachi [Melnik L.P. The dynamics of the species composition in the conditions of a simple fresh subori of the Nikolskaya forest dacha], Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya: Materialy XVII Mezhdunar. konf. molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya prof. G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii [Forests of Eurasia — Forests of the Volga region: Proceedings of the XVII Intern. conf. young scientists, dedicated to the 150th anniversary of the birth of prof. G.F. Morozov, on the 95th anniversary of Kazan State Agrarian University and the Year of Ecology in Russia]. Kazan, October 22–28, 2017. Moscow: Maska, 2017, pp. 79–81.

[16] OST 56-69–83 Probnye ploshchadi lesoustroitel’nye [Trial forest management areas. Bookmark method. Introduction 07/01/85]. Moscow: Publishing house of standards, 1985, 8 p.

[17] Meleshin P.I., Belostotskiy N.N., Kozlov V.A. Sovershenstvovanie tekhnologii vyrashchivaniya sazhentsev s zakrytoy kornevoy sistemoy v proizvodstvennykh usloviyakh [Improving the technology of growing seedlings with a closed root system under production conditions]. Vyrashchivanie i formirovanie vysokoproduktivnykh nasazhdeniy v yuzhnoy podzone taygi [Cultivation and formation of highly productive plantations in the southern subzone of the taiga]. Leningrad: LenNIILKh, 1984, pp. 34–41.

[18] Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Methods of field experience]. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.

[19] Demidova N.A., Durkina T.M., Gogolev L.G. Izmenchivost’ biometricheskih pokazateley seyancev sosny skruchennoy shirokohvoynoy s zakrytoy kornevoy sistemoy na severe Arhangel’skoy oblasti [Variability of biometric indicators of seedlings of lodgepole pine with a closed root system in the north of the Arkhangelsk region]. Lesovedenie [Russian J. of Forest Science], 2020, no. 5, pp. 466–473.

[20] Merzlenko M.D. Lesokul’turnoe delo [Silvicultural Business]. Moscow: MSFU, 2009, 124 p.

[21] Vinokurov M.A., Grishin P.V. Lesnye pochvy Tatarii [Forest soils of Tataria]. Kazan’: Izdatel’stvo Kazanskogo universiteta [Publishing house of Kazan University], 1962, 71 p.

[22] Volotovich A.A., Poplavskaya L.F., Rebko S.V., Tupik P.V. Sravnitel’nye pokazateli rosta sortovykh seyantsev sosny obyknovennoy s ZKS [Comparative growth rates of varietal seedlings of Scots pine with ball-rooted planting stock]. Lesnoe khozyaystvo: Tezisy 82-y nauch.-tekhn. konf. s mezhdunar. uchastiem [Forestry. Thesis of the 82 scientific technical conference (with international participation)], Minsk, 01–14 February 2018. Minsk: Belarusian State Technological University, 2020, p. 56.

[23] Gladinov A.N. Konovalova E.V., Sodboeva S.Ch. Sravnitel’nye rezul’taty ispol’zovaniya seyancev sosny obyknovennoy s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy pri iskusstvennom lesovosstanovlenii v usloviyah Zapadnogo Zabaykal’ya [Comparative results of the use of Scotch pine seedlings with open and closed root systems in artificial reforestation in the conditions of Western Transbaikalia]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2021. no. 11. pp. 7–12.

[24] Eroslanova A.V., Zabolotskikh P.V. Vliyanie biometricheskih pokazateley seyancev sosny (Pínus sylvéstris L.) s zakrytoy kornevoy sistemoy na rost lesnyh kul’tur [Influence of Biometric Parameters of Seedlings of Pine (Pínus sylvéstris L.) with a Closed Root System on the Growth of Forest Plantations]. Inzhenernye kadry — budushchee innovacionnoy ekonomiki Rossii [Engineering personnel is the future of Russia's innovative economy], 2022, no. 1, pp. 271–274.

[25] Galdina T.E., Samoshin S.E. Vliyanie netraditsionnykh udobreniy na vyrashchivanie posadochnogo materiala v lesnykh pitomnikakh [Influence of non-traditional fertilizers on cultivation of planting stock in forest nurseries]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in Current Natural Science], 2018, no. 11, рр. 24–29.

[26] Gof A.A., Zhigulin E.V., Zalesov S.V. Prichiny nizkoy prizhivamosti seyancev sosny obyknovennoy s zakrytoy kornevoy sistemoy v lentochnyh borah Altaya [Reasons for the low survival rate of Scotch pine seedlings with a closed root system in the belt pine forests of Altai]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2019, no. 12–1, pp. 9–13.

[27] Galiullin I.R., Glushko S.G., Prokhorenko N.B. Features of forest dynamics in developed regions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 6, Politics, Industry, Science, Education. St. Petersburg, 2021, p. 012029.

[28] Chernenkova T.V., Puzachenko M.Yu., Belyaeva N.G. Harakteristika i perspektivy sohraneniya sosnovyh lesov Moskovskoy oblasti [Characteristics and prospects for the conservation of pine forests in the Moscow region]. Lesovedenie [Russian J. of Forest Science], 2019, no. 5, pp. 449–464.

Authors’ information

Sakhnov Vladimir Vasil’evich — Cand. Sci. (Biology), Head of the Group of Forest Plantations of the Branch of the FBU «VNIILM» East European VOC, vlsahnov@yandex.ru

Prokop’ev Aleksandr Pavlovich — Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Branch of the FBU «VNIILM» East European VOC, prokopev0369@mail.ru

Galiullin Il’fir Ravilovich — Cand. Sci. (Agriculture), Director of the Branch of the FBU «VNIILM» East European VOC, ilfir.79@mail

Glushko Sergey Gennad’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Taxation and Economics of the Forest Industry, Kazan State Agrarian University, glushkosg@mail.ru

6

ОСОБЕННОСТИ ФЕНОЛОГИИ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ НА СЕВЕРНОМ И ЮЖНОМ ПРЕДЕЛЕ ИХ АРЕАЛОВ В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИОННОГО СТРЕССА

49–58

УДК 635.92

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-49-58

Шифр ВАК 4.1.2

Н.Р. Сунгурова¹, Г.А. Солтани², С.Р. Страздаускене¹

¹ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002,

г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

²ФГБУ «Сочинский национальный парк», Россия, 354002, г. Сочи, Курортный проспект, д. 74

n.sungurova@narfu.ru

Приведен анализ процессов роста и фенологического развития растений. Рассмотрены древесные и кустарниковые виды, произрастающие на северном и южном пределе их ареалов: ель колючая (Picea pungens Engelm.), туя западная (Thuja occidentalis L.), липа американская (Tilia Americana L.), сирень венгерская (Syringa josikaea J. Jacq. ex Rchb.) в дендрологических садах Архангельска и Сочи. Зафиксированы фенологические даты сезонного развития данных видов и предложены рекомендации по использованию изучаемых интродуцентов в системе озеленения городов. Установлено, что сирень венгерская успешно растет и плодоносит на северной границе интродукции и имеет балл зимостойкости I, в то время как в субтропическом климате этот вид хотя и формирует генеративные органы, однако находится в угнетенном состоянии. Выявлено, что туя западная в условиях Архангельска цветет очень редко, не образует доброкачественных семян, вымерзает в суровые зимы, а в субтропиках широко используется в системе озеленения городов и в топиарном искусстве.

Ключевые слова: интродуценты, озеленение, фенология, наблюдения, вегетационный период, фазы роста и развития, древесные виды

Ссылка для цитирования: Сунгурова Н.Р., Солтани Г.А., Страздаускене С.Р. Особенности фенологии древесных видов на северном и южном пределе их ареалов в условиях интродукционного стресса // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 49–58. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-49-58

Список литературы

[1] Бабич Н.А., Залывская О.С., Травникова Г.И. Интродуценты в зеленом строительстве северных городов. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008. 144 с.

[2] Ivanova E.E., Bibich N.A. Evaluation of main parameters for the growth model of pine crops in the european north of Russia // Journal of Agriculture and Environment, 2022, no. 1 (21), at. no. 12.

[3] Barrio I.C., Hik D.S. Herbivory in Arctic Ecosystems. Encyclopedia of the World’s iomes. Oxford, Elsevier, 2020, pp. 446–456.

DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.11791-9

[4] Duan M., House J., Chang S.X. Understory Plant Communities Vary with Tree Productivity in Two Reclaimed Boreal Upland Forest Types in Canada // Forest Ecology and Management, 2019, v. 453, art. 117577. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117577

[5] Cowett F., Bassuk N. Street Tree Diversity in Three Northeastern U.S. States // Arboriculture & Urban Forestry, 2017, v. 43, iss. 1, pp. 1–14. https://doi.org/10.48044/jauf.2017.001

[6] Dover J.W. Introduction to Urban Sustainability Issues: Urban Ecosystem. Nature Based Strategies for Urban and Building Sustainability / Eds. G. Pérez, K. Perini. Butterworth-Heinemann, 2018, pp. 3–15. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812150-4.00001-X

[7] Ghafari S., Kaviani B., Sedaghathoor Sh., Allahyari M.S. Ecological Potentials of Trees, Shrubs and Hedge Species for Urban Green Spaces by Multi Criteria Decision Making // Urban Forestry & Urban Greening, 2020, v. 55, art. 126824. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ufug.2020.126824

[8] Hedayat K.M., Lapraz J.-C. Chapter 16 – Introduction to the Usage of Medicinal Plants. The Theory of Endobiogeny. Vol. 1: Global Systems Thinking and Biological Modeling for Clinical Medicine // Academic Press, 2019, pp. 255–266. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816903-2.00016-1

[9] Sjöman H., Hirons A.D., Bassuk N.L. Urban Forest Resilience through Tree Selection – Variation in Drought Tolerance in Acer // Urban Forestry & Urban Greening, 2015, v. 14, iss. 4, pp. 858–865. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2015.08.004

[10] Strimbeck G.R., Schaberg P.G., Fossdal C.G., Schröder W.P., Kjellsen T.D. Extreme Low Temperature Tolerance in Woody Plants // Frontiers in Plant Science, 2015, v. 6, art. 884. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00884

[11] Лапин П.И., Сиднева С.В. Определение перспективности растений для интродукции по данным фенологии // Бюл. ГБС АН СССР, 1988. Вып. 69. С. 14–21.

[12] Kiehl K. Plant Species Introduction in Ecological Restoration: Possibilities and Limitations // Basic and Applied Ecology, 2010, v. 11, iss. 4, pp. 281–284. DOI: https://doi.org/10.1016/j.baae.2010.02.008

[13] Łopucki R., Klich D., Kitowski I., Kiersztyn A. Urban Size Effect on Biodiversity: The Need for a Conceptual Framework for the Implementation of Urban Policy for Small Cities // Cities, 2020, v. 98, art. 1002590. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2019.102590

[14] Maiti R., Rodriguez H.G., Ivanova, N.S. Autoecology and Ecophysiology of Woody Shrubs and Trees: Concepts and Applications. UK, Wiley Blackwell, 2016, 352 p. https://doi.org/10.1002/9781119104452

[15] Малаховец П.М., Тисова В.А. Декоративные деревья и кустарники на Севере. Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2002. 127 с.

[16] Малаховец П.М., Тисова В.А. Краткое руководство по озеленению северных городов и поселков. Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2002. 108 с.

[17] Наквасина Е.Н., Побирашкина Е.А. Комплексная оценка озеленительных полос вдоль транспортных магистралей г. Архангельска // Экологические проблемы Севера: межвуз. сб. науч. тр. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. № 8. С. 93–98.

[18] Методика фенологических наблюдений в Ботанических садах СССР // Бюл. ГБС АН СССР, 1979. Вып. 113. С. 3–8.

[19] Малаховец П.М., Тисова В.А. Фенологические наблюдения за сезонным развитием деревьев и кустарников. Архангельск: АГТУ, 1999. 48 с.

[20] Булыгин Н.Е. Фенологические наблюдения над древесными растениями. Л.: Наука, 1979. 97 с.

[21] Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. Дендрология. М.: МГУЛ, 2001. 528 с.

[22] Буторова О.Ф. Интродукция растений рода Fraxinus в Ботаническом саду им. В.М. Крутовского // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. 2021. Т. 24. С. 15–16.

[23] Холявко В.С., Глоба-Михайленко Д.А. Дендрология и основы зеленого строительства. М.: Высш. школа, 1980. 248 с.

[24] Лосев А.П. Практикум по агрометеорологическому обеспечению растениеводства. СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. 246 с.

[25] Редько Г.И., Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Лесные культуры. В 2 ч. Часть 1: учебник для академического бакалавриата / отв. ред. Г.И. Редько. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательство Юрайт, 2018. 197 с.

[26] Василевская Н.В., Морозова Д.А. Мониторинг роста и развития Syringa josikaeа Jacq. Fil. в условиях Евро-Арктического региона (на примере г. Мурманска) // Принципы экологии. 2020. № 2. С. 4–16.

[27] Козик Е.В., Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. Сезонное развитие древесных интродуцентов в урбоэкосистемах // Хвойные бореальной зоны, 2009. Т. 26. № 2. С. 217–220.

[28] Кищенко И.Т., Потапова М.Н. Развитие интродуцированных видов Syringa (Oleaceae) в условиях Карелии // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2014. № 2 (139). С. 15–18.

[29] Кучинская Е.А. Влияние экологических факторов на сезонный ритм развития голосеменных интродуцентов Адыгеи // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2006. № 23. С. 303–311.

[30] Лазарева С.М. Фенология видов рода Picea (Pinaceae) Ботанического сада-института // SCI-ARTICLE.RU, 2013. № 1. URL: http://sci-article.ru/ (дата обращения 20.03.2021).

[31] Видякина А.А., Семенова М.В. Фенологические наблюдения за развитием вегетативных и генеративных органов Syringa josikaea Jacq. в различных районах г. Тюмени // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтноведения, 2009. № 9. С. 142–145.

Сведения об авторах

Сунгурова Наталья Рудольфовна — д-р с.-х. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), n.sungurova@narfu.ru

Солтани Галина Александровна — канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр. ФГБУ «Сочинский национальный парк», soltany2004@yandex.ru

Страздаускене Светлана Рудольфовна — аспирант кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), svsun@bk.ru

TREE SPECIES PHENOLOGY AT NORTHERN AND SOUTHERN BORDERS OF THEIR HABITAT UNDER CONDITIONS OF INTRODUCTION STRESS

N.R. Sungurova1, G.A. Soltani2, S.R. Strazdauskene1

1Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk,

Russia

2FGBU «Sochi national Park», 74, Kurortny Prospekt, 354002, Sochi, Russia

n.sungurova@narfu.ru

Decorative types and varieties of trees and shrubs have long been widely used in the practice of gardening and landscape construction. Significant enrichment of the range of urban green spaces is possible due to the introduction of introduced plants. The arboretum garden is studying the possibility of growing non-district rocks in specific soil and climate conditions and selecting promising species for gardening, which will create valuable introduced objects. The processes of plant growth and phenological development are analyzed in detail. In this paper, tree and shrub species that grow on the Northern and southern borders of their introduction within the Russian Federation are selected. Observations were made in dendrological gardens in the cities of Arkhangelsk and Sochi. The phenological dates of seasonal development of these species are established and recommendations are given for the use of the studied introduced species in the urban greening system. It is established, for example, that Hungarian lilac grows successfully and bears fruit on the Northern border of introduction and has a winter hardiness score of I, while in subtropical climate this species, although it forms generative organs, has a depressed state. Western thuja in the conditions of Arkhangelsk does not bloom and does not bear fruit, it dies out in severe winters. On the southern border of its introduction, it is widely used in the urban greening system and in topiary art. The correct selection of species on the introduction site will allow you create a highly decorative, aesthetically charming, recreational-attractive, health-improving plantings.

Keywords: introduced species, gardening, phenology, observations, vegetation period, growth and development phases, tree species

Suggested citation: Sungurova N.R., Soltani G.A., Strazdauskene S.R. Osobennosti fenologii drevesnyh vidov na sevenom i uznom predele ih arealov v usloviyah introduktsionnogo stressa [Tree species phenology at northern and southern borders of their habitat under conditions of introduction stress]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 49–58. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-49-58

References

[1] Babich N.A., Zalyvskaya O.S., Travnikova G.I. Introducenty v zelyonom stroitel’stve severnyh gorodov [The exotic species in green building in Northern cities]. Arhangelsk: AGTU, 2008, 144 p.

[2] Ivanova E.E., Bibich N.A. Evaluation of main parameters for the growth model of pine crops in the european north of Russia // Journal of Agriculture and Environment, 2022, no. 1 (21), at. no. 12.

[3] Barrio I.C., Hik D.S. Herbivory in Arctic Ecosystems. Encyclopedia of the World’s iomes. Oxford, Elsevier, 2020, pp. 446–456. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.11791-9

[4] Duan M., House J., Chang S.X. Understory Plant Communities Vary with Tree Productivity in Two Reclaimed Boreal Upland Forest Types in Canada. Forest Ecology and Management, 2019, v. 453, art. 117577. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117577

[5] Cowett F., Bassuk N. Street Tree Diversity in Three Northeastern U.S. States. Arboriculture & Urban Forestry, 2017, v. 43, iss. 1, pp. 1–14. https://doi.org/10.48044/jauf.2017.001

[6] Dover J.W. Introduction to Urban Sustainability Issues: Urban Ecosystem. Nature Based Strategies for Urban and Building Sustainability. Eds. G. Pérez, K. Perini. Butterworth-Heinemann, 2018, pp. 3–15. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812150-4.00001-X

[7] Ghafari S., Kaviani B., Sedaghathoor Sh., Allahyari M.S. Ecological Potentials of Trees, Shrubs and Hedge Species for Urban Green Spaces by Multi Criteria Decision Making. Urban Forestry & Urban Greening, 2020, v. 55, art. 126824.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ufug.2020.126824

[8] Hedayat K.M., Lapraz J.-C. Chapter 16 – Introduction to the Usage of Medicinal Plants. The Theory of Endobiogeny. Vol. 1: Global Systems Thinking and Biological Modeling for Clinical Medicine. Academic Press, 2019, pp. 255–266. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816903-2.00016-1

[9] Sjöman H., Hirons A.D., Bassuk N.L. Urban Forest Resilience through Tree Selection – Variation in Drought Tolerance in Acer. Urban Forestry & Urban Greening, 2015, v. 14, iss. 4, pp. 858–865. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2015.08.004

[10] Strimbeck G.R., Schaberg P.G., Fossdal C.G., Schröder W.P., Kjellsen T.D. Extreme Low Temperature Tolerance in Woody Plants. Frontiers in Plant Science, 2015, v. 6, art. 884. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00884

[11] Lapin P.I., Sidneva S.V. Opredelenie perspektivnosti rasteniy dlya introduktsii po dannym fenologii [Determining the prospects of plants for introduction according to the data of phenology]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 1988, v. 69, pp. 14–21.

[12] Kiehl K. Plant Species Introduction in Ecological Restoration: Possibilities and Limitations. Basic and Applied Ecology, 2010, v. 11, iss. 4, pp. 281–284. DOI: https://doi.org/10.1016/j.baae.2010.02.008

[13] Łopucki R., Klich D., Kitowski I., Kiersztyn A. Urban Size Effect on Biodiversity: The Need for a Conceptual Framework for the Implementation of Urban Policy for Small Cities. Cities, 2020, v. 98, art. 1002590. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cities.2019.102590

[14] Maiti R., Rodriguez H.G., Ivanova, N.S. Autoecology and Ecophysiology of Woody Shrubs and Trees: Concepts and Applications. UK, Wiley Blackwell, 2016, 352 p. https://doi.org/10.1002/9781119104452

[15] Malahovec P.M., Tisova V.A. Dekorativnye derev’ya i kustarniki na Severe [Decorative trees and shrubs in the North]. Arhangelsk, 2002, p. 127.

[16] Malahovec P.M., Tisova V.A. Kratkoe rukovodstvo po ozeleneniyu severnyh gorodov i poselkov [Brief guide to greening Northern cities and towns]. Arhangelsk, 2002, p. 108.

[17] Nakvasina E.N., Pobirashkina E.A. Kompleksnaya otsenka ozelenitel’nykh polos vdol’ transportnykh magistraley g. Arkhangel’ska [Comprehensive assessment of landscaping strips along the transport highways of Arkhangelsk]. Ekologicheskie problemy Severa: mezhvuz. sb. nauch. tr. [Ecological problems of the North: interuniversity collection of scientific proceedings] Arhangel'sk: Izd-vo AGTU, 2005, no. 8, pp. 93–98.

[18] Metodika fenologicheskikh nablyudeniy v Botanicheskikh sadakh SSSR [Methods of Phenological Observations in the Botanical Gardens of the USSR]. Byull. GBS AN SSSR, 1979, v. 113, pp. 3–8.

[19] Malakhovets P.M., Tisova V.A. Fenologicheskie nablyudeniya za sezonnym razvitiem derev’ev i kustarnikov [Phenological observations of seasonal development of trees and shrubs]. Arhangelsk: AGTU, 1999, 48 p.

[20] Bulygin N.E. Fenologicheskie nablyudeniya nad drevesnymi rasteniyami [Phenological observations on woody plants]. Leningrad: Nauka, 1979, 97 p.

[21] Bulygin N.E., Yarmishko V.T. Dendrologiya [Dendrology]. Moscow: MSFU, 2001, 528 p.

[22] Butorova O.F. Introduktsiya rasteniy roda Fraxinus v Botanicheskom sadu im. V.M. Krutovskogo [Introduction of plants of the genus Fraxinus in the Botanical Garden V.M. Krutovsky]. Plodovodstvo, semenovodstvo, introduktsiya drevesnykh rasteniy [Fruit growing, seed production, introduction of woody plants], 2021, v. 24, pp. 15–16.

[23] Kholyavko V.S., Globa-Mikhaylenko D.A. Dendrologiya i osnovy zelenogo stroitel’stva [Dendrology and fundamentals of green construction]. Moscow: Vyssh. shkola, 1980, 248 p.

[24] Losev A.P. Praktikum po agrometeorologicheskomu obespecheniyu rastenievodstva [Practicum on agrometeorological support of crop production]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1994, 246 p.

[25] Red’ko G.I., Merzlenko M.D., Babich N.A., Danilov Yu.I. Lesnye kul’tury i zashchitnoe lesorazvedenie [Forest cultures and protective afforestation]. Moscow: Akademiya, 2008, 400 p.

[26] Vasilevskaya N.V., Morozova D.A. Monitoring rosta i razvitiya Syringa josikaea Jacq. Fil. v usloviyakh Evro-Arkticheskogo regiona (na primere g. Murmanska) [Monitoring of growth and development of Syringa josikaea Jacq Fil. in the conditions of the Euro-Arctic region (on the example of Murmansk)]. Principy ekologii, 2020, no. 2, pp. 4–16.

[27] Kozik E.V., Suntsova L.N., Inshakov E.M. Sezonnoe razvitie drevesnykh introdutsentov v urboekosistemakh [Seasonal development of wood introducents in urban ecosystems]. Khvoynye boreal'noy zony [Coniferous boreal zone]. 2009, t. 26, no. 2, pp. 217–220.

[28] Kishchenko I.T., Potapova M.N. Razvitie introdutsirovannykh vidov Syringa (Oleaceae) v usloviyakh Karelii [Development of introduced Syringa (Oleaceae) species in Karelia]. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta [Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta], 2014, no. 2 (139), pp. 1518.

[29] Kuchinskaya E.A. Vliyanie ekologicheskikh faktorov na sezonnyy ritm razvitiya golosemennykh introdutsentov Adygei [Influence of environmental factors on the seasonal rhythm of development of gymnosperms introduced in Adygea]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University]. 2006, no. 23, pp. 303–311.

[30] Lazareva S.M. Fenologiya vidov roda Picea (Pinaceae) Botanicheskogo sada-instituta [Phenology of species of the genus Picea (Pinaceae) Botanic Garden-Institute]. SCI-ARTICLE.RU, 2013, no. 1. Available at: http://sci-article.ru/ (accessed 20.03.2021).

[31] Vidyakina A.A., Semenova M.V. Fenologicheskie nablyudeniya za razvitiem vegetativnykh i generativnykh organov Syringa josikaea Jacq. v razlichnykh rayonakh g. Tyumeni [Phenological observations of the development of vegetative and generative organs Syringa josikaea Jacq. in various districts of Tyumen]. Vestnik ekologii, lesovedeniya i landshaftnovedeniya [Bulletin of Ecology, Forest Science and Landscape Science], 2009, no. 9, pp. 142–145.

Authors’ information

Sungurova Natal’ya Rudol’fovna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, n.sungurova@narfu.ru

Soltani Galina Aleksandrovna — Cand. Sci. (Biology), Senior Reseacher of the Sochi national Park, soltany2004@yandex.ru

Strazdauskene Svetlana Rudol’fovna — pg. of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, svsun@bk.ru

Экология и защита леса

7

САНИТАРНОЕ И ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ХВОЙНО-ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ (СМЕШАННЫХ) ЛЕСОВ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

59–66

УДК 630*4:574.3 + 630*181.351

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-59-66

Шифр ВАК 4.1.3

С.В. Бутока, Л.Н. Скрыпник

ФГБОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта», Россия, 236041, Калининградская обл., г. Калининград, ул. Александра Невского, д. 14

stas-ek@mail.ru

Приведены данные мониторинга санитарно-лесопатологического состояния лесного фонда Калининградской обл. Рассмотрено влияние на санитарно-лесопатологическое состояние насаждений за период с 2019 по 2021 гг. таких основных факторов, как лесные пожары, неблагоприятные погодные и почвенно-климатические условия, распределение очагов вредителей и болезней, а также влияние антропогенных и непатогенных факторов. Проанализирована возможная угроза лесным насаждениям, исходящая от перечисленных факторов. Определены основные причины гибели насаждений лесного фонда Калининградской обл. — негативные погодные и почвенно-климатические условия (70 % общей площади поврежденных насаждений) и болезни. Представлены материалы распределения лесного фонда соответственно по площадям с ослаблением и гибелью насаждений, очагам вредителей и болезней. Установлен основной вид насекомого-вредителя — это короед-типограф (Ips typographus). Зафиксировано отсутствие насекомых — вредителей леса, занесенных в Красную книгу Российской Федерации и Красную книгу Калининградской обл. и отнесенных к карантинным видам. Дан анализ воздействию негативных факторов, вызывающих ослабление (усыхание) насаждений лесного фонда Калининградской обл. Рекомендуются проведение лесопатологического мониторинга и санитарно-оздоровительных мероприятий, выполнение мелиоративных работ, усиление контроля за сроками и качеством проведения лесозащитных мероприятий, и в особенности санитарных рубок, со стороны органа исполнительной власти субъекта и подведомственных ему учреждений.

Ключевые слова: мониторинг санитарно-лесопатологического состояния, лесные пожары, погодные и почвенно-климатические факторы, очаги вредителей и болезней леса, антропогенные факторы, непатогенные факторы

Ссылка для цитирования: Бутока С.В., Скрыпник Л.Н. Санитарное и лесопатологическое состояние хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Калининградской области // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 59–66. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-59-66

Список литературы

[1] Edmonds R.L., Agee J.K., Gara R.I. Forest Health and Protection. NewYork, USA: McGraw-Hill, 2000, 630 p.

[2] Gauthier S., Bernier P., Kuuluvainen T., Shvidenko A., Schepaschenko D. Boreal forest health and global change // Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 819–822.

[3] Lewis S., Edwards D., Galbraith D. Increasing human dominance of tropical forests // Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 827–832.

[4] Millar C.I., Stephenson, N.L. Temperate forest health in an era of emerging megadisturbance // Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 823–826.

[5] Canadell J.G., Raupach M.R. Managing forests for climate change mitigation // Science, 2008, v. 320, pp. 1456–1457.

[6] Streck C., Scholz S. The role of forests in global climate change: Whence we come and where we go // International Affairs, 2006, v. 82(5), pp. 861–879. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1468-2346.2006.00575.x

[7] Pautasso M., Schlegel M., Holdenrieder O. Forest Health in a Changing World // Microbial Ecology, 2015, v. 69(4), pp. 826–842.

[8] Sturrocka R. N., Frankelb S. J., Brownc A. V. Climate change and forest diseases // Plant Pathology, 2011, v. 60(1), pp. 133–149.

[9] Ghazoul J. Forests: A Very Short Introduction. Oxford, UK: Oxford University Press, 2015, 150 p.

[10] Le Roux D., Ikin K., Lindenmayer D. Single large or several small? Applying biogeographic principles to tree-level conservation and biodiversity offsets // Biological Conservation, 2015, v. 191, pp. 558–566.

[11] Wingfield M., Brockerhoff E., Wingfield B., Slippers B. Planted forest health: The need for a global strategy // Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 832–836.

[12] Boyd I.L., Freer-Smith P.H., Gilligan C.A. The consequence of tree pests and diseases for ecosystem services // Science, 2013, v. 342, p. 1235773.

[13] Кубасов А.В., Гаврилина О.М., Гурский А.А. Общая оценка санитарного и лесопатологического состояния лесных насаждений департамента лесного хозяйства Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2010. № 3(27). С. 34–37.

[14] Thomsen I.M. Precipitation and temperature as factors in Gremmeniellaabietina epidemics // Forest Pathology, 2009, v. 39, pp. 56–72.

[15] Woods A., Coates K., Hamann A. Is an unprecedented dothistroma needle blight epidemic related to climate change? // BioScience, 2005, v. 55, pp. 761–769. DOI:10.1641/0006-3568(2005)055[0761:IAUDNB]2.0.CO;2

[16] Linnakoski R., Forbes K. Pathogens – The Hidden Face of Forest Invasions by Wood-Boring Insect Pests // Frontiers in Plant Science, 2019, no. 10, no. at. 90. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00090

[17] Britton K.O., Liebhold A.M. One world, many pathogens! // New Phytol, 2013, v. 197, pp. 9–10. DOI: 10.1111/nph.12053

[18] Pautasso M., Aas G., Queloz V., Holdenrieder O. European ash (Fraxinus excelsior) dieback — A conservation biology challenge // Biological Conservation, 2013, v. 158, pp. 37–49. DOI:10.1016/j.biocon.2012.08.026

[19] Jepsen J., Kapari L., Hagen S. Rapid northwards expansion of a forest insect pest attributed to spring phenology matching with sub-Arctic birch // Global Change Biology, 2011, v. 17, pp. 2071–2083. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2010.02370.x

[20] Adams H., Guardiola-Claramonte M., Barron-Gaord G., Villegas J., Breshears D., Zou C., Troch P., Huxman T. Temperature sensitivity of drought-induced tree mortality portends increased regional die-o under global-change-type drought // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2009, v. 106, pp. 7063–7066. DOI: 10.1073/pnas.0901438106

[21] Allen C., Macalady A., Chenchouni H., Bachelet D. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests // Forest Ecology and Management, 2010, v. 259, pp. 660–684. DOI:10.1016/j.foreco.2009.09.001

[22] McDowell N., Beerling D., Breshears D., Fisher R.A., Raffa K., Stitt M. The interdependence of mechanisms underlying climate-driven vegetation mortality // Trends Ecol. Evol., 2011, v. 26, pp. 523–532. DOI: 10.1016/j.tree.2011.06.003

[23] Pautasso M. Forest ecosystems and global change: The case study of Insubria // Annali di Botanica, 2013, v. 3, pp. 1–29. DOI:10.4462/annbotrm-10092

[24] Trumbore S., Brando P., Hartmann H. Forest health and global change // Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 814–818. DOI: 10.1126/science.aac6759

[25] Ikegami M., Jenkins T. Estimate global risks of a forest disease under current and future climates using species distribution model and simple thermal model–pine wilt disease as a model case // For. Ecol. Manag., 2018, v. 409, pp. 343–352. DOI:10.1016/j.foreco.2017.11.005

[26] Обзор санитарного и лесопатологического состояния лесов Калининградской области и прогноз лесопатологической ситуации. Калининград: Изд-во Филиала ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Калининградской области», 2019. 134 с.

[27] Методика организации и проведения работ по мониторингу лесов европейской части России по программе ICP Forests (методика ЕЭК ООН). М.: Изд-во Федеральной службы лесного хозяйства России, 1995. 39 с.

[28] László R. Researches of forestry sanitary in the region of Ivan // Eurasian Forests — Serbian Forests: Materials of the XVIII International Conference of Young Scientists, dedicated to the academician Prof. Žarko Miletić (1891–1968). Belgrade: University of Belgrade Faculty of Forestry, 2019. pp. 227–228.

[29] Стороженко В.Г., Чеботарев П.А., Чеботарева В.В. Структура древостоев естественного формирования на вырубках дубовых лесов XIX в. (Филиал Теллермановское опытное лесничество ИЛАН РАН) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 3. С. 14–23. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-3-14-23

[30] Кищенко И.Т. Рост и развитие интродуцированных видов Larix mill. в таежной зоне (Карелия) // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология, 2021. Т. 14. № 1. С. 61–83.

[31] Волокитина А.В., Софронова Т.М., Корец М.А. Контролирование пожаров растительности на особо охраняемых природных территориях // География и природные ресурсы, 2019. № S5 (159). С. 59–65.

[32] Приказ от 5 апреля 2017 года № 156 Об утверждении Порядка осуществления государственного лесопатологического мониторинга. URL: http://docs.cntd.ru/ document/456058836 (дата обращения 20.12.2021).

[33] Экологические аспекты глобального взаимодействия живых систем / под ред. М.В. Даниловой. Калининград: Изд-во БФУ им. И. Канта, 2020. 67 с.

Сведения об авторах

Бутока Станислав Веславович — аспирант института живых систем, БФУ им. И. Канта, stas-ek@mail.ru

Скрыпник Любовь Николаевна — канд. биол. наук, доцент института живых систем, БФУ им. И. Канта, LSkrypnik@kantiana.ru

SANITARY AND FOREST PATHOLOGY STATE OF CONIFEROUS-BROAD-LEAVED (MIXED) STANDS IN KALININGRAD REGION

S.V. Butoka, L.N. Skrypnik

IKBFUI Kant, 14, Aleksandr Nevsky st., 236041, Kaliningrad, Kaliningrad reg., Russia

stas-ek@mail.ru

The monitoring data of the sanitary and forest pathology state of the forest resources in the Kaliningrad region are presented. The influence of such main factors on the sanitary and forest pathology state of stands for the period from 2019 to 2021 is considered, namely forest fires, unfavorable weather and soil-climatic conditions, the distribution of pests and diseases foci, as well as anthropogenic and non-pathogenic factors. Their threat to forest plantations is analyzed. The main reasons for the plantations death of the forest fund of the Kaliningrad region are highlighted, they are negative weather and soil-climatic conditions (70 % of the total damaged area) and diseases. The results of the distribution of the forest fund areas for reasons with the established weakening and destruction of plantations, the distribution of pests and diseases foci are presented. The main species of insect pest — typographer bark beetle (Ips typographus) — has been determined. The absence of insects — forest pests, listed in the Red Data Books of the Russian Federation and the Kaliningrad region, and classified as quarantine species — was recorded. The impact of negative factors causing the weakening (drying out) of forest plantations in the Kaliningrad region has been analyzed, it is recommended to conduct forest pathological monitoring, sanitary and recreational activities, perform reclamation work, strengthen control over the timing and quality of forest protection measures, and in particular sanitary cuttings, by the authority executive power of the subject and its subordinate institutions.

Keywords: monitoring of sanitary and forest pathological state, forest fires, weather and soil-climatic factors, foci of forest pests and diseases, anthropogenic factors, non-pathogenic factors

Suggested citation: Butoka S.V., Skrypnik L.N. Sanitarnoe i lesopatologicheskoe sostoyanie khvoyno-shirokolistvennykh (smeshannykh) lesov Kaliningradskoy oblasti [Sanitary and forest pathology state of coniferous-broad-leaved (mixed) stands in Kaliningrad region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 59–66. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-59-66

References

[1] Edmonds R.L., Agee J.K., Gara R.I. Forest Health and Protection. NewYork, USA: McGraw-Hill, 2000, 630 p.

[2] Gauthier S., Bernier P., Kuuluvainen T., Shvidenko A.Z., Schepaschenko D.G. Boreal forest health and global change. Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 819–822.

[3] Lewis S.L., Edwards D.P., Galbraith D. Increasing human dominance of tropical forests. Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 827–832.

[4] Millar C.I.; Stephenson, N.L. Temperate forest health in an era of emerging megadisturbance. Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 823–826.

[5] Canadell J.G.; Raupach M.R. Managing forests for climate change mitigation. Science, 2008, v. 320, pp. 1456–1457.

[6] Streck C., Scholz S.M. The role of forests in global climate change: Whence we come and where we go. International Affairs, 2006, v. 82(5), pp. 861–879. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1468-2346.2006.00575.x

[7] Pautasso M., Schlegel M., Holdenrieder O. Forest Health in a Changing World. Microbial Ecology, 2015, v. 69(4), pp. 826–842.

[8] Sturrocka R. N., Frankelb S. J., Brownc A. V. Climate change and forest diseases. Plant Pathology, 2011, v. 60(1), pp. 133–149.

[9] Ghazoul J. Forests: A Very Short Introduction. Oxford, UK: Oxford University Press, 2015, 150 p.

[10] Le Roux D.S., Ikin K., Lindenmayer D.B. Single large or several small? Applying biogeographic principles to tree-level conservation and biodiversity offsets. Biological Conservation, 2015, v. 191, pp. 558–566.

[11] Wingfield M. J., Brockerhoff E. G., Wingfield B. D., Slippers B. Planted forest health: The need for a global strategy. Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 832–836.

[12] Boyd I.L., Freer-Smith P.H., Gilligan C.A. The consequence of tree pests and diseases for ecosystem services. Science, 2013, v. 342, p. 1235773.

[13] Kubasov A.V., Gavrilina O.M., Gurskiy A.A. Obshchaya otsenka sanitarnogo i lesopatologicheskogo sostoyaniya lesnykh nasazhdeniy departamenta lesnogo khozyaystva Orenburgskoy oblasti [General assessment of the sanitary and forest pathological state of forest plantations of the Department of Forestry of the Orenburg Region]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [News of the Orenburg State Agrarian University], 2010, no. 3 (27), pp. 34–37.

[14] Thomsen I.M. Precipitation and temperature as factors in Gremmeniellaabietina epidemics. Forest Pathology, 2009, v. 39, pp. 56–72.

[15] Woods A., Coates K.D., Hamann A. Is an unprecedented dothistroma needle blight epidemic related to climate change? BioScience, 2005, v. 55, pp. 761–769. DOI: 10.1641/0006-3568(2005)055[0761:IAUDNB]2.0.CO;2

[16] Linnakoski R., Forbes K.M. Pathogens – The Hidden Face of Forest Invasions by Wood-Boring Insect Pests. Frontiers in Plant Science, 2019, no. 10, no. at. 90. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00090

[17] Britton K.O., Liebhold A.M. One world, many pathogens! New Phytol, 2013, v. 197, pp. 9–10. DOI: 10.1111/nph.12053

[18] Pautasso M., Aas G., Queloz V., Holdenrieder O. European ash (Fraxinus excelsior) dieback — A conservation biology challenge. Biological Conservation, 2013, v. 158, pp. 37–49. DOI:10.1016/j.biocon.2012.08.026

[19] Jepsen J.U., Kapari L., Hagen S.B. Rapid northwards expansion of a forest insect pest attributed to spring phenology matching with sub-Arctic birch. Global Change Biology, 2011, v. 17, pp. 2071–2083. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2010.02370.x

[20] Adams H.D., Guardiola-Claramonte M., Barron-Gaord G.A., Villegas J.C., Breshears D.D., Zou C.B., Troch P.A., Huxman T.E. Temperature sensitivity of drought-induced tree mortality portends increased regional die-o under global-change-type drought. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2009, v. 106, pp. 7063–7066. DOI: 10.1073/pnas.0901438106

[21] Allen C.D., Macalady A.K., Chenchouni H., Bachelet D. A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest Ecology and Management, 2010, v. 259, pp. 660–684.

DOI:10.1016/j.foreco.2009.09.001

[22] McDowell N.G., Beerling D.J., Breshears D.D., Fisher R.A., Raffa K.F., Stitt M. The interdependence of mechanisms underlying climate-driven vegetation mortality. Trends Ecol. Evol., 2011, v. 26, pp. 523–532. DOI: 10.1016/j.tree.2011.06.003

[23] Pautasso M. Forest ecosystems and global change: The case study of Insubria. Annali di Botanica, 2013, v. 3, pp. 1–29.

DOI: 10.4462/annbotrm-10092

[24] Trumbore S., Brando P., Hartmann H. Forest health and global change. Science, 2015, v. 349, iss. 6250, pp. 814–818.

DOI: 10.1126/science.aac6759

[25] Ikegami M., Jenkins T.A. Estimate global risks of a forest disease under current and future climates using species distribution model and simple thermal model–pine wilt disease as a model case. For. Ecol. Manag., 2018, v. 409, pp. 343–352.

DOI: 10.1016/j.foreco.2017.11.005

[26] Obzor sanitarnogo i lesopatologicheskogo sostoyanie lesov Kaliningradskoy oblasti i prognoz lesopatologicheskoy situatsii [Review of the sanitary and forest pathological state of the forests of the Kaliningrad region and the forecast of the forest pathological situation]. Kaliningrad: Branch of FBU «Roslesozashchita» — «Central Protection Center of the Kaliningrad Region», 2019, 134 p.

[27] Metodika organizatsii i provedeniya rabot po monitoringu lesov evropeyskoy chasti Rossii po programme ICP Forests (metodika EEK OON) [Methodology for organizing and conducting work on monitoring forests in the European part of Russia under the ICP Forests program (UNECE Methodology)]. Moscow: Federal Forestry Service of Russia, 1995, 39 p.

[28] László R. Researches of forestry sanitary in the region of Ivan // Eurasian Forests — Serbian Forests: Materials of the XVIII International Conference of Young Scientists, dedicated to the academician Prof. Žarko Miletić (1891–1968). Belgrade: University of Belgrade Faculty of Forestry, 2019. pp. 227–228.

[29] Storozhenko V.G., Chebotarev P.A., Chebotareva V.V. Struktura drevostoev estestvennogo formirovaniya na vyrubkakh dubovykh lesov XIX v. (Tellermanovskoe opytnoe lesnichestvo ILAN RAN) [Natural formation stands composition in clearings of XIX century oak forests (Tellermanovskoe experimental forestry IFS RAS)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 3, pp. 14–23. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-3-14-23

[30] Kishchenko I.T. Rost i razvitie introdutsirovannykh vidov Larix mill. v taezhnoy zone (Kareliya) [Growth and development of introduced species of Larix mill. in the taiga zone (Karelia)]. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Seriya: Biologiya [Journal of the Siberian Federal University. Series: Biology], 2021, v. 14, no. 1, pp. 61–83.

[31] Volokitina A.V., Sofronova T.M., Korets M.A. Kontrolirovanie pozharov rastitel'nosti na osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriyakh [Controlling fires of vegetation in specially protected natural areas]. Geografiya i prirodnye resursy [Geography and Natural Resources], 2019, no. S5 (159), pp. 59–65.

[32] Prikaz ot 5 aprelya 2017 goda № 156 Ob utverzhdenii Poryadka osushchestvleniya gosudarstvennogo lesopatologicheskogo monitoringa [Order of April 5, 2017 No. 156 On approval of the Procedure for the implementation of state forest pathological monitoring]. Available at: http://docs.cntd.ru/ document / 456058836 (accessed 20.12.2021)

[33] Ekologicheskie aspekty global’nogo vzaimodeystviya zhivykh sistem [Environmental aspects of the global interaction of living systems]. Ed. M.V. Danilova. Kaliningrad: IKBFU Publishing House I. Kant, 2020, 67 p.

Authors’ information

Butoka Stanislav Veslavovich — pg., Institute of Living Systems, IKBFU, stas-ek@mail.ru

Skrypnik Liubov Nikolaevna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Institute of Living Systems, IKBFU, LSkrypnik@kantiana.ru

8

ТАКСОНОМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ВИДОВ ДЕНДРОФЛОРЫ В УРБАНОСИСТЕМАХ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

67–75

УДК 630*18

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-67-75

Шифр ВАК 4.1.6

О.С. Залывская¹, Н.А. Бабич¹, Р.С. Хамитов²

¹ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002,

г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

²ФГАОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», Россия, 160555,

г. Вологда, с. Молочное, ул. Шмидта, д. 2

o.zalyvskaya@narfu.ru

Приведены результаты инвентаризационной оценки дендрофлоры Архангельской агломерации. Охарактеризован ассортимент древесных и кустарниковых пород городов и поселков Архангельской области. Проанализирован таксономический состав имеющихся древесных насаждений в городах Архангельске, Новодвинске, Северодвинске. Выявлено, что в Архангельской агломерации насчитывается 53 вида дендрофлоры, из них древесных — 24, кустарников — 29. Указано, что в городских условиях ассортимент пород более разнообразен, чем в сельских, где количество видов составляет 10–15. Бедность ассортимента пород в насаждениях сельской местности обусловлена отсутствием питомников по выращиванию посадочного материала. Показано, что значительное обогащение ассортимента зеленых насаждений северных урбаносистем возможно благодаря введению в них новых видов — интродукции. Определено, что интродуцированные породы составляют более половины всего ассортимента и являются представителями отечественной и зарубежной флоры. Около 20 видов инорайонных пород входят в состав насаждений в малом количестве, некоторые породы насчитывают лишь десятки особей. Установлено, что крупные районные центры Архангельской области поселки Карпогоры, Октябрьский, Пинега, Коноша и др., а также города Вельск, Каргополь, Няндома, Шенкурск в своем ассортименте не имеют широкого представительства инорайонных пород, но необходимые условия и предпосылки для их появления имеются. Изложено, что развитие региона должно идти по направлению увеличения площади насаждений, прилегающих к селитебным и промышленным зонам территорий, в том числе с использованием инорайонных пород, которые обладают целым комплексом ценных свойств: адаптационных, биологических, санитарно-гигиенических, эстетических, социальных.

Ключевые слова: биоразнообразие, видовой состав, интродуценты древесной флоры

Ссылка для цитирования: Залывская О.С., Бабич Н.А., Хамитов Р.С. Таксономическая структура видов дендрофлоры в урбаносистемах Архангельской области // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 67–75. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-67-75

Список литературы

[1] Мелехов И.С. Озеленение городов и поселков в Северном крае // Хозяйство Севера, 1934. № 4. С. 47–50.

[2] Мелехов И.С. Интродукция хвойных в лесном хозяйстве // Лесоведение, 1984. № 6. С. 72–78.

[3] Мелехов И.С. Проблема озеленения Архангельска // Технику — лесной промышленности, 1932. № 27. С. 44–47.

[4] Орлов Ф.Б. Дендрарий Архангельского лесотехнического института // Лесное хозяйство, 1952. № 7. С. 91.

[5] Орлов Ф.Б. Деревья и кустарники для зеленого строительства Архангельской области. Архангельск: Архангельское книжное изд–во, 1955. 23 с.

[6] Лыпа А.Л. Ступенчатая акклиматизация или метод географических ступеней. Тез. совещ. по теории и методам акклиматизации растений. М.; Л.: [Б. и.], 1953. С. 53–62.

[7] Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. М.: Наука, 1973. С. 7–67.

[8] Малаховец П.М. Дендрологический сад Архангельского лесотехнического института: Сб. студ. науч.-исслед. работ АЛТИ. Архангельск: Изд-во АЛТИ, 1960. Вып. III. С. 28–33.

[9] Малаховец П.М. Опыт интродукции древесных растений в условиях Севера и его использование в зеленом строительстве // Озеленение городов и поселков Архангельской области: Материалы науч.-практ. конф. (семинара). Архангельск: Архангельское областное государственное изд-во, 1999. С. 19–25.

[10] Царев А.П. Основы сортового тополеведения: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М., 1982. 34 с.

[11] Landsberg H.E. The Urban Climate. New York: Academic Press, 1981, 248 p.

[12] Нилов В.Н. Интродукция древесных растений и вопросы озеленения северных населенных пунктов // Материалы отчетной сессии по итогам науч.-исслед. работ в десятой пятилетке (1976–1980). Архангельск: Изд-во АИЛиЛХ, 1981. С. 59–60.

[13] Нилов В.Н. Развитие работ по интродукции древесных пород на Европейском Севере. Архангельск: Изд-во АИЛиЛХ, 1988. С. 29–31.

[14] Нилов В.Н. Рекомендации по ассортименту древесных растений для озеленения городов и поселков Севера. Архангельск: Изд-во АИЛиЛХ, 1981. 19 с.

[15] Дроздов И.И., Дроздов Ю.И. Лесная интродукция. М.: МГУЛ, 2003. 135 с.

[16] Демидова Н.А. Опыт интродукции древесных растений в дендрологическом саду СевНИИЛХ и его использование в зеленом строительстве // Озеленение городов и поселков Архангельской области: Материалы науч.-практ. конф. (семинара). Архангельск, 1999. С. 15–17.

[17] Демидова Н.А., Дуркина Т.М., Гоголева Л.Г. Некоторые итоги интродукционного испытания древесных растений на Европейском Севере // Наука — лесному хозяйству Севера: сб. науч. тр. ФБУ «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства» / под ред. Н.А. Демидовой. Архангельск: Изд-во СевНИИЛХ, 2019. С. 171–181.

[18] Доброхвалов В.П. Система ступенчатой акклиматизации растений как возможная основа организации акклиматизационной работы в стране // Бюллетень ГБС АН СССР, 1964. Вып. 55. С. 16–28.

[19] Плотникова Л.С. Научные основы интродукции и охраны древесных растений флоры СССР. М.: Наука, 1983. 264 с.

[20] Булах П.Е. Теория и методы прогнозирования в интродукции растений. Киев: Наукова думка, 2010. 110 с.

[21] Бабич Н.А., Карбасникова Е.Б., Долинская И.С. Интродуценты и экстразональные виды в антропогенной среде (на примере г. Вологда). Архангельск: ИПЦ САФУ, 2012. 184 с.

[22] Хамитов Р.С. Интродукция сосны кедровой сибирской на генетико-селекционной основе в таежную зону Восточно-Европейской равнины: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Архангельск, 2015. 41 с.

[23] Андронова М.М. Ступенчатая интродукция древесных растений на севере русской равнины: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. Архангельск, 2019. 40 с.

[24] Боговая И.О., Теодоронский В.С. Озеленение населенных мест. М.: Агропромиздат, 1990. 234 с.

[25] Веретенников С.С. Анализ систематического состава флоры культур фитоценозов дуба Среднего Поволжья // Биологические основы повышения продуктивности. Горький: Изд-во ГГУ, 1982. С. 33–35.

[26] Шмидт В.М. Флора Архангельской области. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2005. 346 с.

[27] Александрова Ю.В. Боярышники — перспективные интродуценты для озеленения северных городов // Наука — лесному хозяйству севера: сб. научных трудов ФБУ «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства» / Под ред. Н.А. Демидова. Архангельск: Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, 2019. С. 194–198.

[28] Андронова М.М., Бабич Н.А., Хамитов Р.С. Ступенчатая интродукция древесных растений на севере Русской равнины. Архангельск: САФУ, 2021. 412 с.

[29] Ivanova E.E., Bibich N.A. Evaluation of main parameters for the growth model of pine crops in the european north of Russia // Journal of Agriculture and Environment, 2022, no. 1 (21), at. no. 12.

[30] Залывская О.С., Игамбердиева А. Перспективные породы для озеленения северных городов // Сельское и лесное хозяйство: инновационные направления развития: сб. научных трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Вологда, Молочное, 08 декабря 2020 года. Вологда, Молочное: Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина, 2021. С. 23–27.

[31] Карбасникова Е.Б., Бабич Н.А. Рекомендации по ассортименту древесных и кустарниковых растений для озеленения промышленных городов Вологодской агломерации. Архангельск: САФУ, 2021. 60 с.

[32] Нурумбетова Х.С., Сапаров С.И. Применение Berberis amurensis Rupr. В озеленении северных городов // Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых — 2022: сб. материалов конференции в 2-х томах, Архангельск, 01–30 апреля 2022 года. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2022. С. 356–358.

[33] Пьянкова Н.В., Залывская О.С. Ассортимент озеленения Пинежского района Архангельской области // Ландшафтная архитектура: традиции и перспективы — 2022: матер. I Всероссийской научно-практической конференции, Екатеринбург, 15–16 декабря 2022 года. Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2022. С. 145–150.

[34] Бабич Н.А., Карбасникова Е.Б. Натурализация видов дендрофлоры в условиях интродукционного стресса. Архангельск: САФУ, 2022. 236 с.

Сведения об авторах

Залывская Ольга Сергеевна — д-р с.-х. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), o.zalyvskaya@narfu.ru

Бабич Николай Алексеевич — д-р с.-х. наук, профессор кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), n.babich@narfu.ru

Хамитов Ренат Салимович — д-р с.-х. наук, профессор кафедры лесного хозяйства ФГАОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина», r.s.khamitov@mail.ru

TAXONOMIC STRUCTURE OF DENDROFLORA SPECIES IN ARKHANGELSK REGION URBAN SYSTEMS

O.S. Zalyvskaya¹, N.A.Babich¹, R.S. Khamitov²

¹Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

²Vologda State Dairy Academy named after N.V. Vereshchagin, 2, Shmidta st.reet, 160555, Vologda, Molochnoye village, Vologda, Russia

o.zalyvskaya@narfu.ru

Conservation and increase of biological diversity are recognized as one of the priority areas of research activities. The woody vegetation of the northern forests is not rich in species composition. A review of the some research indicates that the number of ornamental species for practical use can be expanded by means of non-district woody plants. The experience of their cultivation in various regions of the North has been accumulated. A significant enrichment of the assortment of urban green spaces is possible due to the introduction of plants into new conditions — introductions. Such peculiar and specific conditions are created in urban plantings that not all local species of woody plants can grow normally in them, therefore it is especially important to study the behavior of dendro-producers. The cultivation of introduced species in the green spaces of northern cities is a basic vector for the promotion of new tree species to the north, which have a whole complex of valuable properties: adaptive, biological, sanitary-hygienic, aesthetic, social. As a result of the inventory assessment, it was revealed that there are 53 species in the Arkhangelsk agglomeration, 24 of them are woody, 29 are shrubs. Introduced breeds make up more than half of the entire assortment and are representatives of domestic and foreign flora. About 20 species of non-district breeds are included in the plantings in small numbers, some breeds number dozens of individuals. Large district centers of the Arkhangelsk region: Karpogory, Oktyabrsky, Pinega, Konosha, etc., as well as the cities of Velsk, Kargopol, Nyandoma, Shenkursk in their assortment do not have a wide representation of non-district breeds, but, as our research shows, the necessary conditions and prerequisites for their appearance are available.

Keywords: biodiversity, species composition, introductions of woody flora

Suggested citation: Zalyvskaya O.S., Babich N.A., Khamitov R.S. Taksonomicheskaya struktura vidov dendroflory v urbanosistemakh Arkhangel’skoy oblasti [Taxonomic structure of dendroflora species in Arkhangelsk region urban systems]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 67–75. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-67-75

References

[1] Melekhov I.S. Ozelenenie gorodov i poselkov v Severnom krae [Landscaping of cities and towns in the Northern Territory]. Khozyaystvo Severa [Economy of the North], 1934, no. 4, pp. 47–50.

[2] Melekhov I.S. Introduktsiya khvoynykh v lesnom khozyaystve [Introduction of conifers in forestry]. Lesovedenie [Lesovedenie], 1984, no. 6, pp. 72–78.

[3] Melekhov I.S. Problema ozeleneniya Arkhangel’ska [The problem of landscaping Arkhangelsk]. Tekhniku — lesnoy promyshlennosti [Technique — forest industry], 1932, no. 27, pp. 44–47.

[4] Orlov F.B. Dendrariy Arkhangel’skogo lesotekhnicheskogo instituta [Arboretum of the Arkhangelsk Forestry Institute]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1952, no. 7, p. 91.

[5] Orlov F.B. Derev’ya i kustarniki dlya zelenogo stroitel’stva Arkhangel’skoy oblasti [Trees and shrubs for green building in the Arkhangelsk region]. Arkhangelsk: Arkhangelsk book publishing house, 1955, 23 p.

[6] Lypa A.L. Lypa A.L. Stupenchataya akklimatizatsiya ili metod geograficheskikh stupeney. Tezisy soveshchaniy po teorii i metodam akklimatizatsii rasteniy [Stepwise acclimatization or method of geographical steps. Abstracts of meetings on the theory and methods of acclimatization of plants]. Moscow–Leningrad, 1953, pp. 53–62.

[7] Lapin P.I., Sidneva S.V. Otsenka perspektivnosti introduktsii drevesnykh rasteniy po dannym vizual’nykh nablyudeniy [Evaluation of the prospects for the introduction of woody plants according to visual observations]. Opyt introduktsii drevesnykh rasteniy [Experience of the introduction of woody plants]. Moscow: Nauka, 1973, pp. 7–67.

[8] Malakhovets P.M. Dendrologicheskiy sad Arkhangel’skogo lesotekhnicheskogo instituta [Dendrological garden of the Arkhangelsk Forestry Institute]. Sb. stud. nauch.-isled. rabot ALTI [Sat. stud. scientific research works of ALTI]. Arkhangelsk: ALTI, 1960, iss. III, pp. 28–33.

[9] Malakhovets P.M. Opyt introduktsii drevesnykh rasteniy v usloviyakh Severa i ego ispol’zovanie v zelenom stroitel’stve [Experience of the introduction of woody plants in the conditions of the North and its use in green building]. Ozelenenie gorodov i poselkov Arkhangel’skoy oblasti: materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii (seminara) [Landscaping of cities and towns of the Arkhangelsk region: materials of the scientific and practical conference (seminar)]. Arkhangelsk: Arkhang. region state publishing house, 1999, pp. 19–25.

[10] Tsarev A.P. Osnovy sortovogo topolevedeniya [Fundamentals of varietal poplar science]. Dis. Dr. Sci. (Agric.). Moscow, 1982, 34 p.

[11] Landsberg H.E. The Urban Climate. New York: Academic Press, 1981, 248 p.

[12] Nilov V.N. Introduktsiya drevesnykh rasteniy i voprosy ozeleneniya severnykh naselennykh punktov [Introduction of woody plants and landscaping issues in northern settlements]. Materialy otchetnoy sessii po itogam nauchno-issledovatel’skikh rabot v desyatoy pyatiletke (1976–1980) [Proceedings of the reporting session on the results of research work in the tenth five-year plan (1976–1980)]. Arkhangelsk: AILiLKh, 1981, pp. 59–60.

[13] Nilov V.N. Razvitie rabot po introduktsii drevesnykh porod na Evropeyskom Severe [Development of work on the introduction of tree species in the European North]. Arkhangelsk: AILiLKh, 1988, pp. 29–31.

[14] Nilov V.N. Rekomendatsii po assortimentu drevesnykh rasteniy dlya ozeleneniya gorodov i poselkov Severa [Recommendations on the range of woody plants for landscaping cities and towns of the North]. Arkhangelsk: AILiLKh, 1981, 19 p.

[15] Drozdov I.I., Drozdov Yu.I. Lesnaya introduktsiya [Forest introduction]. Moscow: MSFU, 2003, 135 p.

[16] Demidova N.A. Opyt introduktsii drevesnykh rasteniy v dendrologicheskom sadu SevNIILKh i ego ispol’zovanie v zelenom stroitel’stve [Experience of the introduction of woody plants in the dendrological garden of SevNIILKh and its use in green building]. Ozelenenie gorodov i poselkov Arkhangel’skoy oblasti: Materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii (seminara) [Greening of cities and towns of the Arkhangelsk region: Materials of the scientific and practical conference (seminar)]. Arkhangelsk, 1999, pp. 15–17.

[17] Demidova N.A., Durkina T.M., Gogoleva L.G. Nekotorye itogi introduktsionnogo ispytaniya drevesnykh rasteniy na Evropeyskom Severe [Some results of the introduction test of woody plants in the European North]. Nauka — lesnomu khozyaystvu Severa: sb. nauchnykh trudov FBU «Severnyy nauchno-issledovatel’skiy institut lesnogo khozyaystva» [Science to the Forestry of the North: Sat. scientific papers of the FBU «Northern Research Institute of Forestry»]. Ed. ON THE. Demidova. Arkhangelsk: Northern Research Institute of Forestry, 2019, pp. 171–181.

[18] Dobrokhvalov V.P. Sistema stupenchatoy akklimatizatsii rasteniy kak vozmozhnaya osnova organizatsii akklimatizatsionnoy raboty v strane [The system of stepwise acclimatization of plants as a possible basis for the organization of acclimatization work in the country]. Byulleten’ GBS AN SSSR [Bulletin of the GBS of the Academy of Sciences of the USSR], 1964, iss. 55, pp. 16–28.

[19] Plotnikova L.S. Nauchnye osnovy introduktsii i okhrany drevesnykh rasteniy flory SSSR [Scientific basis for the introduction and protection of woody plants of the flora of the USSR]. Moscow: Nauka, 1983, 264 p.

[20] Bulakh P.E. Teoriya i metody prognozirovaniya v introduktsii rasteniy [Theory and methods of forecasting in the introduction of plants]. Kyiv: Naukova Dumka, 2010, 110 p.

[21] Babich N.A., Karbasnikova E.B., Dolinskaya I.S. Introdutsenty i ekstrazonal’nye vidy v antropogennoy srede (na primere g. Vologda) [Introducers and extrazonal species in the anthropogenic environment (on the example of the city of Vologda)]. Arkhangelsk: IPTs NArFU, 2012, 184 p.

[22] Khamitov R.S. Introduktsiya sosny kedrovoy sibirskoy na genetiko-selektsionnoy osnove v taezhnuyu zonu Vostochno-Evropeyskoy ravniny [Introduction of Siberian stone pine on a genetic-selective basis into the taiga zone of the East European Plain]. Dis. Dr. Sci. (Agric.). Arkhangelsk, 2015, 41 p.

[23] Andronova M.M. Stupenchataya introduktsiya drevesnykh rasteniy na severe russkoy ravniny [Stepwise introduction of woody plants in the north of the Russian plain]. Dis. Dr. Sci. (Agric.). Arkhangelsk: CPI NArFU, 2019, 40 p.

[24] Bogovaya I.O., Teodoronskiy V.S. Ozelenenie naselennykh mest [Landscaping of populated areas]. Moscow: Agropromizdat, 1990, 234 p.

[25] Veretennikov S.S. Analiz sistematicheskogo sostava flory kul’tur fitotsenozov duba Srednego Povolzh’ya [Analysis of the systematic composition of the flora of oak phytocenosis cultures in the Middle Volga]. Biologicheskie osnovy povysheniya produktivnosti [Biological bases for increasing productivity]. Gorky: Izd-vo GSU, 1982, pp. 33–35.

[26] Shmidt V.M. Flora Arkhangel’skoy oblasti [Flora of the Arkhangelsk region]. St. Petersburg: Publishing house of St. Petersburg State University, 2005, 346 p.

[27] Aleksandrova Yu.V. Boyaryshniki — perspektivnye introdutsenty dlya ozeleneniya severnykh gorodov [Hawthorns are promising introducers for landscaping northern cities]. Nauka — lesnomu khozyaystvu severa: sb. nauchnykh trudov FBU «Severnyy nauchno-issledovatel'skiy institut lesnogo khozyaystva» [Science — Forestry of the North: Sat. scientific papers of the FBU «Northern Research Institute of Forestry»]. Ed. N.A. Demidov. Arkhangelsk: Northern Research Institute of Forestry, 2019, pp. 194–198.

[28] Andronova M.M., Babich N.A., Khamitov R.S. Stupenchataya introduktsiya drevesnykh rasteniy na severe Russkoy ravniny [Stepwise introduction of woody plants in the north of the Russian Plain]. Arkhangelsk: NArFU, 2021, 412 p.

[29] Ivanova E.E., Bibich N.A. Evaluation of main parameters for the growth model of pine crops in the european north of Russia. Journal of Agriculture and Environment, 2022, no. 1 (21), at. no. 12.

[30] Zalyvskaya O.S., Igamberdieva A. Perspektivnye porody dlya ozeleneniya severnykh gorodov [Nauka — Promising breeds for landscaping northern cities]. Sel’skoe i lesnoe khozyaystvo: innovatsionnye napravleniya razvitiya: sb. nauchnykh trudov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, Vologda, Molochnoe, 08 dekabrya 2020 goda [Agriculture and forestry: innovative directions of development: Sat. scientific papers of the All-Russian scientific and practical conference with international participation], Vologda, Molochnoe, December 08, 2020. Vologda, Molochnoe: Vologda state dairy farming academy named after N.V. Vereshchagin, 2021, pp. 23–27.

[31] Karbasnikova E.B., Babich N.A. Rekomendatsii po assortimentu drevesnykh i kustarnikovykh rasteniy dlya ozeleneniya promyshlennykh gorodov Vologodskoy aglomeratsii [Recommendations on the range of woody and shrubby plants for landscaping industrial cities of the Vologda agglomeration]. Arkhangelsk: NArFU, 2021, 60 p.

[32] Nurumbetova Kh.S., Saparov S.I. Primenenie Berberis amurensis Rupr. V ozelenenii severnykh gorodov [Application of Berberis amurensis Rupr. In the landscaping of northern cities]. Lomonosovskie nauchnye chteniya studentov, aspirantov i molodykh uchenykh – 2022: sb. materialov konferentsii v 2-kh tomakh [Lomonosov scientific readings of students, graduate students and young scientists – 2022: coll. conference materials in 2 volumes], Arkhangelsk, April 01–30, 2022. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 2022, pp. 356–358.

[33] P’yankova N.V., Zalyvskaya O.S. Assortiment ozeleneniya Pinezhskogo rayona Arkhangel’skoy oblasti [Assortment of landscaping in the Pinezhsky district of the Arkhangelsk region]. Landshaftnaya arkhitektura: traditsii i perspektivy — 2022: mater. I Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Landscape architecture: traditions and prospects — 2022: mater. I All-Russian Scientific and Practical Conference], Yekaterinburg, December 15–16, 2022. Yekaterinburg: Ural State Forestry Engineering University, 2022, pp. 145–150.

[34] Babich N.A., Karbasnikova E.B. Naturalizatsiya vidov dendroflory v usloviyakh introduktsionnogo stressa [Naturalization of dendroflora species under conditions of introduction stress]. Arkhangelsk: NArFU, 2022, 236 p.

Authors’ information

Zalyvskaya Ol’ga Sergeevna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, o.zalyvskaya@narfu.ru

Babich Nikolay Alekseevich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, n.babich@narfu.ru

Khamitov Renat Salimovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Vologda State Dairy Farming Academy named after N.V. Vereshchagin, r.s.khamitov@mail.ru

9

МИКРОРЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ ЛИСТЬЕВ ДИКОРАСТУЩЕЙ АЙВЫ CYDONIA OBLONGA MILL. (ROSACEAE) ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПРЕДГОРИЙ ДАГЕСТАНА

76–86

УДК 581.821: 581.47: 582.734.3

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-76-86

Шифр ВАК 4.1.2

Т.Х. Кумахова¹, А.В. Бабоша², А.С. Рябченко², Д.М. Анатов³

¹ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», Россия, 127550,

Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

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

Ботаническая ул., д. 4

³ФГБУН Горный ботанический сад ДФИЦ РАН, Россия, 367000, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45

tkumachova@yandex.ru

Представлены материалы исследования особенностей микроморфологии поверхности листьев дикорастущей айвы Cydonia oblonga Mill. (Rosaceae) методом криосканирующей электронной микроскопии. Единственным ареалом произрастания дикорастущей айвы в России является южная часть Дагестана. Горные лесные фитоценозы Дагестана дают уникальные площадки для изучения приспособительного потенциала растений, поскольку условия произрастания изменяются не только сообразно смене времен года, но и напрямую зависят от высоты расположения над уровнем моря. Определены микроморфологические и микроструктурные особенности адаксиальной (верхней) и абаксиальной (нижней) поверхностей исследованных образцов. Обнаружены различия эпидермы на этих поверхностях не только в структурной организации, но и в микроморфологии. Охарактеризована кутикулярная складчатость в виде микротяжей на основных клетках эпидермы как наиболее яркая черта микроморфологии адаксиальной и абаксиальной поверхностей листовой пластинки, а также выявлены околоустьичные радиальные тяжи, перистоматические кольца и выступы в области устьиц. Установлено, что листья гипостоматные с аномоцитными устьицами двух типов (первичными и вторичными), независимо от места произрастания плодовых растений, отличаются качественными и количественными показателями. Первичные устьица имели более рельефный кутикулярный орнамент, а также больший размер, по сравнению с более мелкими вторичными. Сделан вывод о том, что наличие нескольких типов кутикулярной складчатости, устьичный полиморфизм листьев дикорастущей айвы — это общие черты, свойственные другим исследованным видам подсемейства Pyrinae (ранее Maloideae (Rosaceae)). Согласно полученным данным, выявленные особенности кутикулярной складчатости стабильны в пределах вида и могут быть использованы в качестве дополнительных таксономических признаков.

Ключевые слова: микрорельеф, кутикулярная складчатость, устьица, эпидерма, айва дикорастущая

Ссылка для цитирования: Кумахова Т.Х., Бабоша А.В., Рябченко А.С., Анатов Д.М. Микрорельеф поверхности листьев дикорастущей айвы Cydonia oblonga Mill. (Rosaceae) лесных фитоценозов предгорий Дагестана // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 76–86. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-76-86

Список литературы

[1] Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й.В., Брезински А., Кернер К. Ботаника. Учебник для вузов. Том 1. Клеточная биология. Анатомия. Морфология. М.: Академия, 2007. 368 с.

[2] Voronkov A.S., Kumachova T.K., Ivanova T.V. Plant Passive Immunity: Micromorphological and Biochemical Features of the Maloideae (Rosaceae) External Tissues // Current Research Trends in Biological Science, 2020, v. 1, pp. 1–16. DOI: 10.9734/bpi/crtbs/v1

[3] Паутов А.А., Васильева В.А. Роль формы основных клеток эпидермы в морфогенезе листа представителей Hamamelidaceae // Ботанический журнал, 2010. Т. 95. № 5. С. 338–344.

[4] Pautov A., Ivanova O., Krylova E., Sapach Y., Gussarova G., Bauer S. Role of the outer stomatal ledges in the mechanics of guard cell movements // S. Trees – Structure and Function, 2017, v. 31, no. 1, pp. 125–135.

[5] Pautov A., Bauer S., Ivanova O., Krylova E., Olga Yakovleva, Sapach Y., Pautova I. Influence of stomatal rings on movements of guard cells // Trees, 2019, t. 33, no. 5, pp. 1459–1474.

[6] Kumachova T.Kh., Babosha A.V., Ryabchenko A.S., Ivanova T.V., Voronkov A.S. Leaf Epidermis in Rosaceae: Diversity of the Cuticular Folding and Microstructure // Proc. Natl. Acad. Sci., India Sect. B: Biol Sci., 2021, v. 91(2), pp. 455–470.

[7] Паутов А.А. Сапач Ю.О., Трухманова Г.Р., Яковлева О.В., Крылова Е.Г., Паутова И.А. Структурное разнообразие устьичных и перисоматических колец. Ботанический журнал, 2022. Т. 107. № 9. С. 869–884.

[8] Carr S.G.M., Carr D.G. Cuticular features of the Central Australian bloodwoods Eucalyptus, section Corymbosae (Myrtaceae) // Bot. J. Linn., 1990, v. 102, pp. 123–156.

[9] Fontenelle G.B., Costa C.G., Machado R.D. Foliar anatomy and micromorphology of eleven species of Eugenia L. (Myrtaceae) // Bot. J. Linn. Soc., 1994, v. 116, pp. 111–133. https://doi.org/10.1006/bojl.1994.1056

[10] Akçin Ö.E., Şenel G., Akçin Y. Leaf epidermis morphology of some Onosma (Boraginaceae) species from Turkey // Turk. J. Bot., 2013, v. 37, pp. 55–64. https://doi.org/10.3906/bot-1202-33

[11] Паутов А.А., Сапач Ю.О., Иванова О.В., Крылова Е.Г. Микрорельеф поверхности листьев цветковых растений: устьичные кольца и выступы // Ботанический журнал, 2014. Т. 99. № 6. С. 625–640.

[12] Lawal I.O., Olaniyi a. M. B., Rufai a. S.O., Aremu A.O. Comparative assessment of the foliar micromorphology, phytochemicals and elemental composition of two cultivars of Persea americana Mill leaves // Scientific African, 2021, t. 14, p. e01034.

[13] Sagaradze V.A., Kalenikova E., Babaeva E. Yu., Trusov N.A. Quantitative Anatomical Characteristics of the Leaf Blades of the Several Species of Crataegus L // Drug development & registration, 2021, t. 10, no. 4, pp. 138–146.

[14] Warabieda W., Olszak R.W., Dyki B. Morphological and anatomical characters of apple leaves associated with cultivar susceptibility to spider mite infestation // Acta Agrobotanica, 1997, v. 50, no. 1–2, pp. 53–64.

[15] Ganeva Ts., Uzunova K. Comprative leaf study in species of genus Malus Mill. (Rosaceae) // Botanica Serbica, 2010, v. 34(1), pp. 45–49.

[16] Кумахова Т.Х., Воронков А.С., Бабоша А.В., Рябченко А.С. Морфофункциональная характеристика листьев и плодов Maloideae Werber (Rosaceae Juss.): а). Микроструктура поверхностных тканей // Тр. прикладной ботаники, генетике и селекции, 2019. Т. 180. Вып. 1. С. 105–112.

[17] de Sousa Silva M., Coutinho Í.A.C., Dalvi V.C. Anatomical and histochemical characterization of glands associated with the leaf teeth in Rhaphiolepis loquata BB Liu & J. Wen (Rosaceae Juss.) // Flora, 2022, t. 293, p. 152110.

[18] Муртазалиев З.А. Конспект флоры Дагестана / под ред. Р.В. Камелина. Махачкала: Эпоха, 2009. Т. 2. 248 с.

[19] Медведев Я.С. Деревья и кустарники Кавказа. Тифлис, 1919.

[20] Воронов Ю.А. Дикорастущие родичи плодовых деревьев и кустарников кавказского края и Передней Азии // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1925. Т. XIV. Вып. 3. С. 31–37.

[21] Виноградов-Никитин П. Плодовые и пищевые деревья лесов Закавказья // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. Ленинград: [б. и.], 1929. 211 с.

[22] Вавилов Н.И. Дикие родичи плодовых деревьев Азиатской части СССР и Кавказа и проблема происхождения плодовых деревьев // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1931. Т. XXVI. Вып. 3. С. 85.

[23] Ильинский А.А. Грецкий орех и другие плодовые в лесах дельты реки Самур // Тр. Даг. сель-хоз. Ин-та, 1941. Т. 3. С. 141–168.

[24] Вавилов Н.И., Букинич Д.Д. Земледельческий Афганистан. Избранные труды. М.; Л.: Изд-во Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур при СНК СССР; Гос. института опытной агрономии НКЗ РСФСР, 1959. Т. 1. С. 342–353.

[25] Лихонос Ф.Д., Туз А.С., Лобачев А.Я. Культурная флора СССР. Семечковые (яблоня, груша, айва) / под ред. В.Л. Витковского, O.H. Коровиной. М.: Колос, 1983. Т. XIV. 320 с.

[26] Кордон Р.Я. Айва СССР // Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции, 1953. № 30. Вып. 1. С. 65–101.

[27] Жуковский П.М. Происхождение культурных растений и их сородичей. Л.: Наука, 1971. 379 с.

[28] Potter D., Eriksson T., Evans R.C.Oh.S., Oh S.-H. Phylogeny and classification of Rosaceae // Plant Syst. Evol., 2007, v. 266(1), pp. 5–43.

[29] Chen X., Cheng T., Li J., Zhang W. Molecular systematics of Rosoideae (Rosaceae) // Plant Systematics and Evolution, 2020, t. 306, pp. 1–12.

[30] Sun J., Shi S., Li J., Yu J., Wang L., Yang X., Guo L., Zhou Sh. Phylogeny of Maleae (Rosaceae) based on multiple chloroplast regions: implications to genera circumscription // BioMed Research International, 2018, t. 2018, article ID 7627191. https://doi.org/10.1155/2018/7627191

[31] Камелин Р.В. Розоцветные (Rosaceae). Барнаул: Изд-во ООО «Алтайские страницы», 2006. 100 с.

[32] Иванова Т.В., Воронков А.С., Кузнецова Э.И., Кумахова Т.Х., Жиров В.К., Цыдендамбаев В.Д. Жирные кислоты липидов перикарпия Cydonia oblonga Mill. и Mespilus germanica L. вовлекаются в адаптацию растений к условиям высотной поясности // Докл. Академии наук, 2019. Т. 486. № 5. С. 620–625.

[33] Рябченко А.С., Бабоша А.В. Применение термопасты в качестве клеящего и теплопроводящего состава при исследовании биологических образцов на сканирующем электронном микроскопе с использованием замораживающей приставки. Патент № 2445660 от 20.03.2012. Бюл. № 8.

[34] Паутов А.А. Закономерности филоморфогенеза вегетативных органов растений. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2009. 219 с.

[35] Pautov A., Bauer S., Ivanova O., Krylova E., Yakovleva O., Sapach Y., Pautova I. Stomatal rings: structure, functions and origin // Botanical J. of the Linnean Society, 2021, t. 195, no. 3, pp. 357–379.

[36] Babosha A.V., Kumachova, T.K., Ryabchenko A.S., Komarova G.I. Stomata Polymorphism in Leaves of Apple Trees (Malus domestica Borkh.) Growing under Mountain and Plain Conditions // Biology Bulletin, 2020, v. 47(4), pp. 352–363.

[37] Babosha A.V., Tamara Kumachova T.K., Andrey Ryabchenko A.S., Komavova G.I. Microrelief of the leaf epidermis and stomatal polymorphism of Malus orientalis, Pyrus caucasica and Mespilus germanica in mountains and plains // Flora, 2022, v. 291, p. 152074. DOI: 10.1016/j.flora.2022.152074

[38] Кумахова Т.Х., Белошапкина О.О., Воронков А.С. Морфофункциональная характеристика листьев и плодов Maloideae Werber. (Rosaceae Juss.): Б). Роль поверхностных тканей в формировании устойчивости к грибным болезням // Труды прикладной ботаники, генетике и селекции, 2019. Т. 180. Вып. 2. С. 95–101. DOI: 10/30901/2227-8834-2019-2-95-101.

Сведения об авторах

Кумахова Тамара Хабаловна — канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», tkumachova@yandex.ru

Бабоша Александр Валентинович — д-р биол. наук, гл. науч. сотр. лаборатории физиологии и иммунитета растений, ФГБУН «Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина Российской академии наук» (ГБС РАН), phimmunitet@yandex.ru

Рябченко Андрей Сергеевич — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории физиологии и иммунитета растений, ФГБУН «Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина Российской академии наук» (ГБС РАН), marchellos@yandex.ru

Анатов Джалалудин Магомедович — канд. биол. наук, ст. науч. сотр., ФГБУН Горный ботанический сад ДФИЦ РАН, djalal@list.ru

CYDONIA OBLONGA MILL. (ROSACEAE) LEAVES MICRORELIEF OF DAGESTAN FOOTHILLS FOREST PHYTOCENOSES

T.Kh. Kumachova¹, A.V. Babosha², A.S. Ryabchenko², D.M. Anatov³

¹Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 49, Timiryazevskaya st., 127550, Moscow,

Russia

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

³Mountain Botanical Garden DFRC RAS, 45, M. Gadzhiev st., 367000, Makhachkala, Republic of Dagestan, Russia

tkumachova@yandex.ru

Cryo-scanning electron microscopy was used to study the micromorphology of the leaf surface of the wild-growing Cydonia oblonga Mill. (Rosaceae). The only habitat of wild-growing quince in Russia is the southern part of Dagestan. Mountain forest phytocenoses of Dagestan provide unique grounds for studying the adaptive potential of plants, since growing conditions change not only according to the change of seasons, but also directly depend on the altitude above sea level. The adaxial (upper) and abaxial (lower) surfaces of the studied samples have a number of micromorphological and microstructural features. The epidermis on the adaxial and abaxial sides differed not only in structural organization, but also in the specifics of surface micromorphology. The most striking feature of the micromorphology of the adaxial and abaxial sides of the leaf blade surface is cuticular folding in the form of microstrands on the main cells of the epidermis, as well as radial striations, peristomatic rings, and protrusions in the stomata region. Regardless of the habitat of fruit plants, their leaves were hypostomatous with anomocytic stomata of two types (primary and secondary), differing in qualitative and quantitative indicators. The primary stomata had a more prominent cuticular pattern and were also larger than the smaller secondary stomata. It should be noted that the presence of several types of cuticular folding, as well as stomatal polymorphism, are common features of other studied species of the subfamily Pyrinae, early Maloideae (Rosaceae). According to the data obtained, the identified features of cuticular folding are stable within the species and can be used as additional taxonomic characters.

Keywords: microrelief, cuticular folding, stomata, epidermis, wild quince

Suggested citation: Kumakhova T.Kh., Babosha A.V., Ryabchenko A.S., Anatov D.M. Mikrorel’ef poverkhnosti list’ev dikorastushchey ayvy Cydonia oblonga Mill. (Rosaceae) lesnykh fitotsenozov predgoriy Dagestana [Cydonia oblonga Mill. (Rosaceae) leaves microrelief of Dagestan foothills forest phytocenoses]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 76–86. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-76-86

References

[1] Sitte P., Weiler E.W., Caderait J.W., Brezinski A., Kerner K. Botanika. Uchebnik dlya vuzov. Tom 1. Kletochnaya biologiya. Anatomiya. Morfologiya [Botanica. Textbook for high schools. Vol. 1. Cell biology. Anatomy. Morphology]. Moscow: Academy, 2007, 368 p.

[2] Voronkov A.S., Kumachova T.K., Ivanova T.V. Plant Passive Immunity: Micromorphological and Biochemical Features of the Maloideae (Rosaceae) External Tissues. Current Research Trends in Biological Science, 2020, v. 1, pp. 1–16. DOI: 10.9734/bpi/crtbs/v1

[3] Pautov A.A., Vasil’eva V.A. Rol’ formy osnovnykh kletok epidermy v morfogeneze lista predstaviteley Hamamelidaceae [The role of the shape of the main cells of the epidermis in the leaf morphogenesis of representatives of Hamamelidaceae]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical Journal], 2010, v. 95, no. 5, pp. 338–344.

[4] Pautov A., Ivanova O., Krylova E., Sapach Y., Gussarova G., Bauer S. Role of the outer stomatal ledges in the mechanics of guard cell movements. S. Trees – Structure and Function, 2017, v. 31, no. 1, pp. 125–135. [5] Pautov A., Bauer S., Ivanova O., Krylova E., Olga Yakovleva, Sapach Y., Pautova I. Influence of stomatal rings on movements of guard cells. Trees, 2019, t. 33, no. 5, pp. 1459–1474.

[6] Kumachova T.Kh., Babosha A.V., Ryabchenko A.S., Ivanova T.V., Voronkov A.S. Leaf Epidermis in Rosaceae: Diversity of the Cuticular Folding and Microstructure. Proc. Natl. Acad. Sci., India Sect. B: Biol Sci., 2021, v. 91(2), pp. 455–470.

[7] Pautov A.A. Sapach Yu.O., Trukhmanova G.R., Yakovleva O.V., Krylova E.G., Pautova I.A. Strukturnoe raznoobrazie ust’ichnykh i perisomaticheskikh kolets [Structural diversity of stomatal and perisomatic rings]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical Journal], 2022, v. 107, no. 9, pp. 869–884.

[8] Carr S.G.M., Carr D.G. Cuticular features of the Central Australian bloodwoods Eucalyptus, section Corymbosae (Myrtaceae). Bot. J. Linn., 1990, v. 102, pp. 123–156.

[9] Fontenelle G.B., Costa C.G., Machado R.D. Foliar anatomy and micromorphology of eleven species of Eugenia L. (Myrtaceae). Bot. J. Linn. Soc., 1994, v. 116, pp. 111–133. https://doi.org/10.1006/bojl.1994.1056

[10] Akçin Ö.E., Şenel G., Akçin Y. Leaf epidermis morphology of some Onosma (Boraginaceae) species from Turkey. Turk. J. Bot., 2013, v. 37, pp. 55–64. https://doi.org/10.3906/bot-1202-33

[11] Pautov A.A., Sapach Yu.O., Ivanova O.V., Krylova E.G. Mikrorel’ef poverkhnosti list’ev tsvetkovykh rasteniy: ust’ichnye kol’tsa i vystupy [Microrelief of the surface of leaves of flowering plants: stomatal rings and protrusions]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical Journal], 2014, v. 99, no. 6, pp. 625–640.

[12] Lawal I.O., Olaniyi a. M. B., Rufai a. S.O., Aremu A.O. Comparative assessment of the foliar micromorphology, phytochemicals and elemental composition of two cultivars of Persea americana Mill leaves. Scientific African, 2021, t. 14, p. e01034.

[13] Sagaradze V.A., Kalenikova E., Babaeva E. Yu., Trusov N.A. Quantitative Anatomical Characteristics of the Leaf Blades of the Several Species of Crataegus L. Drug development & registration, 2021, t. 10, no. 4, pp. 138–146.

[14] Warabieda W., Olszak R.W., Dyki B. Morphological and anatomical characters of apple leaves associated with cultivar susceptibility to spider mite infestation. Acta Agrobotanica, 1997, v. 50, no. 1–2, pp. 53–64.

[15] Ganeva Ts., Uzunova K. Comprative leaf study in species of genus Malus Mill. (Rosaceae). Botanica Serbica, 2010, v. 34(1), pp. 45–49.

[16] Kumakhova T.Kh., Voronkov A.S., Babosha A.V., Ryabchenko A.S. Morfofunktsional’naya kharakteristika list’ev i plodov Maloideae Werber (Rosaceae Juss.): a). Mikrostruktura poverkhnostnykh tkaney [Morphofunctional characteristics of leaves and fruits of Maloideae Werber (Rosaceae Juss.): a). Microstructure of surface tissues]. Trudy prikladnoy botaniki, genetike i selektsii [Proceedings of Applied Botany, Genetics and Breeding], 2019, v. 180, iss. 1, pp. 105–112.

[17] de Sousa Silva M., Coutinho Í.A.C., Dalvi V.C. Anatomical and histochemical characterization of glands associated with the leaf teeth in Rhaphiolepis loquata BB Liu & J. Wen (Rosaceae Juss.). Flora, 2022, t. 293, p. 152110.

[18] Murtazaliev Z.A. Konspekt flory Dagestana [Synopsis of the flora of Dagestan]. Ed. R.V. Camelin. Makhachkala: Epoch, 2009, v. 2, 248 p.

[19] Medvedev Ya.S. Derev’ya i kustarniki Kavkaza [Trees and shrubs of the Caucasus]. Tiflis, 1919.

[20] Voronov Yu.A. Dikorastushchie rodichi plodovykh derev’ev i kustarnikov kavkazskogo kraya i Peredney Azii [Wild-growing relatives of fruit trees and shrubs of the Caucasian region and Western Asia]. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii [Works on applied botany, genetics and breeding], 1925, v. XIV, iss. 3, pp. 31–37.

[21] Vinogradov-Nikitin P. Plodovye i pishchevye derev’ya lesov Zakavkaz’ya [Fruit and food trees of the forests of Transcaucasia]. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii [Works on applied botany, genetics and breeding]. Leningrad, 1929, 211 p.

[22] Vavilov N.I. Dikie rodichi plodovykh derev’ev Aziatskoy chasti SSSR i Kavkaza i problema proiskhozhdeniya plodovykh derev’ev [Wild relatives of fruit trees in the Asian part of the USSR and the Caucasus and the problem of the origin of fruit trees]. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii [Works on applied botany, genetics and breeding], 1931, t. XXVI, iss. 3, p. 85.

[23] Il’inskiy A.A. Gretskiy orekh i drugie plodovye v lesakh del’ty reki Samur [Walnut and other fruit trees in the forests of the Samur river delta]. Tr. Dag. sel’-khoz. In-ta [Proceedings of the Dagestan agricultural Institute], 1941, v. 3, pp. 141–168.

[24] Vavilov N.I., Bukinich D.D. Zemledel’cheskiy Afganistan. Izbrannye trudy [Agricultural Afghanistan. Selected works]. Moscow; Leningrad: All-Union Institute of Applied Botany and New Cultures under the Council of People’s Commissars of the USSR; State. Institute of Experimental Agronomy NKZ RSFSR, 1959, t. 1, pp. 342–353.

[25] Likhonos F.D., Tuz A.S., Lobachev A.Ya. Kul’turnaya flora SSSR. Semechkovye (yablonya, grusha, ayva) [Cultural flora of the USSR. Pome fruits (apple, pear, quince)]. Ed. V.L. Vitkovskiy, O.H. Korovina. Moscow: Kolos, 1983, t. XIV, 320 p.

[26] Kordon R.Ya. Ayva SSSR [Quince USSR]. Tr. po prikl. botanike, genetike i selektsii [Works on applied botany, genetics and breeding], 1953, no. 30, iss. 1, pp. 65–101.

[27] Zhukovskiy P.M. Proiskhozhdenie kul’turnykh rasteniy i ikh sorodichi [Origin of cultivated plants and their relatives]. Leningrad: Nauka, 1971, 379 p.

[28] Potter D., Eriksson T., Evans R.C.Oh.S., Oh S.-H. Phylogeny and classification of Rosaceae. Plant Syst. Evol., 2007, v. 266(1), pp. 5–43.

[29] Chen X., Cheng T., Li J., Zhang W. Molecular systematics of Rosoideae (Rosaceae). Plant Systematics and Evolution, 2020, t. 306, pp. 1–12.

[30] Sun J., Shi S., Li J., Yu J., Wang L., Yang X., Guo L., Zhou Sh. Phylogeny of Maleae (Rosaceae) based on multiple chloroplast regions: implications to genera circumscription. BioMed Research International, 2018, t. 2018, article ID 7627191.

https://doi.org/10.1155/2018/7627191

[31] Kamelin R.V. Rozotsvetnye (Rosaceae) [Rosaceae (Rosaceae)]. Barnaul: OOO Altai Pages, 2006, 100 p.

[32] Ivanova T.V., Voronkov A.S., Kuznetsova E.I., Kumakhova T.Kh., Zhirov V.K., Tsydendambaev V.D. Zhirnye kisloty lipidov perikarpiya Cydonia oblonga Mill. i Mespilus germanica L. vovlekayutsya v adaptatsiyu rasteniy k usloviyam vysotnoy poyasnosti [Fatty acids of lipids of the pericarp of Cydonia oblonga Mill. and Mespilus germanica L. are involved in plant adaptation to the conditions of altitudinal zonality]. Doklady Akademii nauk [Reports of the Academy of Sciences], 2019, v. 486, no. 5, pp. 620–625.

[33] Ryabchenko A.S., Babosha A.V. Primenenie termopasty v kachestve kleyashchego i teploprovodyashchego sostava pri issledovanii biologicheskikh obraztsov na skaniruyushchem elektronnom mikroskope s ispol’zovaniem zamorazhivayushchey pristavki [The use of thermal paste as an adhesive and heat-conducting composition in the study of biological samples on a scanning electron microscope using a freezing attachment]. Patent no. 2445660, 20.03.2012. Bull. no. 8.

[34] Pautov A.A. Zakonomernosti filomorfogeneza vegetativnykh organov rasteniy [Patterns of phylomorphogenesis of the vegetative organs of plants]. St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg University, 2009, 219 p.

[35] Pautov A., Bauer S., Ivanova O., Krylova E., Yakovleva O., Sapach Y., Pautova I. Stomatal rings: structure, functions and origin. Botanical J. of the Linnean Society, 2021, t. 195, no. 3, pp. 357–379.

[36] Babosha A. V., Kumachova T. K., Ryabchenko A. S., Komarova G. I. Stomata Polymorphism in Leaves of Apple Trees (Malus domestica Borkh.) Growing under Mountain and Plain Conditions // Biology Bulletin, 2020, v. 47(4), pp. 352–363.

[37] Babosha A.V., Tamara Kumachova T.K., Andrey Ryabchenko A.S., Komavova G.I. Microrelief of the leaf epidermis and stomatal polymorphism of Malus orientalis, Pyrus caucasica and Mespilus germanica in mountains and plains. Flora, 2022, v. 291, p. 152074. DOI: 10.1016/j.flora.2022.152074

[38] Kumakhova T.Kh., Beloshapkina O.O., Voronkov A.S. Morfofunktsional’naya kharakteristika list’ev i plodov Maloideae Werber. (Rosaceae Juss.): B). Rol’ poverkhnostnykh tkaney v formirovanii ustoychivosti k gribnym boleznyam [Morphofunctional characteristics of leaves and fruits of Maloideae Werber. (Rosaceae Juss.): B). The role of surface tissues in the formation of resistance to fungal diseases]. Trudy prikladnoy botaniki, genetike i selektsii [Proceedings of Applied Botany], Genetics and selection, 2019, v. 180, iss. 2, pp. 95–101. DOI: 10/30901/2227-8834-2019-2-95-101

Author’s information

Kumakhova Tamara Khabalovna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, tkumachova@yandex.ru

Babosha Aleksandr Valentinovich — Dr. Sci. (Biology), Chief Researcher of the Laboratory of Physiology and Plant Immunity, N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, phimmunitet@yandex.ru

Ryabchenko Andrey Sergeevich — Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher Laboratory of Physiology and Plant Immunity, N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, marchellos@yandex.ru

Anatov Dzhalaludin Magomedovich — Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Mountain Botanical Garden of the Dagestan Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences, djalal@list.ru

10

ОСОБЕННОСТИ МОНИТОРИНГА КОРИЧНЕВО-МРАМОРНОГО КЛОПА HALYOMORPHA HALYS (STÅL) С ПОМОЩЬЮ ФЕРОМОННЫХ ЛОВУШЕК В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

87–95

УДК 632.93

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-87-95

Шифр ВАК 4.1.3

Е.В. Синицына, Н.З. Федосеев

ФГБУ «Всероссийский центр карантина растений» (ФГБУ «ВНИИКР»), Россия, 140150, Московская обл., пос. Быково, ул. Пограничная, д. 32

katesinitsyna@gmail.com

Представлены результаты испытаний двух различных типов феромонных ловушек для отлова опасного карантинного вредителя — коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys в условиях Северного Кавказа. Показано, что использование малой (подвесной) накопительной пирамидальной ловушки в посадках лесного ореха приводит к увеличению отлова имаго Halyomorpha halys на 94 %, а нимф — на 75 %, по сравнению с большой (наземной) накопительной пирамидальной ловушкой. Определены условия, при которых осуществлялся активный отлов нимф и имаго вредителя в феромонные ловушки. Основной отлов нимф (83 %) проходил при температуре от +20 до +25 °С, а имаго (52 %) — при +25…+30 °C. Установлен процент имаго и нимф коричнево-мраморного клопа, отловленных в ловушки, который составил 53 % и 47 %, соответственно.

Ключевые слова: коричнево-мраморный клоп, Halyomorpha halys, лесной орех, Северный Кавказ, феромонная ловушка, мониторинг, карантин растений

Ссылка для цитирования: Синицына Е.В., Федосеев Н.З. Особенности мониторинга коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys (Stål) с помощью феромонных ловушек в условиях Северного Кавказа // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 87–95. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-87-95

Список литературы

[1] Митюшев И.М. Первый случай обнаружения клопа Halyomorpha halys Stål на территории Российской Федерации // Мониторинг и биологические методы контроля вредителей и патогенов древесных растений: от теории к практике: Материалы Всерос. конф. с междунар. участием, Москва, 18–22 апреля, 2016. М.: Институт леса имени В.Н. Сукачева СО РАН, 2016. С. 147–148.

[2] Митюшев И.М. Первый случай обнаружения мраморного клопа в России // Защита и карантин растений, 2016. № 3. С. 48.

[3] Kriticos D., Kean J., Phillips C., Senay S., Acosta H., Haye T. The potential global distribution of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys, a critical threat to plant biosecurity // J. of Pest Science, 2017, v. 90, no. 4, pp. 1033–1043.

[4] Bosco L., Moraglio S., Tavella L. Halyomorpha halys, a serious threat for hazelnut in newly invaded areas // J. of Pest Science, 2018, v. 91, no. 2, pp. 661–670.

[5] Murvanidze M., Krawczyk G., Inasaridze N., Dekanoidze L., Samsonadze N., Macharashvili M., Khutsishvili S., Shengelaia S. Preliminary data on the biology of brown marmorated stink bug Halyomorpha halys (Hemiptera, Pentatomidae) in Georgia // Turkish Journal of Zoology, 2018, v. 42, no. 6, pp. 617–624.

[6] Мусолин Д.Л., Долговская М.Ю., Проценко В.Е., Карпун Н.Н., Резник С.Я., Саулич А.Х. Инвазия мраморного щитника Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) в Россию и Абхазию: пути проникновения, ранние этапы акклиматизации, фотопериодический контроль личиночного развития и индукции имагинальной диапаузы // X Чтения памяти О.А. Катаева: Материалы междунар. конф. Том 1. Под ред. Д.Л. Мусолина, А.В. Селиховкина, Санкт-Петербург, 22–25 октября, 2018. Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова, 2018. С. 74–75.

[7] Синицына Е.В., Проценко В.Е., Карпун Н.Н., Митюшев И.М., Лобур А.Ю., Тодоров Н.Г. Первые полевые испытания феромонных препаратов российского производства для мониторинга и борьбы с коричнево-мраморным клопом Halyomorpha halys Stål // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 2019. № 3. C. 60–79.

[8] Streito J., Chartois M., Pierre E., Dusoulier F., Armand J., Gaudin J., Rossi J. Citizen science and niche modeling to track and forecast the expansion of the brown marmorated stinkbug Halyomorpha halys (Stål, 1855) // Scientific reports, 2021, v. 11, no. 1, pp. 1–14.

[9] Жимерикин В.Н., Смирнов Ю.В. Анализ фитосанитарного риска коричневого мраморного клопа Halyomorpha halys Stål для территории Российской Федерации (отчет). М.: ФГБУ «ВНИИКР», 2013

[10] Жимерикин В.Н., Гулий В.В. Мраморный клоп // Защита и карантин растений, 2014. № 4. С. 40–43.

[11] HP CABI. Halyomorpha halys Hosts. База данных вредных организмов. URL: https://www.cabi.org/isc/datasheet/27377#tohostPlants (дата обращения 05.05.2022)

[12] Lee K.C., Kang C.H., Lee D.W., Lee S.M., Park C.G., Choo H.Y. Seasonal occurrence trends of hemipteran bug pests monitored by mercury light and aggregation pheromone traps in sweet persimmon orchards // Korean J. of Applied Entomology, 2002, v. 41, no. 4, pp. 233–238.

[13] Aldrich J.R., Khrimian A., Chen X., Camp M.J. Semiochemically based monitoring of the invasion of the brown marmorated stink bug and unexpected attraction of the native green stink bug (Heteroptera: Pentatomidae) in Maryland // Florida Entomologist, 2009, pp. 483–491.

[14] Nielsen A.L., Hamilton G.C., Shearer P.W. Seasonal Phenology and Monitoring of the Non-Native Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) in Soybean // Environmental Entomology, 2011, v. 40, no. 2, pp. 231–238.

[15] Nielsen A.L., Holmstrom K., Hamilton G.C., Cambridge J., Ingerson–Mahar J. Use of black light traps to monitor the abundance, spread, and flight behavior of Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) // J. of Economic Entomology, 2013, v. 106, no. 3, pp. 1495–1502.

[16] Leskey T.C., Agnello A., Bergh J.C., Dively G.P., Hamilton G.C., Jentsch P., Khrimian A., Krawczyk G., Kuhar T.P., Lee D.H., Morrison III W.R., Polk D.F., Rodriguez-Saona C., Shearer P.W., Short B.D., Shrewsbury P.M., Walgenbach J.F., Weber D.C., Welty C., Whalen J., Wiman N., Zaman F. Attraction of the invasive Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) to traps baited with semiochemical stimuli across the United States // Environmental entomology, 2015, v. 44, no. 3, pp. 746–756.

[17] Acebes-Doria A.L., Leskey T.C., Bergh J.C. Development and comparison of trunk traps to monitor movement of Halyomorpha halys nymphs on host trees // Entomologia Experimentalis et Applicata, 2016, v. 158, no. 1, pp. 44–53.

[18] Acebes-Doria A.L., Morrison W.R., Short B.D., Rice K.B., Bush H.G., Kuhar T.P., Duthie C., Leskey Insects T.C. Monitoring and biosurveillance tools for the brown marmorated stink bug // Halyomorpha halys (Stål) (Hemiptera: Pentatomidae), 2018, v. 9, no. 3, p. 82.

[19] Acebes-Doria A.L., Agnello A.M., Alston D.G., Andrews H., Beers E.H., Bergh J.C., Bessin R., Blaauw B.R., Buntin G.D., Burkness E.C., Chen S., Cottrell T.E., Daane K.M., Fann L.E., Fleischer S.J., Guédot C., Gut L.J., Hamilton G.C., Hilton R., Hoelmer K.A., Hutchison W.D., Jentsch P., Krawczyk G., Kuhar T.P., Lee J.C., Milnes J.M., Nielsen A.L., Patel D.K., Short B.D., Sial A.A., Spears L.R., Tatman K., Toews M.D., Walgenbach J.D., Welty C., Wiman N.G., Zoeren J.V., Leskey T.C. Season-long monitoring of the brown marmorated stink bug (Hemiptera: Pentatomidae) throughout the United States using commercially available traps and lures // J. of economic entomology, 2020, v. 113, no. 1, pp. 159–171.

[20] Kirkpatrick D.M., Acebes-Doria A.L., Rice K.B., Short B.D., Adams C.G., Gut L.J., Leskey T.C. Estimating monitoring trap plume reach and trapping area for nymphal and adult Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) in crop and non–crop habitats // Environmental entomology, 2019, v. 48 (5), pp. 1104–1112.

[21] Morrison III W., Cullum J., Leskey T. Evaluation of trap designs and deployment strategies for capturing Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) // J. of Economic Entomology, 2015, v. 108, no. 4, pp. 1683–1692.

[22] Rice K.B., Morrison III W., Short B., Acebes-Doria A., Bergh J., Leskey T. Improved trap designs and retention mechanisms for Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) // J. of economic entomology, 2018, v. 111, no. 5, pp. 2136–2142.

[23] Lee D.H., Wright S.E., Leskey T.C. Impact of insecticide residue exposure on the invasive pest, Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae): analysis of adult mobility. Impact of insecticide residue exposure on the invasive pest, Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae): analysis of adult mobility // J. of Economic Entomology, 2013, v. 106, no. 1, pp. 150–158.

[24] Lee D.H., Nielsen A.L., Leskey T.C. Dispersal capacity and behavior of nymphal stages of Halyomorpha halys

(Hemiptera: Pentatomidae) evaluated under laboratory and field conditions // J. of Insect Behavior, 2014, v. 27, no. 5, pp. 639–651.

[25] Cambridge J., Payenski A., Hamilton G.C. The distribution of overwintering brown marmorated stink bugs (Hemiptera: Pentatomidae) in college dormitories // Florida Entomologist, 2015, v. 98, no. 4, pp. 1257–1259.

[26] Chambers B.D. The influence of thermal and physical characteristics of buildings on overwintering brown marmorated stink bugs (Halyomorpha halys): Doctoral dissertation, Virginia Tech., 2018, 113 p.

[27] Leskey T.C., Nielsen A.L. Impact of the invasive brown marmorated stink bug in North America and Europe: history, biology, ecology, and management // Annual Review of Entomology, 2018, v. 63, pp. 599–618.

[28] Синицына Е.В. Совершенствование феромонного мониторинга коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys (STÅL, 1855): дис. … канд. биол. наук 06.01.07. Москва, 2022. 179 с.

[29] Leskey T.C., Short B.D., Butler B.R., Wright S.E. Impact of the invasive brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål), in mid–Atlantic tree fruit orchards in the United States: Case Studies of Commercial Management // Psyche: A J. of Entomology, 2012, v. 2012, p. 14.

[30] МР 79–2019 ВНИИКР. Методика синтеза агрегационного феромона коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys St. Быково, 2019. 23 с.

[31] Miller J.R., Adams C.G., Weston P.A., Schenker J.H. Trapping of small organisms moving randomly: principles and applications to pest monitoring and management. Springer, 2015, 114 p.

[32] МР 13–2018 ВНИИКР. Методика полевых испытаний биологической активности феромона коричнево-мраморного клопа Halyomorpha halys STAL. Быково, 2018. 21 с.

[33] Hammer Ø., Harper D.A., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis // Palaeontologia electronica, 2001, v. 4, no. 1, p. 9.

[34] Реброва О.Ю. Описание статистического анализа данных в оригинальных статьях. Типичные ошибки // Медицинские технологии. Оценка и выбор, 2011. № 4. С. 36–40

[35] Musolin D.L., Dolgovskaya M.Yu., Protsenko V.Ye., Karpun N.N., Reznik S.Ya., Saulich A.Kh. Photoperiodic and temperature control of nymphal growth and adult diapause induction in the invasive Caucasian population of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys // J. of Pest Science, 2019, v. 92, no. 2, pp. 621–631.

[36] Синицына Е.В., Чалкин А.А., Зинников Д.Ф., Абасов М.М. Универсальная накопительная ловушка для отлова клопов-щитников. Патент на полезную модель № 207900 от 23 ноября 2021 г. Заявитель и патентообладатель ФГБУ «ВНИИКР», № 2021113119.

Сведения об авторах

Синицына Екатерина Витальевна — науч. сотр. отдела синтеза и применения феромонов, Всероссийский центр карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР»), katesinitsyna@gmail.com

Федосеев Назар Зиновьевич — ст. науч. сотр. отдела синтеза и применения феромонов, Всероссийский центр карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР»), nazfed@mail.ru

MONITORING FEATURES OF BROWN MARMORATED STINK BUG HALYOMORPHA HALYS (STÅL) USING PHEROMONE TRAPS IN NORTH CAUCASUS

E.V. Sinitsyna, N.Z. Fedoseev

All-Russian Plant Quarantine Center, 32, Pogranichnaya st., 140150, Bykovo village, Moscow reg., Russia

katesinitsyna@gmail.com

The article presents the results of testing two different types of pheromone traps for catching a dangerous quarantine pest — the brown marmorated stink bug Halyomorpha halys in the North Caucasus conditions. The data showed that the use of a small (hanging) accumulative pyramid shaped trap in hazelnut planting allowed increasing the catches of adults of Halyomorpha halys by 94 % and nymphs by 75 %, in comparison with a large (ground) accumulative pyramid shaped trap. During the trial, the conditions under which the pests nymphs and adults were actively caught in pheromone traps were determined. The main catch of nymphs — 83 % was fixed at temperatures from +20 to +25 °C, while 52 % adults — at +25...+ 30 °C. The percentage of adults and nymphs of the brown marmorated stink bug caught in the traps was about the same level and amounted to 53 % and 47 %, respectively.

Keywords: brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys, hazelnut, North Caucasus, pheromone trap, monitoring, plant quarantine

Suggested citation: Sinitsyna E.V., Fedoseev N.Z. Osobennosti monitoringa korichnevo-mramornogo klopa Halyomorpha halys (Stål) s pomoshch’yu feromonnykh lovushek v usloviyakh Severnogo Kavkaza [Monitoring features of brown marmorated stink bug Halyomorpha halys using pheromone traps in North Caucasus]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 87–95. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-87-95

References

[1] Mityushev I.M. Pervyy sluchay obnaruzheniya klopa Halyomorpha halys Stål na territorii Rossiyskoy Federatsii [The first case of detection of the bug Halyomorpha halys Stål on the territory of the Russian Federation]. Monitoring i biologicheskie metody kontrolya vrediteley i patogenov drevesnykh rasteniy: ot teorii k praktike: materialy vserossiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Monitoring and biological methods for controlling pests and pathogens of woody plants: from theory to practice: materials of the All-Russian conference with international participation], Moscow, April 18–22, 2016. Moscow: Forest Institute named after Sukachev V.N. SO RAN, 2016, pp. 147–148.

[2] Mityushev I.M. Pervyy sluchay obnaruzheniya mramornogo klopa v Rossii [The first case of finding a marble bug in Russia]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant Protection and Quarantine], 2016, no. 3, p. 48.

[3] Kriticos D., Kean J., Phillips C., Senay S., Acosta H., Haye T. The potential global distribution of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys, a critical threat to plant biosecurity. J. of Pest Science, 2017, v. 90, no. 4, pp. 1033–1043.

[4] Bosco L., Moraglio S., Tavella L. Halyomorpha halys, a serious threat for hazelnut in newly invaded areas. J. of Pest Science, 2018, v. 91, no. 2, pp. 661–670.

[5] Murvanidze M., Krawczyk G., Inasaridze N., Dekanoidze L., Samsonadze N., Macharashvili M., Khutsishvili S., Shengelaia S. Preliminary data on the biology of brown marmorated stink bug Halyomorpha halys (Hemiptera, Pentatomidae) in Georgia. Turkish Journal of Zoology, 2018, v. 42, no. 6, pp. 617–624.

[6] Musolin D.L., Dolgovskaya M.Yu., Protsenko V.E., Karpun N.N., Reznik S.Ya., Saulich A.Kh. Invaziya mramornogo shchitnika Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) v Rossiyu i Abkhaziyu: puti proniknoveniya, rannie etapy akklimatizatsii, fotoperiodicheskiy kontrol’ lichinochnogo razvitiya i induktsii imaginal’noy diapauzy [Invasion of the marbled stink bug Halyomorpha halys (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) into Russia and Abkhazia: ways of penetration, early stages of acclimatization, photoperiodic control of larval development and induction of imaginal diapause]. X Chteniya pamyati O.A. Kataeva [X Readings in memory of O.A. Kataeva], 2018, pp. 74–75.

[7] Sinitsyna E.V., Protsenko V.E., Karpun N.N., Mityushev I.M., Lobur A.Yu., Todorov N.G. Pervye polevye ispytaniya feromonnykh preparatov rossiyskogo proizvodstva dlya monitoringa i bor’by s korichnevo-mramornym klopom Halyomorpha halys Stål [The first field trials of Russian-made pheromone preparations for monitoring and combating the brown marble bug Halyomorpha halys Stål]. Izvestiya Timiryazevskoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [News of the Timiryazev Agricultural Academy], 2019, no. 3, pp. 60–79.

[8] Streito J., Chartois M., Pierre E., Dusoulier F., Armand J., Gaudin J., Rossi J. Citizen science and niche modeling to track and forecast the expansion of the brown marmorated stinkbug Halyomorpha halys (Stål, 1855). Scientific reports, 2021, v. 11, no. 1, pp. 1–14.

[9] Zhimerikin V.N., Smirnov Yu.V. Analiz fitosanitarnogo riska korichnevogo mramornogo klopa Halyomorpha halys Stål dlya territorii Rossiyskoy Federatsii [Phytosanitary risk analysis of the brown marbled bug Halyomorpha halys Stål for the territory of the Russian Federation]. Ed. T.V. Artemyeva. Bykovo: VNIIKR, 2013, 55 p.

[10] Zhimerikin V.N., Guliy V.V. Mramornyy klop [Marble bug]. Zashchita i karantin rasteniy [Protection and quarantine of plants], 2014, no. 4, pp. 40–43.

[11] HP CABI. Halyomorpha halys Hosts. База данных вредных организмов. Available at: https://www.cabi.org/isc/datasheet/27377#tohostPlants (accessed 05.05.2022)

[12] Lee K.C., Kang C.H., Lee D.W., Lee S.M., Park C.G., Choo H.Y. Seasonal occurrence trends of hemipteran bug pests monitored by mercury light and aggregation pheromone traps in sweet persimmon orchards. Korean J. of Applied Entomology, 2002, v. 41, no. 4, pp. 233–238.

[13] Aldrich J.R., Khrimian A., Chen X., Camp M.J. Semiochemically based monitoring of the invasion of the brown marmorated stink bug and unexpected attraction of the native green stink bug (Heteroptera: Pentatomidae) in Maryland. Florida Entomologist, 2009, pp. 483–491.

[14] Nielsen A.L., Hamilton G.C., Shearer P.W. Seasonal Phenology and Monitoring of the Non-Native Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) in Soybean. Environmental Entomology, 2011, v. 40, no. 2, pp. 231–238.

[15] Nielsen A.L., Holmstrom K., Hamilton G.C., Cambridge J., Ingerson–Mahar J. Use of black light traps to monitor the abundance, spread, and flight behavior of Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae). J. of Economic Entomology, 2013, v. 106, no. 3, pp. 1495–1502.

[16] Leskey T.C., Agnello A., Bergh J.C., Dively G.P., Hamilton G.C., Jentsch P., Khrimian A., Krawczyk G., Kuhar T.P., Lee D.H., Morrison III W.R., Polk D.F., Rodriguez-Saona C., Shearer P.W., Short B.D., Shrewsbury P.M., Walgenbach J.F., Weber D.C., Welty C., Whalen J., Wiman N., Zaman F. Attraction of the invasive Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) to traps baited with semiochemical stimuli across the United States. Environmental entomology, 2015, v. 44, no. 3, pp. 746–756.

[17] Acebes-Doria A.L., Leskey T.C., Bergh J.C. Development and comparison of trunk traps to monitor movement of Halyomorpha halys nymphs on host trees. Entomologia Experimentalis et Applicata, 2016, v. 158, no. 1, pp. 44–53.

[18] Acebes-Doria A.L., Morrison W.R., Short B.D., Rice K.B., Bush H.G., Kuhar T.P., Duthie C., Leskey Insects T.C. Monitoring and biosurveillance tools for the brown marmorated stink bug. Halyomorpha halys (Stål) (Hemiptera: Pentatomidae), 2018, v. 9, no. 3, p. 82.

[19] Acebes-Doria A.L., Agnello A.M., Alston D.G., Andrews H., Beers E.H., Bergh J.C., Bessin R., Blaauw B.R., Buntin G.D., Burkness E.C., Chen S., Cottrell T.E., Daane K.M., Fann L.E., Fleischer S.J., Guédot C., Gut L.J., Hamilton G.C., Hilton R., Hoelmer K.A., Hutchison W.D., Jentsch P., Krawczyk G., Kuhar T.P., Lee J.C., Milnes J.M., Nielsen A.L., Patel D.K., Short B.D., Sial A.A., Spears L.R., Tatman K., Toews M.D., Walgenbach J.D., Welty C., Wiman N.G., Zoeren J.V., Leskey T.C. Season-long monitoring of the brown marmorated stink bug (Hemiptera: Pentatomidae) throughout the United States using commercially available traps and lures. J. of economic entomology, 2020, v. 113, no. 1, pp. 159–171.

[20] Kirkpatrick D.M., Acebes-Doria A.L., Rice K.B., Short B.D., Adams C.G., Gut L.J., Leskey T.C. Estimating monitoring trap plume reach and trapping area for nymphal and adult Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) in crop and non–crop habitats. Environmental entomology, 2019, v. 48 (5), pp. 1104–1112.

[21] Morrison III W., Cullum J., Leskey T. Evaluation of trap designs and deployment strategies for capturing Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae). J. of Economic Entomology, 2015, v. 108, no. 4, pp. 1683–1692.

[22] Rice K.B., Morrison III W., Short B., Acebes-Doria A., Bergh J., Leskey T. Improved trap designs and retention mechanisms for Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae). J. of economic entomology, 2018, v. 111, no. 5, pp. 2136–2142.

[23] Lee D.H., Wright S.E., Leskey T.C. Impact of insecticide residue exposure on the invasive pest, Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae): analysis of adult mobility. Impact of insecticide residue exposure on the invasive pest, Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae): analysis of adult mobility. J. of Economic Entomology, 2013, v. 106, no. 1, pp. 150–158.

[24] Lee D.H., Nielsen A.L., Leskey T.C. Dispersal capacity and behavior of nymphal stages of Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae) evaluated under laboratory and field conditions. J. of Insect Behavior, 2014, v. 27, no. 5, pp. 639–651.

[25] Cambridge J., Payenski A., Hamilton G.C. The distribution of overwintering brown marmorated stink bugs (Hemiptera: Pentatomidae) in college dormitories. Florida Entomologist, 2015, v. 98, no. 4, pp. 1257–1259.

[26] Chambers B.D. The influence of thermal and physical characteristics of buildings on overwintering brown marmorated stink bugs (Halyomorpha halys): Doctoral dissertation, Virginia Tech., 2018, 113 p.

[27] Leskey T.C., Nielsen A.L. Impact of the invasive brown marmorated stink bug in North America and Europe: history, biology, ecology, and management. Annual Review of Entomology, 2018, v. 63, pp. 599–618.

[28] Sinitsyna E.V. Sovershenstvovanie feromonnogo monitoringa korichnevo-mramornogo klopa Halyomorpha halys (STÅL, 1855) [Improvement of pheromone monitoring of the brown marble bug Halyomorpha halys (STÅL, 1855)]. Dis. Cand. Sci. (Biol.), 06.01.07. Moscow, 2022, 179 p.

[29] Leskey T.C., Short B.D., Butler B.R., Wright S.E. Impact of the invasive brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål), in mid–Atlantic tree fruit orchards in the United States: Case Studies of Commercial Management. Psyche: A J. of Entomology, 2012, v. 2012, p. 14.

[30] MP 79–2019 VNIIKR Metodika sinteza agregatsionnogo feromona korichnevo-mramornogo klopa Halyomorpha halys St. [Synthesis of the aggregation pheromone of the brown marbled bug Halyomorpha halys St.] Bykovo, 2019, 23 p.

[31] Miller J.R., Adams C.G., Weston P.A., Schenker J.H. Trapping of small organisms moving randomly: principles and applications to pest monitoring and management. Springer, 2015, 114 p.

[32] MR 13–2018 VNIIKR Metodika polevykh ispytaniy biologicheskoy aktivnosti feromona korichnevo-mramornogo klopa Halyomorpha halys STAL. [Methodology for field testing of the biological activity of the pheromone of the brown marbled bug Halyomorpha halys STAL.] Bykovo, 2018, 21 p.

[33] Hammer Ø., Harper D.A., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia electronica, 2001, v. 4, no. 1, p. 9.

[34] Rebrova O.Yu. Opisanie statisticheskogo analiza dannykh v original’nykh stat’yakh. Tipichnye oshibki [Description of statistical data analysis in original articles. Typical mistakes]. Meditsinskie tekhnologii. Otsenka i vybor [Medical technologies. Evaluation and Choice], 2011, no. 4, pp. 36–40

[35] Musolin D.L., Dolgovskaya M.Yu., Protsenko V.Ye., Karpun N.N., Reznik S.Ya., Saulich A.Kh. Photoperiodic and temperature control of nymphal growth and adult diapause induction in the invasive Caucasian population of the brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys. J. of Pest Science, 2019, v. 92, no. 2, pp. 621–631.

[36] Sinitsyna E.V., Chalkin A.A., Zinnikov D.F., Abasov M.M. Universal’naya nakopitel’naya lovushka dlya otlova klopov-shchitnikov [Universal accumulative trap for catching bed bugs]. Utility model patent No. 207900 dated November 23, 2021. Applicant and patent holder FGBU VNIIKR, no. 2021113119.

Authors’ information

Sinitsyna Ekaterina Vital’evna — Research Associate of the Department of Synthesis and application of pheromones, FSBI «All-Russian Plant Quarantine Center», katesinitsyna@gmail.com

Fedoseev Nazar Zinov’evich — Senior Research Associate of the Department of synthesis and application of pheromones, FSBI «All-Russian Plant Quarantine Center», nazfed@mail.ru

Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель

11

ДИНАМИКА ПРОДУКТИВНОСТИ ВОССТАНОВЛЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА «ЧЕРНОГОРСКИЙ» ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ TERRA/MODIS

96–103

УДК [58.009+622.015.33(571.513)]:528.837

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-96-103

Шифр ВАК 4.1.3

А.А. Жуков, Е.Ю. Жукова

ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова», Россия, 655017, Республика Хакасия, г. Абакан, пр-кт Ленина, д. 90

zhukov_aa@khsu.ru

Выявлены основные закономерности многолетней и сезонной динамики продуктивности, индекса листовой поверхности и эвапотранспирации растительных сообществ на рекультивированных отвалах угольного разреза «Черногорский» в период с 2001 по 2021 гг. по спутниковым данным Terra/MODIS. Выявлена положительная тенденция развития растительности на отвалах. Продуктивность и индекс листовой поверхности фитоценозов коррелируют. Данные Terra/MODIS занижают реальную фитомассу.

Ключевые слова: продуктивность, спектральные индексы, динамика растительности, Terra/MODIS, угольный разрез «Черногорский»

Ссылка для цитирования: Жуков А.А., Жукова Е.Ю. Динамика продуктивности восстановленной растительности угольного разреза «Черногорский» по спутниковым данным Terra/MODIS // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 96–103. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-96-103

Список литературы

[1] Huang L., Zhang P., Hu Y., Zhao Y. Vegetation and soil restoration in refuse dumps from open pit coal mines // Ecological Engineering, 2016, v. 94, pp. 638–646. DOI:10.1016/j.ecoleng.2016.06.108

[2] Li X., Lei S., Liu F., Wang W. Analysis of Plant and Soil Restoration Process and Degree of Refuse Dumps in Open-Pit Coal Mining Areas // International J. of Environmental Research and Public Health, 2020, v. 17(6), p. 1975. DOI:10.3390/ijerph17061975

[3] Yanjun G., Juan W., Wei Z., Zhongke B., Yingui C. Identification of land reclamation stages based on succession characteristics of rehabilitated vegetation in the Pingshuo opencast coal mine // J. of Environmental Management, 2022, v. 305, pp. 114–352. DOI:10.1016/j.jenvman.2021.114352

[4] Alday J.G., Marrs R.H., Mart´ınez-Ruiz C. Vegetation succession on reclaimed coal wastes in Spain: the influence of soil and environmental factors // Applied Vegetation Science, 2011, v. 14, pp. 84–94. DOI: 10.1111/j.1654-109X.2010.01104.x

[5] Зеньков И.В., Юронен Ю.П., Карачева Г.А., Стукова О.О., Кирюшина Е.В., Миронова Ж.В., Веретенова Т.А. Использование результатов дистанционного зондирования в оценке восстановления экосистемы на территориях с открытой угледобычей в регионах Урала // Уголь, 2020. № 10. С. 68–71. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-10-68-71

[6] Safonova A., Hamad Y., Dmitriev E., Georgiev G., Trenkin V., Georgieva M., Dimitrov S., Iliev M. Individual Tree Crown Delineation for the Species Classification and Assessment of Vital Status of Forest Stands from UAV Images // Drones, 2021, no. 5, p. 77. DOI:10.3390/drones5030077

[7] Dmitriev E.V., Sokolov A.A., Kozoderov V.V., Delbarre H., Melnik P.G., Donskoi S.A. Spectral-texture classification of high resolution satellite images for the state forest inventory in Russia // Proc. SPIE 11149, Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology, t. XXI, 2019, v. 111491J. DOI: 10.1117/12.2532965

[8] Куминова А.В., Зверева Г.А., Маскаев Ю.М. Растительный покров Хакасии. Новосибирск: Наука, 1976. 423 с.

[9] Полевая геоботаника / под ред. Е.М. Лавренко, А.А. Корчагина. Т. 3–5. М.; Л.: Наука, 1959–1964. 530 с.; 1972. 336 с.; 1976. 320 с.

[10] Ярошенко П.Д. Геоботаника. М.: Просвещение, 1969. 199 с.

[11] Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. 384 с.

[12] AppEEARS Team. Application for Extracting and Exploring Analysis Ready Samples (AppEEARS). Ver. 3.2.1. NASA EOSDIS Land Processes Distributed Active

Archive Center (LP DAAC), USGS/Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota, USA. 2022. https:// appeears.earthdatacloud.nasa.gov (accessed 07.05.2022)

[13] Running S., Zhao M. MODIS/Terra Gross Primary Productivity Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2HGF.061. 2021. (accessed 07.05.2022).

[14] Running S., Mu Q., Zhao M., Moreno A. MODIS/Terra Net Evapotranspiration Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2021. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD16A2GF.061 (дата обращения 07.05.2022).

[15] Myneni R., Knyazikhin Y., Park T. MODIS/Terra Leaf Area Index/FPAR 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2021. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD15A2H.061 (дата обращения 07.05.2022).

[16] Александров Ф.И., Голяндина Н.Э. Выбор параметров при автоматическом выделении трендовых и периодических составляющих временного ряда в рамках подхода «Гусеница»-SSA // Тр. IV Междунар. конф. «Идентификация систем и задачи управления» SICPRO ’05. Москва, 25–28 января 2005 г. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. М.: Изд-во Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2005. С. 1849–1864.

[17] Шевырногов А.П., Чернецкий М.Ю., Высоцкая Г.С. Многолетние тренды NDVI и температуры на юге Красноярского края // Исследование Земли из космоса, 2012. № 6. С. 77–87.

[18] Кашкин В.Б., Романов А.А., Рублева Т.В. Исследование трендов спутниковых оценок общего содержания озона с использованием сингулярного спектрального анализа // Исследование Земли из космоса, 2009. № 4. С. 9–16.

[19] Манаков Ю.А., Стрельникова Т.О., Куприянов А.Н. Формирование растительного покрова в техногенных ландшафтах Кузбасса. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2011. 168 с.

[20] Лавриненко А.Т., Остапова Н.А., Сафронова О.С., Азев В.А., Евсеева И.Н., Моршнев Е.А. Экологическое состояние почвенно-растительного покрова и атмосферного воздуха в санитарно-защитной зоне разреза «Черногорский» ООО «СУЭК-Хакасия» // Уголь, 2020. № 8. С. 92–95.

[21] Сафронова О.С., Ламанова Т.Г., Шеремет Н.В. Результаты исследования естественного восстановления растительного покрова на вскрышных отвалах, возникших в 1990-е годы в Республике Хакасия // Уголь, 2018. № 7. С. 68–71. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-7-68-71

[22] Доронькин В.М., Сафронова О.С., Ламанова Т.Г., Шеремет Н.В. Результаты исследования естественного восстановления растительного покрова на вскрышных отвалах, возникших в 2000-е годы в Республике Хакасия // Уголь, 2019. № 11. С. 94–98.

[23] Копытов А.И., Куприянов О.А., Манаков Ю.А., Куприянов А.Н. Добыча угля в Кузбассе и новые экотехнологии // ЭКО, 2021. № 6 (564). С. 67–76.

[24] Копытов А.И., Куприянов А.Н. Новая стратегия развития угольной отрасли Кузбасса и решение экологических проблем // Уголь, 2019. № 11 (1124). С. 89–93.

[25] Куприянов А.Н., Куприянов О.А., Манаков Ю.А., Шатилов Д.А. Изменение продуктивности отвалов угольных предприятий Кузбасса при реконструкции растительного покрова // Международный научно-исследовательский журнал, 2022. № 9 (123). DOI: 10.23670/IRJ.2022.123.33

[26] Cai L., Kreft H., Taylor A., Denelle P., Schrader J., Essl F., van Kleunen M., Pergl J., Pyšek P., Stein A., Winter M., Barcelona J.F., Fuentes N., Inderjit, Karger D.N., Kartesz J., Kuprijanov A., Nishino M., Nickrent D., Nowak A., Patzelt A., Pelser P.B., Singh P., Wieringa J.J., Weigelt P. Global models and predictions of plant diversity based on advanced machine learning techniques // New Phytol, 2023, v. 237, pp. 1432–1445. https://doi.org/10.1111/nph.18533

[27] Уфимцев В.И., Куприянов А.Н. Карбоновые фермы — отвалы угольных предприятий Кузбасса // Уголь, 2021. № 11(1148). С. 56–60.

[28] Liu Y., Jiang T., Zou C., Zhang H. Influence of the cellulosehe, micellulose and lignin on the combustion behavior of biomass // Clean Coal Technology, 2022, no. 04, pp. 137–143.

[29] Мурзакматов Р.Т., Шишикин А.С., Борисов А.Н. Особенности формирования насаждений на отвалах угольных разрезов в лесостепной зоне // Сибирский лесной журнал, 2018. № 1. С. 37–49.

[30] Fox J.F., Campbell J.E., Acton P.M. Carbon sequestration by reforesting legacy grasslands on coal mining sites // Energies, 2020, v. 13, pp. 6340. doi.org/10.3390/en13236340

[31] Han J., Hu Z., Mao Z., Li G., Liu S., Yuan D., Guo J. How to Account for Changes in Carbon Storage from Coal Mining and Reclamation in Eastern China? Taking Yanzhou Coalfield as an Example to Simulate and Estimate // Remote Sens, 2022, v. 14, p. 2014. doi.org/10.3390/rs14092014

[32] Xin L., Ke Y., Juejing F. Utilization of resources in abandoned coal mines for carbon neutrality // Science of The Total Environment, 2022, v. 822, p. 153646. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153646

[33] Singh R.S., Singh A.K, Tripathi N., Tiwari B.K. Carbon sequestration in Revegetated coal mine wastelands // Coal S&T Project Report, Ministry of Coal, Government of India, 2011, EE/40 GAP/04/EMG/MOC/2008-2009, pp. 174–184.

Сведения об авторах

Жуков Александр Андреевич — аспирант, инженер, ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова», zhukov_aa@mail.ru

Жукова Елена Юрьевна — канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова», biosara@mail.ru

RESTORED VEGETATION PRODUCTIVITY DYNAMICS AT SURFACE COAL MINE «CHERNOGORSKY» BY SATELLITE DATA TERRA/MODIS

A.A. Zhukov, E.Y. Zhukova

Katanov State University, 90, Lenin av., 655017, Abakan, Republic of Khakassia, Russia

zhukov_aa@mail.ru

The main patterns of long-term and seasonal dynamics of productivity, leaf area index and evapotranspiration of plant communities on recultivated dumps of the open surface coal mine «Chernogorsky» in the period from 2001 to 2021 according to Terra/MODIS satellite data were revealed. A positive trend in the development of vegetation on the dumps was revealed. Productivity and leaf area index of phytocenoses correlate. Terra/MODIS data underestimate the real phytomass.

Keywords: productivity, spectral indices, vegetation dynamics, Terra/MODIS, open surface coal mine «Chernogorsky»

Suggested citation: Zhukov A.A., Zhukova E.Yu. Dinamika produktivnosti vosstanovlennoy rastitel’nosti ugol’nogo razreza «Chernogorskiy» po sputnikovym dannym Terra/MODIS [Restored vegetation productivity dynamics at surface coal mine «Chernogorsky» by satellite data Terra/MODIS]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 96–103. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-96-103

References

[1] Huang L., Zhang P., Hu Y., Zhao Y. Vegetation and soil restoration in refuse dumps from open pit coal mines. Ecological Engineering, 2016, v. 94, pp. 638–646. DOI:10.1016/j.ecoleng.2016.06.108

[2] Li X., Lei S., Liu F., Wang W. Analysis of Plant and Soil Restoration Process and Degree of Refuse Dumps in Open-Pit Coal Mining Areas. International J. of Environmental Research and Public Health, 2020, v. 17(6), p. 1975. DOI:10.3390/ijerph17061975

[3] Yanjun G., Juan W., Wei Z., Zhongke B., Yingui C. Identification of land reclamation stages based on succession characteristics of rehabilitated vegetation in the Pingshuo opencast coal mine. J. of Environmental Management, 2022, v. 305, pp. 114–352. DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.114352

[4] Alday J.G., Marrs R.H., Mart´ınez-Ruiz C. Vegetation succession on reclaimed coal wastes in Spain: the influence of soil and environmental factors. Applied Vegetation Science, 2011, v. 14, pp. 84–94. DOI: 10.1111/j.1654-109X.2010.01104.x

[5] Zen’kov I.V., Yuronen Yu.P., Karacheva G.A., Stukova O.O., Kiryushina E.V., Mironova Zh.V., Veretenova T.A. Ispol’zovanie rezul’tatov distantsionnogo zondirovaniya v otsenke vosstanovleniya ekosistemy na territoriyakh s otkrytoy ugledobychey v regionakh Urala [Аpplication of remote sensing results in assessment of ecosystem restoration in open coal mining areas in the Urals regions]. Ugol’ [Coal], 2020, no. 10, pp. 68–71. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-10-68-71

[6] Safonova A., Hamad Y., Dmitriev E., Georgiev G., Trenkin V., Georgieva M., Dimitrov S., Iliev M. Individual Tree Crown Delineation for the Species Classification and Assessment of Vital Status of Forest Stands from UAV Images. Drones, 2021, no. 5, p. 77. DOI:10.3390/drones5030077

[7] Dmitriev E.V., Sokolov A.A., Kozoderov V.V., Delbarre H., Mel’nik P.G., Donskoi S.A. Spectral-texture classification of high resolution satellite images for the state forest inventory in Russia. Proc. SPIE 11149, Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology, t. XXI, 2019, v. 111491J. DOI: 10.1117/12.2532965

[8] Kuminova A.V., Zvereva G.A., Maskaev Yu.M. Rastitel’nyy pokrov Khakasii [Vegetation cover of Khakassia]. Novosibirsk: Nauka, 1976, 423 p.

[9] Polevaya geobotanika [Field geobotany]. T. 3–5. Eds. E.M. Lavrenko, A.A. Korchagin. Moscow-Leningrad: Nauka, 1959–1964, 530 p.; 1972, 336 p.; 1976, 320 p.

[10] Yaroshenko P.D. Geobotanika [Geobotany]. Moscow: Enlightenment, 1969, 199 p.

[11] Voronov A.G. Geobotanika [Geobotany]. Moscow: Higher School, 1973, 384 p.

[12] AppEEARS Team. Application for Extracting and Exploring Analysis Ready Samples (AppEEARS). Ver. 3.2.1. NASA EOSDIS Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC), USGS/Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota, USA. 2022. https://appeears.earthdatacloud.nasa.gov (accessed 07.05.2022)

[13] Running S., Zhao M. MODIS/Terra Gross Primary Productivity Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2021. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2HGF.061 (accessed 07.05.2022)

[14] Running S., Mu Q., Zhao M., Moreno A. MODIS/Terra Net Evapotranspiration Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2021. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD16A2GF.061

(accessed 07.05.2022)

[15] Myneni R., Knyazikhin Y., Park T. (2021). MODIS/Terra Leaf Area Index/FPAR 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD15A2H.061 (accessed 07.05.2022)

[16] Aleksandrov F.I., Golyandina N.E. Vybor parametrov pri avtomaticheskom vydelenii trendovykh i periodicheskikh sostavlyayushchikh vremennogo ryada v ramkakh podkhoda «Gusenitsa»-SSA [The choice of parameters for the automatic selection of trend and periodic components of a time series within the framework of the Caterpillar-SSA approach]. Trudy IV mezhdunarodnoy konferentsii «Identifikatsiya sistem i zadachi upravleniya» SICPRO ’05 [Collection of scientific papers of the IV International Conference «Identification of systems and control tasks» SICPRO’05]. Moscow, 25–28 January 2005. Institut problem upravleniya im. V.A. Trapeznikova RAN. Moscow: Institut problem upravleniya im. V.A. Trapeznikova RAN, 2005, pp. 1849–1864.

[17] Shevyrnogov A.P., Chernetskiy M.Yu., Vysotskaya G.S. Mnogoletnie trendy NDVI i temperatury na Yuge Krasnoyarskogo Kraya [Interannual Trend of NDVI and Temperature in the South of Krasnoyrsky Kray]. Issledovanie Zemli iz kosmosa [Earth Observation and Remote Sensing], 2012, no. 6, pp. 77–87.

[18] Kashkin V.B., Romanov A.A., Rubleva T.V. Issledovanie trendov sputnikovykh otsenok obshchego soderzhaniya ozona s ispol’zovaniem singulyarnogo spektral’nogo analiza [Total Ozone Trends Research Using Singular Spectrum Analysis]. Issledovanie Zemli iz kosmosa [Earth Observation and Remote Sensing], 2009, no. 4, pp. 9–16.

[19] Manakov Yu.A., Strel’nikova T.O., Kupriyanov A.N. Formirovanie rastitel’nogo pokrova v tekhnogennykh landshaftakh Kuzbassa [Formation of vegetation cover in technogenic landscapes of Kuzbass]. Novosibirsk: Publishing House of SB RAS, 2011, 168 p.

[20] Lavrinenko A.T., Ostapova N.A., Safronova O.S., Azev V.A., Evseeva I.N., Morshnev E.A. Ekologicheskoe sostoyanie pochvenno-rastitel’nogo pokrova i atmosfernogo vozdukha v sanitarno-zashchitnoy zone razreza «Chernogorskiy» OOO «SUEK-Khakasiya» [The ecological condition of land cover and atmospheric air in the sanitary-protective zone of the coal mining enterprise «Chernogorsky» open-pit mine «Suek-Khakassia» LLC]. Coal, 2020, no. 8, pp. 92–95.

[21] Safronova O.S., Lamanova T.G., Sheremet N.V. Rezul’taty issledovaniya estestvennogo vosstanovleniya rastitel’nogo pokrova na vskryshnykh otvalakh, voznikshikh v 1990-e gody v Respublike Khakasiya [The results of the study of natural regeneration of vegetation cover on overburden dumps in the republic of Khakassia, which emerged in the 90-years of the twentieth century]. Coal, 2018, no. 7, pp. 68–71.

[22] Doron’kin V.M., Safronova O.S., Lamanova T.G., Sheremet N.V. Rezul’taty issledovaniya estestvennogo vosstanovleniya rastitel’nogo pokrova na vskryshnykh otvalakh, voznikshikh v 2000-e gody v Respublike Khakasiya [The results of the study of natural revegetation on overburden piles, resulting in 2000 years in the Republic of Khakassia]. Coal, 2019, no. 11, pp. 94–98.

[23] Kopytov A.I., Kupriyanov O.A., Manakov Yu.A., Kupriyanov A.N. Dobycha uglya v Kuzbasse i novye ekotekhnologii [Coal mining in Kuzbass and new ecotechnologies]. Eco, 2021, no. 6 (564), pp. 67–76.

[24] Kopytov A.I., Kupriyanov A.N. Novaya strategiya razvitiya ugol’noy otrasli Kuzbassa i reshenie ekologicheskikh problem [A new strategy for the development of the coal industry of Kuzbass and solving environmental problems]. Coal, 2019, no. 11 (1124). pp. 89–93. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11-89-93

[25] Kupriyanov A.N., Kupriyanov O.A., Manakov Yu.A., Shatilov D.A. Izmenenie produktivnosti otvalov ugol’nykh predpriyatiy Kuzbassa pri rekonstruktsii rastitel’nogo pokrova [Changes in the productivity of dumps of Kuzbass coal enterprises during the reconstruction of vegetation cover]. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal [International Research Journal], 2022, no. 9 (123). DOI: 10.23670/IRJ.2022.123.33

[26] Cai L., Kreft H., Taylor A., Denelle P., Schrader J., Essl F., van Kleunen M., Pergl J., Pyšek P., Stein A., Winter M., Barcelona J.F., Fuentes N., Inderjit, Karger D.N., Kartesz J., Kuprijanov A., Nishino M., Nickrent D., Nowak A., Patzelt A., Pelser P.B., Singh P., Wieringa J.J., Weigelt P. Global models and predictions of plant diversity based on advanced machine learning techniques. New Phytol, 2023, v. 237, pp. 1432–1445. https://doi.org/10.1111/nph.18533

[27] Ufimtsev V.I., Kupriyanov A.N. Karbonovye fermy — otvaly ugol’nykh predpriyatiy Kuzbassa [Carbon farms-dumps of coal enterprises of Kuzbass]. Coal, 2021, no. 11(1148), pp. 56–60.

[28] Liu Y., Jiang T., Zou C., Zhang H. Influence of the cellulosehe, micellulose and lignin on the combustion behavior of biomass. Clean Coal Technology, 2022, v. 04, pp. 137–143.

[29] Murzakmatov R.T., Shishikin A.S., Borisov A.N. Osobennosti formirovaniya nasazhdeniy na otvalakh ugol’nykh razrezov v lesostepnoy zone [Features of the formation of plantings on the dumps of coal mines in the forest-steppe zone]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian Forest Journal], 2018, no. 1, pp. 37–49.

[30] Fox J.F., Campbell J.E., Acton P.M. Carbon sequestration by reforesting legacy grasslands on coal mining sites. Energies, 2020, v. 13, pp. 6340. doi.org/10.3390/en13236340

[31] Han J., Hu Z., Mao Z., Li G., Liu S., Yuan D., Guo J. How to Account for Changes in Carbon Storage from Coal Mining and Reclamation in Eastern China? Taking Yanzhou Coalfield as an Example to Simulate and Estimate. Remote Sens, 2022, v. 14, p. 2014. doi.org/10.3390/rs14092014

[32] Xin L., Ke Y., Juejing F. Utilization of resources in abandoned coal mines for carbon neutrality. Science of The Total Environment, 2022, v. 822, p. 153646. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153646

[33] Singh R.S., Singh A.K, Tripathi N., Tiwari B.K. Carbon sequestration in Revegetated coal mine wastelands. Coal S&T Project Report, Ministry of Coal, Government of India, 2011, EE/40 GAP/04/EMG/MOC/2008-2009, pp. 174-184.

Authors’ information

Zhukov Aleksandr Andreevich — pg., Engineer, Katanov Khakass State University, zhukov_aa@mail.ru

Zhukova Elena Yurievna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Katanov Khakass State University, biosara@mail.ru

12

ВЛИЯНИЕ АЭРОТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ МАГНЕЗИТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА НАДЗЕМНУЮ ФИТОМАССУ BETULA PENDULA ROTH В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

104–111

УДК 630*425

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-104-111

Шифр ВАК 4.1.3

К.Е. Завьялов, С.Л. Менщиков, П.Е. Мохначев, Н.А. Кузьмина

ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения РАН», Россия, 620144, г. Екатеринбург, ул. 8 марта, д. 202а

zavyalov.k@mail.ru

Приведены материалы изучения надземной фитомассы березы повислой (Betula pendula Roth) опытных культур импактной зоны магнезитового производства (Южный Урал, г. Сатка, Челябинской обл.). Исследованы два участка (созданы в 1983 г.) опытных культур одного возраста, произрастающих в 3 км от источника техногенного загрязнения магнезитового производства и различающихся по плодородию почвы. Рассчитана надземная фитомасса древостоя (по модельным деревьям). Установлено, что древостои на богатых почвах имеют более высокие показатели высоты, диаметра стволов и жизненного состояния. Проведен сравнительный анализ надземной фитомассы опытных культур при одинаковом уровне загрязнения, но произрастающих на почвах различного плодородия, который показал увеличение надземной фитомассы березы повислой на высокоплодородных почвах. Дана оценка действию почвенного фактора на способность березы повислой адаптироваться к техногенному загрязнению. Определено, что в условиях среднего уровня магнезитового загрязнения плодородие почвы имеет существенное значение для адаптации дерева.

Ключевые слова: береза повислая, техногенное загрязнение, надземная фитомасса

Ссылка для цитирования: Завьялов К.Е., Менщиков С.Л., Мохначев П.Е., Кузьмина Н.А. Влияние аэротехногенных выбросов магнезитового производства на надземную фитомассу Betula pendula Roth в зависимости от плодородия почвы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 104–111. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-104-111

Список литературы

[1] Maiti R., Rodriguez H.G. Mystry of Coexistence and Adaptation of Trees in a Forest Ecosystem // Forest Research, 2015, no. 4, p. e120. DOI: 10.4172/2168-9776.1000e120

[2] Бухарина И.Л., Двоеглазова А.А. Биоэкологические особенности травянистых и древесных растений в городских насаждениях. Ижевск: Изд-во Удмуртского государственного университета, 2010. 184 с.

[3] Луговская А.Ю., Храмова Е.П., Чанкина О.В. Влияние транспортно-промышленного загрязнения на морфометрические параметры и элементный состав Potentilla fruticosa // Сибирский экологический журнал, 2018. Т. 25, № 1. С. 111–121.

[4] Dise N.B., Gundersen P. Forest Ecosystem Responses to Atmospheric Pollution: Linking Comparative With Experimental Studies // Water, Air, & Soil Pollution: Focus, 2004, no. 4(2), pp. 207–220. https://doi.org/10.1023/B:WAFO.0000028355.20005.c5

[5] Mikhailova T.А., Afanasieva L.V., Kalugina O.V., Shergina O.V. Taranenko E.N. Changes in nutrition and pigment complex in pine (Pinus sylvestris L.) needles under technogenic pollution in Irkutsk region, Russia // J. of Forest Research, 2017, v. 22, no. 6, pp. 386–392. DOI: 10.1080/13416979.2017.1386020

[6] Menon M., Hermle S., Günthardt-Goerg M.S., Schulin R. Effects of heavy metal soil pollution and acid rain on growth and water use efficiency of a young model forest ecosystem // Plant and Soil, 2007, v. 297, pp. 171–183. https://doi.org/10.1007/s11104-007-9331-4

[7] Orozco-Aceves M., Standish R.J., Tibbett M. Soil conditioning and plant-soil feedbacks in a modified forest ecosystem are soil-context dependent // Plant and Soil, 2015, v. 390, pp. 183–194. https://doi.org/10.1007/s11104-015-2390-z

[8] Bennett J.A., Maherali H., Reinhart K.O., Lekberg Y., Hart M.M., Klironomos J. Plant-soil feedbacks and mycorrhizal type influence temperate forest population dynamics // Science, 2017, v. 355, iss. 6321, pp. 181–184. DOI: 10.1126/science.aai8212

[9] Соболева С.В., Есякова О.А., Воронин В.М. Оценка аэрогенного загрязнения с использованием сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) и ели сибирской (Pícea obováta) // Хвойные бореальной зоны, 2020. Т. 38. № 3–4. С. 115-122.

[10] Горбатенко В.М. Структура фитомассы древесного яруса сосняков // Изучение природы лесов Сибири. Красноярск: [б. и.], 1972. С. 3–10.

[11] Макаренко А.А. О свойствах рядов распределения деревьев в древостоях // Лесоведение, 1975. № 6. С. 42–60.

[12] Рубцов В.И., Рубцов В.В. Биологическая продуктивность культур сосны при разной густоте посадки // Лесоведение, 1975. № 1. С. 28–36.

[13] Семечкина М.Г. Структура фитомассы сосняков. Новосибирск: Наука, 1978. 65 с.

[14] Завьялов К.Е., Менщиков С.Л. Опыт рекультивационных мероприятий по лесовосстановлению нарушенных земель саткинского промузла // Экология и промышленность России, 2016. Т. 20. № 12. С. 36–38. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-12-36-38

[15] Zavyalov K.E., Menshikov S.L., Mohnachev P.E., Kuzmina N., Potapenko A., Ayan S. Response of Scotch pine, Sukachyov’s larch, and silver birch to magnesite dust in Satkinsky industrial hub // Forestry Ideas, 2018, t. 24, no. 1, pp. 23–36.

[16] Завьялов К.Е., Менщиков С.Л. Надземная фитомасса опытных культур березы повислой в условиях загрязнения магнезитовой пылью // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2010. № 4 (28). С. 27–30.

[17] Завьялов К.Е. Морфология и химический состав листьев опытных культур березы повислой (Betula Pendula Roth) в условиях магнезитового загрязнения // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2013. № 3 (41). С. 230–232.

[18] Мохначев П.Е., Махнева С.Г., Менщиков С.Л. Особенности репродукции сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) в условиях загрязнения магнезитовой пылью // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2013. № 3 (41). С. 8–9.

[19] Mohnachev P.E., Makhniova S.G., Menshikov S.L., Zavyalov K.E. Kuzmina N., Potapenko A., Ayan S., Laaribya S. Scotch Pine Regeneration in Magnesite Pollution Conditions in South Ural, Russia // SEEFOR, 2018, v. 9(1). https://doi.org/10.15177/seefor.18-02

[20] Завьялов К.Е. Отклик радиального прироста Pinus sylvestris L. в опыте рекультивации техногенно-нарушенных земель Cаткинского промузла // Экология и промышленность России, 2018. Т. 22. № 4. С. 60–63. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-4-60-63

[21] Колесников Б.П. Леса Челябинской области. Леса СССР, Т. 4. М.: Наука, 1969. С. 125–157.

[22] Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. Кн. 1, ч. 1–6. Вып. 9. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 557 с.

[23] Менщиков С.Л., Кузьмина Н. А., Мохначев П.Е. Воздействие атмосферных выбросов магнезитового производства на почвы и снеговой покров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2012. № 5(37). С. 221–224.

[24] Менщиков С.Л. Исследование экологических особенностей роста и обоснование агротехники создания культур хвойных пород в условиях магнезитовых запылений: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Свердловск, 1985. 20 с.

[25] Бабич H.А., Мерзленко M.Д. Биологическая продуктивность лесных культур. Архангельск: Изд-во АГТУ, 1998. 89 с.

[26] Юсупов И.А., Луганский Н.А., Залесов С.В. Состояние искусственных сосновых молодняков в условиях аэропромвыбросов. Екатеринбург: Изд-во УГЛТА, 1999. 185 с.

[27] Мартынюк А.А. Особенности формирования надземной фитомассы сосновых молодняков в условиях техногенного загрязнения // Лесоведение, 2008. № 1. С. 39–45.

[28] Alaqouri H.A.A., Genc C.O., Aricak B., Kuzmina N., Menshikov S., Cetin M The possibility of using Scots pine needles as biomonitor in determination of heavy metal accumulation // Environmental Science and Pollution Research, 2020, t. 27, no. 16, pp. 20273–20280.

[29] Менщиков С.Л., Кузьмина Н.А., Мохначев П.Е. Аккумуляция металлов в хвое сосны обыкновенной (Pinus sylvéstris L.), в почве и снеговой воде в условиях техногенного загрязнения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 3. С. 94–102. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-3-94-102

[30] Синдирева А.В. Прогнозирование содержания химических элементов в почве и растениях при техногенном загрязнении // Вестник Омского государственного аграрного университета, 2003. № 3. С. 13–15.

[31] Кузнецов М.Н., Могилева С.М. Накопление тяжелых металлов в плодах и почве в зоне техногенного загрязнения // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2008. № 4. С. 80–82.

[32] Петрушенко В.В., Шихалеева Г.Н., Васильева Т.В., Эннан А.А. Биологическая утилизация техногенных загрязнений в системе «почва — растение — атмосферный воздух» // Вестник ИрГСХА, 2011. № 44–8. С. 92–97.

[33] Петров В.Г., Шумилова М.А. Способ изучения в лабораторных условиях подвижности техногенных загрязнений в почве // Химическая физика и мезоскопия, 2012. Т. 14. № 2. С. 249–252.

[34] Батова Ю.В., Казнина Н.М., Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф. Состояние травянистой растительности и накопление тяжелых металлов растениями, произрастающими в условиях техногенного загрязнения почвы // Вестник Тамбовского университета. Сер.: Естественные и технические науки, 2014. Т. 19. № 5. С. 1642–1645.

[35] Тарханов С.Н. Хвойные насаждения в условиях атмосферного загрязнения // Лесное хозяйство, 2004. № 3. С. 18–20.

[36] Ворончихина Е.А., Запоров А.Ю., Касимов А.К. Функциональное значение лесных экосистем в нейтрализации атмосферного загрязнения // Формирование лесного кадастра, системы плат за лесопользование и аренды лесов Урала / под ред. С.А. Мамаева, Р.П. Исаевой. Екатеринбург: Изд-во Института леса Уральского отделения Российской академии наук, 1996. С. 21–23.

[37] Усольцев В.А., Воробейчик Е.Л., Бергман И.Е. Биологическая продуктивность лесов Урала в условиях техногенного загрязнения: Исследование системы связей и закономерностей. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2012. 366 с.

[38] Bugmann H. A review of forest gap models // Climatic Change, 2001, t. 51, no. 3–4, pp. 259–305.

Сведения об авторах

Завьялов Константин Евгеньевич — канд. с.-х. наук, науч. сотр. ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения РАН», zavyalov.k@mail.ru

Менщиков Сергей Леонидович — д-р с.-х. наук, ст. науч. сотр., зав. лабораторией экологии техногенных растительных сообществ, ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения РАН», m.sergei1951@yandex.ru

Мохначев Павел Евгеньевич — канд. биол. наук, науч. сотр., ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения РАН», mohnachev74@mail.ru

Кузьмина Надежда Александровна — науч. сотр., ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения РАН», yarkaya05@mail.ru

MAGNESITE PRODUCTION AEROTECHNOGENIC EMISSIONS IMPACT ON THE ELEVATED PHYTOMASS BETULA PENDULA ROTH DEPENDING ON SOIL FERTILITY

K.E. Zav’yalov, S.L. Menshchikov, P.E. Mokhnachev, N.A. Kuz’mina

Botanical Garden Ural Branch of Russian Academy of Sciences, 202a, 8 Marta st., 620144, Ekaterinburg, Russia

zavyalov.k@mail.ru

The study of the test crop European birch elevated phytomass at the magnesite production impact zone (the Southern Urals, Satka) was carried out. Two plots of test crops of the same age (created in 1983) growing 3 km away from the source of technogenic pollution from magnesite production and with different soil fertility were studied. The elevated phytomass of the stand was calculated using sample trees. The selection of trees was carried out from different thickness levels within the entire range. A regression method was used to estimate the phytomass of the stand. In the course of our work, we tested the null hypothesis that soil fertility is a significant factor for the adaptation of the Betula pendula Roth to pollution since it was noted that stands on rich soils have the best growth (height, diameter) and the vital condition of the stand. A comparative analysis of the elevated phytomass of test crops with the same level of pollution by magnesite production emissions, but growing on soils of different fertility, allowed us to assess the effect of the soil factor on the ability of the European birch to adapt to technogenic pollution. Under the conditions of magnesite production emissions, the elevated phytomass of experimental Betula pendula Roth crops growing on highly fertile soils is not reduced to the same extent as that of birch growing on low-fertile soils. Under the negative emissions impact, the mass of wood and branches of the Betula pendula Roth growing on highly fertile soils decreases to a smaller extent than the mass of other fractions. The wood and branches weight of the Betula pendula Roth growing on highly fertile soils is 3.8 and 3.0 times higher, respectively, and the weight of leaves and bark is 2.3 and 2.4 respectively, compared with test plot No. 5 on low-fertile soils.

Keywords: Betula pendula Roth, technogenic pollution, overground phytomass

Suggested citation: Zav’yalov K.E., Menshchikov S.L., Mokhnachev P.E., Kuz’mina N.A. Vliyanie aerotekhnogennykh vybrosov magnezitovogo proizvodstva na nadzemnuyu fitomassu Betula pendula Roth v zavisimosti ot plodorodiya pochvy [Magnesite production aerotechnogenic emissions impact on the elevated phytomass Betula pendula Roth depending on soil fertility]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 104–111. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-104-111

References

[1] Maiti R., Rodriguez H.G. Mystry of Coexistence and Adaptation of Trees in a Forest Ecosystem. Forest Research, 2015, no. 4, p. e120. DOI: 10.4172/2168-9776.1000e120

[2] Bukharina I.L., Dvoeglazova A.A. Bioekologicheskie osobennosti travyanistykh i drevesnykh rasteniy v gorodskikh nasazhdeniyakh [Bioecological features of herbaceous and woody plants in urban plantations]. Izhevsk: Udmurt State University, 2010, 184 p.

[3] Lugovskaya A.Yu., Khramova E.P., Chankina O.V. Vliyanie transportno-promyshlennogo zagryazneniya na morfometricheskie parametry i elementnyy sostav Potentilla fruticosa [Effect of transport and industrial pollution on morphometric parameters and element composition of Potentilla fruticosa]. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal [Siberian Ecological Journal], 2018, v. 25, no. 1. pp. 111–121.

[4] Dise N.B., Gundersen P. Forest Ecosystem Responses to Atmospheric Pollution: Linking Comparative With Experimental Studies. Water, Air, & Soil Pollution: Focus, 2004, no. 4(2), pp. 207–220. https://doi.org/10.1023/B:WAFO.0000028355.20005.c5

[5] Mikhailova T.А., Afanasieva L.V., Kalugina O.V., Shergina O.V. Taranenko E.N. Changes in nutrition and pigment complex in pine (Pinus sylvestris L.) needles under technogenic pollution in Irkutsk region, Russia. J. of Forest Research, 2017, v. 22, no. 6, pp. 386–392. DOI: 10.1080/13416979.2017.1386020

[6] Menon M., Hermle S., Günthardt-Goerg M.S., Schulin R. Effects of heavy metal soil pollution and acid rain on growth and water use efficiency of a young model forest ecosystem. Plant and Soil, 2007, v. 297, pp. 171–183. https://doi.org/10.1007/s11104-007-9331-4

[7] Orozco-Aceves M., Standish R.J., Tibbett M. Soil conditioning and plant-soil feedbacks in a modified forest ecosystem are soil-context dependent. Plant and Soil, 2015, v. 390, pp. 183–194. https://doi.org/10.1007/s11104-015-2390-z

[8] Bennett J.A., Maherali H., Reinhart K.O., Lekberg Y., Hart M.M., Klironomos J. Plant-soil feedbacks and mycorrhizal type influence temperate forest population dynamics. Science, 2017, v. 355, iss. 6321, pp. 181–184. DOI: 10.1126/science.aai8212

[9] Soboleva S.V., Esyakova O.A., Voronin V.M. Otsenka aerogennogo zagryazneniya s ispol’zovaniem sosny obyknovennoy (Pinus silvestris L.) i eli sibirskoy (Pícea obováta) [Assessment of aerogenic pollution using Scots pine (Pinus silvestris L.) and Siberian spruce (Pícea obováta)]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal area], 2020, v. 38, no. 3–4, pp. 115–122.

[10] Gorbatenko V.M. Struktura fitomassy drevesnogo yarusa sosnyakov [The structure of the phytomass of the tree layer of pine forests]. Izuchenie prirody lesov Sibiri [Study of the nature of Siberian forests]. Krasnoyarsk: [b. and.], 1972, pp. 3–10.

[11] Makarenko A.A. O svoystvakh ryadov raspredeleniya derev’ev v drevostoyakh [On the properties of tree distribution rows in forest stands]. Lesovedenie, 1975, no. 6, pp. 42–60.

[12] Rubtsov V.I., Rubtsov V.V. Biologicheskaya produktivnost’ kul’tur sosny pri raznoy gustote posadki [Biological productivity of pine crops at different planting density]. Lesovedenie, 1975, no. 1, pp. 28–36.

[13] Semechkina M.G. Struktura fitomassy sosnyakov [The structure of the phytomass of pine forests]. Novosibirsk: Nauka, 1978, 65 p.

[14] Zav’yalov K.E., Menshchikov S.L. Opyt rekul’tivatsionnykh meropriyatiy po lesovosstanovleniyu narushennykh zemel’ satkinskogo promuzla [Experience of reclamation measures for reforestation of disturbed lands of the Satka industrial hub]. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii [Ecology and Industry of Russia], 2016, v. 20, no. 12, pp. 36–38. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2016-12-36-38

[15] Zav’yalov K., Menshikov S., Mohnachev P., Kuz’mina N., Potapenko A., Ayan S. Response of Scotch pine, Sukachyov’s larch, and silver birch to magnesite dust in Satkinsky industrial hub. Forestry Ideas, 2018, t. 24, no. 1, pp. 23–36.

[16] Zav’yalov K.E., Menshchikov S.L. Nadzemnaya fitomassa opytnykh kul’tur berezy povisloy v usloviyakh zagryazneniya magnezitovoy pyl’yu [Above-ground phytomass of experimental cultures of birch under conditions of pollution with magnesite dust]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2010, no. 4 (28), pp. 27–30.

[17] Zav’yalov K.E. Morfologiya i khimicheskiy sostav list’ev opytnykh kul’tur berezy povisloy (Betula Pendula Roth) v usloviyakh magnezitovogo zagryazneniya [Morphology and chemical composition of the leaves of experimental cultures of silver birch (Betula Pendula Roth) under conditions of magnesite pollution]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2013, no. 3 (41), pp. 230–232.

[18] Mokhnachev P.E., Makhneva S.G., Menshchikov S.L. Osobennosti reproduktsii sosny obyknovennoy (Pinus silvestris L.) v usloviyakh zagryazneniya magnezitovoy pyl’yu [Peculiarities of reproduction of Scots pine (Pinus silvestris L.) under conditions of pollution with magnesite dust]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2013, no. 3 (41), pp. 8–9.

[19] Mohnachev P.E., Makhniova S.G., Menshikov S.L., Zavyalov K.E. Kuzmina N., Potapenko A., Ayan S., Laaribya S. Scotch Pine Regeneration in Magnesite Pollution Conditions in South Ural, Russia. SEEFOR, 2018, v. 9(1). https://doi.org/10.15177/seefor.18-02

[20] Zav’yalov K.E. Otklik radial’nogo prirosta Pinus sylvestris L. v opyte rekul’tivatsii tekhnogenno-narushennykh zemel’ Catkinskogo promuzla [The response of the radial growth of Pinus sylvestris L. in the experience of reclamation of technogenically disturbed lands of the Satka industrial hub]. [Ecology and Industry of Russia], 2018, v. 22, no. 4, pp. 60–63. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2018-4-60-63

[21] Kolesnikov B.P. Lesa Chelyabinskoy oblasti. Lesa SSSR [Forests of the Chelyabinsk region. Forests of the USSR]. T. 4. Moscow: Nauka, 1969, pp. 125–157.

[22] Nauchno-prikladnoy spravochnik po klimatu SSSR. Seriya 3. Mnogoletnie dannye [Scientific and applied reference book on the climate of the USSR. Series 3. Long-term data]. Book. 1, ch. 1–6, iss. 9. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1990, 557 p.

[23] Menshchikov S.L., Kuz’mina N. A., Mokhnachev P.E. Vozdeystvie atmosfernykh vybrosov magnezitovogo proizvodstva na pochvy i snegovoy pokrov [The impact of atmospheric emissions of magnesite production on soils and snow cover]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2012, no. 5 (37), pp. 221–224.

[24] Menshchikov S.L. Issledovanie ekologicheskikh osobennostey rosta i obosnovanie agrotekhniki sozdaniya kul’tur khvoynykh porod v usloviyakh magnezitovykh zapyleniy [Research of ecological features of growth and substantiation of agricultural technology for the creation of coniferous crops in conditions of magnesite dusting]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). Sverdlovsk, 1985, 20 p.

[25] Babich H.A., Merzlenko M.D. Biologicheskaya produktivnost’ lesnykh kul’tur [Biological productivity of forest crops]. Arkhangelsk: AGTU Press, 1998, 89 p.

[26] Yusupov I.A., Luganskiy N.A., Zalesov S.V. Sostoyanie iskusstvennykh sosnovykh molodnyakov v usloviyakh aeropromvybrosov [The state of artificial pine young stands under conditions of industrial emissions]. Ekaterinburg: UGLTA, 1999, 185 p.

[27] Martynyuk A.A. Osobennosti formirovaniya nadzemnoy fitomassy sosnovykh molodnyakov v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya [Peculiarities of formation of aboveground phytomass of young pine forests under conditions of technogenic pollution]. Lesovedenie, 2008, no. 1, pp. 39–45.

[28] Alaqouri H.A.A., Genc C.O., Aricak B., Kuzmina N., Menshikov S., Cetin M The possibility of using Scots pine needles as biomonitor in determination of heavy metal accumulation. Environmental Science and Pollution Research, 2020, t. 27, no. 16, pp. 20273–20280.

[29] Menshchikov S.L., Kuz’mina N.A., Mokhnachev P.E. Akkumulyatsiya metallov v khvoe sosny obyknovennoy (Pinus sylvéstris L.), v pochve i snegovoy vode v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya [Accumulation of metals in Pine (Pinus sylvéstris L.) needles, in soil and snow melt water in conditions of technogenic pollution]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 3, pp. 94–102. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-3-94-102

[30] Sindireva A.V. Prognozirovanie soderzhaniya khimicheskikh elementov v pochve i rasteniyakh pri tekhnogennom zagryaznenii [Forecasting the content of chemical elements in soil and plants under technogenic pollution]. Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Omsk State Agrarian University], 2003, no. 3, pp. 13–15.

[31] Kuznetsov M.N., Mogileva S.M. Nakoplenie tyazhelykh metallov v plodakh i pochve v zone tekhnogennogo zagryazneniya [Accumulation of heavy metals in fruits and soil in the zone of technogenic pollution]. Vestnik Rossiyskoy akademii sel’skokhozyaystvennykh nauk [Bulletin of the Russian Academy of Agricultural Sciences], 2008, no. 4, pp. 80–82.

[32] Petrushenko V.V., Shikhaleeva G.N., Vasil’eva T.V., Ennan A.A. Biologicheskaya utilizatsiya tekhnogennykh zagryazneniy v sisteme «pochva — rastenie — atmosfernyy vozdukh» [Biological utilization of technogenic pollution in the system «soil-plant-atmospheric air»]. Vestnik IrGSHA, 2011, no. 44–8, pp. 92–97.

[33] Petrov V.G., Shumilova M.A. Sposob izucheniya v laboratornykh usloviyakh podvizhnosti tekhnogennykh zagryazneniy v pochve [A method for studying the mobility of technogenic pollution in soil under laboratory conditions]. Khimicheskaya fizika i mezoskopiya [Chemical Physics and Mezoscopy], 2012, v. 14, no. 2, pp. 249–252.

[34] Batova Yu.V., Kaznina N.M., Titov A.F., Laydinen G.F. Sostoyanie travyanistoy rastitel’nosti i nakoplenie tyazhelykh metallov rasteniyami, proizrastayushchimi v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya pochvy [The state of herbaceous vegetation and the accumulation of heavy metals by plants growing in conditions of technogenic soil pollution]. Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya: Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Bulletin of the Tambov University. Series: Natural and technical sciences], 2014, v. 19, no. 5, pp. 1642–1645.

[35] Tarkhanov S.N. Khvoynye nasazhdeniya v usloviyakh atmosfernogo zagryazneniya [Coniferous plantations under conditions of atmospheric pollution]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 2004, no. 3, pp. 18–20.

[36] Voronchikhina E.A., Zaporov A.Yu., Kasimov A.K. Funktsional’noe znachenie lesnykh ekosistem v neytralizatsii atmosfernogo zagryazneniya [The functional significance of forest ecosystems in the neutralization of atmospheric pollution]. Formirovanie lesnogo kadastra, sistemy plat za lesopol’zovanie i arendy lesov Urala [Formation of the forest cadastre, systems of payments for forest use and lease of forests in the Urals]. Eds. S.A. Mamaev, R.P. Isaeva. Ekaterinburg: Forest Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 1996, pp. 21–23.

[37] Usol’tsev V.A., Vorobeychik E.L., Bergman I.E. Biologicheskaya produktivnost’ lesov Urala v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya: Issledovanie sistemy svyazey i zakonomernostey [Biological productivity of forests in the Urals under conditions of technogenic pollution: Study of the system of relationships and patterns]. Ekaterinburg: UGLTU, 2012, 366 p.

[38] Bugmann H. A review of forest gap models. Climatic Change, 2001, t. 51, no. 3–4, pp. 259–305.

Authors’ information

Zav’yalov Konstantin Evgen’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Researcher, Ecology Laboratory of Technogenic plant communities, Forest Department, Russian Academy of Sciences, Ural Branch: Institute Botanic Garden, zavyalov.k@mail.ru

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

Mokhnachev Pavel Evgen’evich — Cand. Sci. (Biology), Researcher, Ecology Laboratory of Technogenic plant communities, Forest Department, Russian Academy of Sciences, Ural Branch: Institute Botanic Garden, mohnachev74@mail.ru

Kuz’mina Nadezhda Aleksandrovna — Researcher, Ecology Laboratory of technogenic plant communities, Forest Department, Russian Academy of Sciences, Ural Branch: Institute Botanic Garden, yarkaya05@mail.ru

13

ОСОБЕННОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЯ В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ТЕХНОГЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ЯКУТИИ

112–120

УДК 502.654:552.578.2:631.4(571.56)

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-112-120

Шифр ВАК 4.1.3

С.Х. Лифшиц, Ю.С. Глязнецова, О.Н. Чалая, И.Н. Зуева

ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт проблем нефти и газа СО РАН, Россия, 677007, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Автодорожная, д. 20

gсhlab@ipng.ysn.ru

Приведены результаты исследований биодеградации нефтезагрязнений на техногенных объектах (нефтебазах) различных климатических зон Якутии. Все изученные территории характеризуются сплошным распространением многолетнемерзлых пород, однако установлены различные механизмы биодеградации нефтезагрязнений в почвах этих территорий. Показано, что механизм деградации нефтезагрязнения зависит от климатических условий, а температура является главным фактором, влияющим на активность почвенной микрофлоры и ее разнообразие. Установлено, что окислительная деструкция нефтезагрязнения в умеренной зоне с резко-континентальным климатом протекает преимущественно благодаря процессам биодеградации, а в арктической зоне под влиянием физико-химических факторов среды. Биодеградация нефтезагрязнения в арктических почвах осуществляется по типу гниения. В результате эти почвы начинают заселять гнилостные и патогенные микроорганизмы. Рекомендуется проведение исследований по разработке эффективных способов очистки арктических почв от нефтезагрязнений.

Ключевые слова: нефтезагрязнение почв, криолитозона, окислительная деструкция, биодеградация

Ссылка для цитирования: Лифшиц С.Х., Глязнецова Ю.С., Чалая О.Н., Зуева И.Н. Особенности трансформации нефтезагрязнения в мерзлотных почвах техногенных объектов Якутии // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 112–120. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-112-120

Список литературы

[1] Abbasian F., Lockington R., Mallavarapu M., Naidu R. A comprehensive review of aliphatic hydrocarbon biodegradation by bacteria // Appl. Biochem. Biotechnol., 2015, v. 176, pp. 670–699. https://doi.org/10.1007/s12010-015-1603-5/

[2] Арчегов В.Б., Нефедов Ю.В. Стратегия нефтегазопоисковых работ в оценке топливно-энергетического потенциала шельфа арктических морей России // Записки Горного института, 2015. Т. 212. С. 6–13.

[3] Carayannis E., Ilinova A., Chanysheva A. Russian arctic offshore oil and gas projects: methodological framework for evaluating their prospects // J. Knowl. Econ., 2020, v. 11, pp. 1403–1429. https://doi.org/10.1007/s13132-019-00602-7

[4] Heininen L., Everett K., Padrtova B., Reissell A. Arctic Policies and Strategies-Analysis, Synthesis, and Trends. IIASA, Laxenburg, Austria, 2020, 263 p. https://doi.org/10.22022/AFI/11-2019.16175

[5] Капелькина Л.П. Нарушенные земли Севера и проблемы рекультивации // Арктика. Экология и экономика, 2011. Т. 3. С. 60–67.

[6] Сафронов А.Ф. Некоторые проблемы освоения углеводородных ресурсов Восточного Арктического сектора России // Экономика Востока России, 2015. Т. 02(004). С. 21–25.

[7] Glyaznetsova Y.S., Lifshits S.K., Zueva I.N., Chalaya O.N. Transformation of oil-contaminated soils of cryolithozone // Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC : 26, Moscow, 14–18 июня 2021 года. Moscow, 2021. URL: https://www.poac.com/Proceedings/2021/POAC21-021.pdf (дата обращения 05.04.2022).

[8] White D.M., Garland D.S., Woolard C.R. Analytical methods for petroleum in cold region soils // Bioremediation of Petroleum Hydrocarbons in Cold Regions / Eds. D.M. Filler, I. Snape, D.L. Barnes. Cambridge University Press., 2008, pp. 212–230. https://doi.org/10.1017/CBO9780511535956

[9] Якутская АССР. Атлас. Атлас сельского хозяйства Якутской АССР / под ред. И.А. Матвеева. М.: ГУГК, 1989. 1 атл. 115 с.

[10] Муравьев Ф.А. Геокриологические карты и разрезы. Казань: Изд-во Казанского федерального университета, 2014. 39 с.

[11] Спектор В.Б., Шестакова А.А., Торговкин Я.И., Спектор В.В. Обобщение данных о криолитозоне на инженерно-геологической карте Республики Саха (Якутия) масштаба 1:1 500 000 // Научный вестник, 2015. № 2(4). С. 59–73.

[12] Иларионов С.А., Маркарова М.Ю., Назаров А.В., Оборин А.А., Хмурчик В.Т. Нефтезагрязненные биогеоценозы (процессы образования, научные основы восстановления, медико-экологические проблемы). Пермь: Изд-во УрО РАН, 2008. 511 с.

[13] Camenzuli D., Freidman B.L. On-site and in situ remediation technologies applicable to petroleum hydrocarbon contaminated sites in the Antarctic and Arctic // Polar Research, 2015, v. 34, 24492. pp. 1–19. http://dx.doi.org/10.3402/polar.v34.24492

[14] Rike A.G., Haugen K.B., Børresen M., Engene B., Kolstad P. In situ biodegradation of petroleum hydrocarbons in frozen arctic soils // Cold Regions Science and Technology, 2003, v. 37, pp. 97–120.

[15] Shen T., Youngrui P., Mutai B., Xu N., Inren L. Bioremediation of different petroleum hydrocarbons by free and immobilized microbial consortia // Environ Sci: Processes Impacts, 2015, v. 17, no. 12, pp. 2022–2033.

[16] Lifshits S.Kh., Glyaznetsova Yu.S., Chalaya O.N., Zueva I.N. Increase in remediation processes of oil-contaminated soils // Remediation J., 2017, v. 28, pp. 97–104,

[17] Lifshits S., Glyaznetsova Yu., Erofeevskaya L., Chalaya O., Zueva I. Effect of oil pollution on the ecological condition of soils and bottom sediments of the arctic region (Yakutia) // Environmental Pollution, 2021, v. 288, p. 117680. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117680ГОСТ 17.4.4.02-2017

[18] ГОСТ 17.4.4.02–2017. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. М.: Стандартинформ, 2018. 14 с.

[19] Нефтезагрязнение почвогрунтов и донных отложений на территории Якутии (состав, распространение, трансформация) / под ред. Ю.С. Глязнецовой, А.Ф. Сафронова. Якутск: Ахсаан, 2010. 160 с.

[20] Методика измерений № 222.0119/01.00258/2014. Определение группового состава хлороформенных битумоидов пород, почв и отбензиненных нефтей гравиметрическим методом, 2014. 15 с. URL: https://ckp-rf.ru/catalog/ckp/3053/ (дата обращения 05.04.2022).

[21] Методика измерений № 222.0118/01.00258/2014. 2014. Определение состава углеводородных фракций пород, почв и отбензиненных нефтей методом хромато-масс-спектрометрии, 2014. 10 с. URL: http:// ipng.ysn.ru/wp-content/uploads/2020/04/hms-scaled.jpg (дата обращения 05.04.2022).

[22] Петров А.А. Углеводороды нефти / под ред. Н.С. Наметкина. М.: Наука, 1984. 263 с.

[23] Jovančićević B., Antić M., Pavlović I., Vrvić M., Beškoski V., Kronimus A., Schwarzbauer J. Transformation of Petroleum Saturated Hydrocarbons during Soil Bioremediation Experiments // Water Air Soil Pollut, 2008, v. 190, pp. 299–307. DOI 10.1007/s11270-007-9601-z

[24] Ерофеевская Л.А. Мониторинг биологической активности почвенных экосистем в условиях нефтяного загрязнения // Перспективы науки, 2014. № 3(54). C. 117–120.

[25] Барышникова Н.В., Павлова М.А., Черемная Е.В., Макаревич Е.В. Биодеградация нефтяных углеводородов в почвенных образцах с внесением концентрата сточных вод и биопрепарата «микрозим» // Успехи современного естествознания, 2011. № 8. С. 22–23.

[26] Алиев И.А., Ибрагимов Э.А. Развитие и характерные особенности потенциально патогенных грибов загрязненных почв // Почвоведение и агрохимия, 2021. № 4. С. 33–42.

[27] Zhou H., Jiang L., Chen C. Enhanced bioremediation of diesel oil-contaminated seawater by a biochar-immobilized biosurfactant-producing bacteria Vibrio sp. LQ2 isolated from cold seep sediment // The Science of the Total Environment, 2021, v. 793, p. 148529. https://doi.org.10.1016/j.scitotenv.2021.148529

[28] Bioremediation of Petroleum Hydrocarbons in Cold Regions / Ed. D.M. Filler, I. Snape, D.L. Barnes. Cambridge University Press, 2008, 273 p.

[29] Ossai I.C., Ahmed A., Hassan A. Remediation of soil and water contaminated with petroleum hydrocarbon: A review. Environmental Technology & Innovation, 2019. https://doi.org/10.1016/j.eti.2019.100526

[30] Sui X., Wang X., Li Y., Ji H. Remediation of petroleum-contaminated soils with microbial and microbial combined methods: Advances, mechanisms and challenges // Sustainability, 2021, v. 13, p. 9267. https://doi.org/10.3390/su13169267

[31] Chong C.W., Silvaraj S., Supramaniam Y., Snape I., Tan I.K.P. Effect of temperature on bacterial community in petroleum hydrocarbon-contaminated and uncontaminated Antarctic soil // Polar Biol., 2018, v. 41, pp. 1763–1775. https://doi.org/10.1007/ s00300-018-2316-3

[32] Nemirovskaya I.A., Glyaznetsova Yu.S. The effect of accidental spill of diesel fuel in Noril’sk on hydrocarbon concentrations and composition in bottom sediments // Water Resources, 2022, v. 49, no. 6, pp. 1027–1039. https://doi.org/10.1134/S0097807822060100

Сведения об авторах

Лифшиц Сара Хаимовна — канд. хим. наук, ведущий науч. сотр., ФГБУН ФИЦ ЯНЦ Институт проблем нефти и газа СО РАН, shlif@ipng.ysn.ru

Глязнецова Юлия Станиславовна — канд. хим. наук, ведущий науч. сотр., заведующая лабораторией геохимии каустобиолитов ФГБУН ФИЦ ЯНЦ Институт проблем нефти и газа СО РАН, gchlab@ipng.ysn.ru

Чалая Ольга Николаевна — канд. геолого-минералогических наук, ведущий науч. сотр., ФГБУН ФИЦ ЯНЦ Институт проблем нефти и газа СО РАН, oncha@ipng.ysn.ru

Зуева Ираида Николаевна — канд. геолого-минералогических наук, ведущий науч. сотр., ФГБУН ФИЦ ЯНЦ Институт проблем нефти и газа СО РАН, inzu@ipng.ysn.ru

OIL POLLUTION TRANSFORMATION IN CRYOGENIC SOILS OF TECHNOGENIC ENTITIES IN YAKUTIA

S.Kh. Lifshits, Yu.S. Glyaznetsova, O.N. Chalaya, I.N. Zueva

Institute of Oil and Gas Problems of Federal Research Center «Yakut Scientific Center of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», 20, Avtodorozhnaya st., 677007, Yakutsk, Republic of Sakha (Yakutia), Russia

gсhlab@ipng.ysn.ru

The study results on the oil pollution biodegradation at technogenic entities (oil depots) of various climatic zones in Yakutia are presented. All the studied territories are characterized by a perennially frozen rocks, however, various mechanisms of oil pollution biodegradation of the soils in these territories have been established. It is shown that the degradation mechanism of oil pollution depends on climatic conditions, and a temperature is the main factor affecting the activity of soil microflora and its diversity. It has been established the oxidative degradation of oil pollution in the temperate zone with a sharply continental climate runs mainly due to biodegradation processes, and in the Arctic zone it is carried out under the influence of physical and chemical environmental factors. In Arctic soils biodegradation of oil pollution occurs by decay. As a result, the soils begin to colonize putrefactive and pathogenic microorganisms. It is recommended to carry out research on the development of effective methods for cleaning Arctic soils from oil pollution.

Keywords: oil pollution of soils, cryogenic, oxidative degradation, biodegradation

Suggested citation: Lifshits S.Kh., Glyaznetsova Yu.S., Chalaya O.N., Zueva I.N. Osobennosti transformatsii neftezagryazneniya v merzlotnykh pochvakh tekhnogennykh ob’ektov Yakutii [Oil pollution transformation in cryogenic soils of technogenic entities in Yakutia]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 112–120. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-112-120

References

[1] Abbasian F., Lockington R., Mallavarapu M., Naidu R. A comprehensive review of aliphatic hydrocarbon biodegradation by bacteria. Appl. Biochem. Biotechnol., 2015, v. 176, pp. 670–699. https://doi.org/10.1007/s12010-015-1603-5/

[2] Archegov V.B., Nefedov Yu.V. Strategiya neftegazopoiskovykh rabot v otsenke toplivno-energeticheskogo potentsiala shel’fa arkticheskikh morey Rossii [Strategy for oil and gas prospecting in assessing the fuel and energy potential of the shelf of the Arctic seas of Russia]. Zapiski Gornogo instituta [Journal of Mining Institute], 2015, v. 212, pp. 6–13.

[3] Carayannis E., Ilinova A., Chanysheva A. Russian arctic offshore oil and gas projects: methodological framework for evaluating their prospects. J. Knowl. Econ., 2020, v. 11, pp. 1403–1429. https://doi.org/10.1007/s13132-019-00602-7

[4] Heininen L., Everett K., Padrtova B., Reissell A. Arctic Policies and Strategies-Analysis, Synthesis, and Trends. IIASA, Laxenburg, Austria, 2020, 263 p. https://doi.org/10.22022/AFI/11-2019.16175

[5] Kapel’kina L.P. Narushennye zemli Severa i problemy rekul’tivatsii [Disturbed lands of the North and the problems of recultivation]. Arktika. Ekologiya i ekonomika [Arctic. Ecology and economics], 2011, v. 3, pp. 60–67.

[6] Safronov A.F. Nekotorye problemy osvoeniya uglevodorodnykh resursov Vostochnogo Arkticheskogo sektora Rossii [Some Problems of Development of Hydrocarbon Resources in the Eastern Arctic Sector of Russia]. Ekonomika Vostoka Rossii [Economy of the East of Russia], 2015, no. 02(004), pp. 21–25.

[7] Glyaznetsova Y.S., Lifshits S.K., Zueva I.N., Chalaya O.N. Transformation of oil-contaminated soils of cryolithozone. Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC : 26, Moscow, 14–18 июня 2021 года. Moscow, 2021. URL: https://www.poac.com/Proceedings/2021/POAC21-021.pdf (дата обращения 05.04.2022).

[8] White D.M., Garland D.S., Woolard C.R. Analytical methods for petroleum in cold region soils. Bioremediation of Petroleum Hydrocarbons in Cold Regions. Eds. In D.M. Filler, I. Snape, D.L. Barnes. Cambridge University Press., 2008, pp. 212–230. https://doi.org/10.1017/CBO9780511535956

[9] Yakutskaya ASSR. Atlas. Atlas sel’skogo khozyaystva Yakutskoy ASSR [Yakut ASSR. Atlas. Atlas of Agriculture of the Yakut ASSR]. Moscow: GUGK, 1989, 1 at., 115 p.

[10] Murav’ev F.A. Geokriologicheskie karty i razrezy [Geocryological maps and sections]. Kazan’: Kazanskiy federal’nyy universitet, 2014, 39 p.

[11] Spektor V.B., Shestakova A.A., Torgovkin Ya.I., Spektor V.V. Obobshchenie dannykh o kriolitozone na inzhenerno-geologicheskoy karte Respubliki Sakha (Yakutiya) masshtaba 1:1 500 000 [Generalization of data on permafrost on the engineering-geological map of the Republic of Sakha (Yakutia) at a scale of 1:1500000]. Nauchnyy vestnik [Scientific Bulletin], 2015, no. 2(4), pp. 59–73.

[12] Ilarionov S.A., Markarova M.Yu., Nazarov A.V., Oborin A.A., Khmurchik V.T. Neftezagryaznennye biogeotsenozy (protsessy obrazovaniya, nauchnye osnovy vosstanovleniya, mediko-ekologicheskie problemy) [Oil-contaminated biocenoses]. Perm’: UrO RAN, 2008, 511 p.

[13] Camenzuli D., Freidman B.L. On-site and in situ remediation technologies applicable to petroleum hydrocarbon contaminated sites in the Antarctic and Arctic. Polar Research, 2015, v. 34, 24492. pp. 1–19 http://dx.doi.org/10.3402/polar.v34.24492

[14] Rike A.G., Haugen K.B., Børresen M., Engene B., Kolstad P. In situ biodegradation of petroleum hydrocarbons in frozen arctic soils. Cold Regions Science and Technology, 2003, v. 37, pp. 97–120.

[15] Shen T., Youngrui P., Mutai B., Xu N., Inren L. Bioremediation of different petroleum hydrocarbons by free and immobilized microbial consortia. Environ Sci: Processes Impacts, 2015, v. 17, no. 12, pp. 2022–2033.

[16] Lifshits S.Kh., Glyaznetsova Yu.S., Chalaya O.N., Zueva I.N. Increase in remediation processes of oil-contaminated soils. Remediation J., 2017, v. 28, pp. 97–104.

[17] Lifshits S., Glyaznetsova Yu., Erofeevskaya L., Chalaya O., Zueva I. Effect of oil pollution on the ecological condition of soils and bottom sediments of the arctic region (Yakutia). Environmental Pollution, 2021, v. 288, p. 117680. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117680ГОСТ 17.4.4.02-2017

[18] GOST 17.4.4.02–2017 Okhrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlya khimicheskogo, bakteriologicheskogo, gel’mintologicheskogo analiza [Nature protection. Soils. Methods for sampling and preparation of soil for chemical, bacteriological, helmintological analysis]. Moscow: Standartinform Publ., 2018, 14 p.

[19] Neftezagryaznenie pochvogruntov i donnykh otlozheniy na territorii Yakutii (sostav, rasprostranenie, transformatsiya) [Oil pollution of soils and bottom sediments in the territory of Yakutia (composition, distribution, transformation)]. Eds. Yu.S. Glyaznetsova, A.F. Safronov. Yakutsk: Akhsaan, 2010, 160 p.

[20] Metodika izmereniy № 222.0119/01.00258/2014. Opredelenie gruppovogo sostava khloroformennykh bitumoidov porod, pochv i otbenzinennykh neftey gravimetricheskim metodom [Measurement procedure No. 222.0119/01.00258/2014. Determination of the group composition of chloroform bitumoids of rocks, soils and stripped oils by the gravimetric method]. 2014. 15 p. Available at: https://ckp-rf.ru/catalog/ckp/3053/ (accessed 05.04.2022).

[21] Metodika izmereniy № 222.0118/01.00258/2014. 2014. Opredelenie sostava uglevodorodnykh fraktsiy porod, pochv i otbenzinennykhneftey metodom khromato-mass-spektrometrii [Measurement procedure No. 222.0118/01.00258/2014. Determination of the composition of hydrocarbon fractions of rocks, soils and stripped oils by chromatography-mass spectrometry]. 2014. 10 p. Available at: http://ipng.ysn.ru/wp-content/uploads/2020/04/hms-scaled.jpg (accessed 25.04.2022).

[22] Petrov A.A. Uglevodorody nefti [Petroleum hydrocarbons]. Moscow: Nauka, 1984, 263 p.

[23] Jovančićević B., Antić M., Pavlović I., Vrvić M., Beškoski V., Kronimus A., Schwarzbauer J. Transformation of Petroleum Saturated Hydrocarbons during Soil Bioremediation Experiments. Water Air Soil Pollut, 2008, v. 190, pp. 299–307. DOI 10.1007/s11270-007-9601-z

[24] Erofeevskaya L.A. Monitoring biologicheskoy aktivnosti pochvennykh ekosistem v usloviyakh neftyanogo zagryazneniya [Monitoring the biological activity of soil ecosystems under conditions of oil pollution]. Perspektivy nauki [Science perspectives], 2014, no. 3(54), pp. 117–120.

[25] Baryshnikova N.V., Pavlova M.A., Cheremnaya E.V., Makarevich E.V. Biodegradatsiya neftyanykh uglevodorodov v pochvennykh obraztsakh s vneseniem kontsentrata stochnykh vod i biopreparata «Mikrozim» [Biodegradation of petroleum hydrocarbons in soil samples with the introduction of wastewater concentrate and the biological product «Mikrozim»]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2011, no. 8, pp. 22–23.

[26] Aliev I.A., Ibragimov E.A. Razvitie i kharakternye osobennosti potentsial’no patogennykh gribov zagryaznennykh pochv [Development and Characteristic Features of Potentially Pathogenic Fungi in Contaminated Soils]. Pochvovedenie i agrokhimiya [Soil science and agrochemistry], 2021, no. 4. pp. 33-42.

[27] Zhou H., Jiang L., Chen C. Enhanced bioremediation of diesel oil-contaminated seawater by a biochar-immobilized biosurfactant-producing bacteria Vibrio sp. LQ2 isolated from cold seep sediment. The Science of the Total Environment, 2021,

148529. 793, p. 148529. https://doi.org.10.1016/j.scitotenv.2021.148529

[28] Bioremediation of Petroleum Hydrocarbons in Cold Regions / Ed. D.M. Filler, I. Snape, D.L. Barnes. Cambridge University Press, 2008, 273 p.

[29] Ossai I.C., Ahmed A., Hassan A. Remediation of soil and water contaminated with petroleum hydrocarbon: A review. Environmental Technology & Innovation, 2019. https://doi.org/10.1016/j.eti.2019.100526

[30] Sui X., Wang X., Li Y., Ji H. Remediation of petroleum-contaminated soils with microbial and microbial combined methods: Advances, mechanisms and challenges. Sustainability, 2021, v. 13, p. 9267. https://doi.org/10.3390/su13169267

[31] Chong C.W., Silvaraj S., Supramaniam Y., Snape I., Tan I.K.P. Effect of temperature on bacterial community in petroleum hydrocarbon-contaminated and uncontaminated Antarctic soil. Polar Biol., 2018, v. 41, pp. 1763–1775. https://doi.org/10.1007/ s00300-018-2316-3

[32] Nemirovskaya I.A., Glyaznetsova Yu.S. The effect of accidental spill of diesel fuel in Noril’sk on hydrocarbon concentrations and composition in bottom sediments. Water Resources, 2022, v. 49, no. 6, pp. 1027–1039. https://doi.org/10.1134/S0097807822060100

Authors’ information

Lifshits Sara Khaimovna — Cand. Sci. (Chem.), Leading Researcher, Institute of Oil and Gas Problems of Federal Research Center «Yakut Scientific Center of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», shlif@ipng.ysn.ru

Glyaznetsova Yuliya Stanislavovna — Cand. Sci. (Chem.), Leading Researcher, Head of the Laboratory of Geochemistry of Caustobioliths, Institute of Oil and Gas Problems of Federal Research Center «Yakut Scientific Center of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», gchlab@ipng.ysn.ru

Chalaya Ol’ga Nikolaevna — Cand. Sci. (Geological and Mineralogical), Leading Researcher, Institute of Oil and Gas Problems of Federal Research Center «Yakut Scientific Center of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», oncha@ipng.ysn.ru

Zueva Iraida Nikolaevna — Cand. Sci. (Geological and Mineralogical), Leading Researcher, Institute of Oil and Gas Problems of Federal Research Center «Yakut Scientific Center of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», inzu@ipng.ysn.ru

Лесная биотехнология

14

ПРИМЕНЕНИЕ АРАБИНОГАЛАКТАНА ДЛЯ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ

121–127

УДК 691.112

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-121-127

Шифр ВАК 4.3.4

Н.В. Килюшева, В.Е. Данилов, А.О. Беляев, А.М. Айзенштадт

ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), Россия, 163002, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

n.volkova@narfu.ru

Представлены разработанные и научно обоснованные рецептурно-технологические решения, направленные на улучшение физико-химических и физико-механических характеристик строительных материалов из древесины сосны путем минерализации матрицы растительного сырья в результате его обработки водной органоминеральной суспензией на основе арабиногалактана и предварительно механоактивированного кремнеземсодержащего песка. Приведены экспериментальные данные по калориметрическому измерению тепловых эффектов энтальпии комплексообразования для серии опытных образцов с различным содержанием кремнеземсодержащего песка и результаты, подтверждающие высокую эффективность арабиногалактана в качестве поверхностно-активного вещества. Обнаружен факт образования химической связи в процессе пропитки образцов древесины указанной органоминеральной суспензией между органическими макромолекулами (целлюлоза, лигнин, гемицеллюлоза) растительного сырья и диоксидом кремния минерального компонента, что способствует закреплению последнего в структуре древесной матрицы. Установлено, что минерализация поверхности древесины композициями, содержащими арабиногалактан и наночастицы диоксида кремния, увеличивает ее плотность и твердость, а также способствует приобретению гидрофобных свойств и формированию устойчивости к окислительному разрушению, что указывает на возможность использования органоминеральной суспензии данного состава для окаменения древесины. Изложено кинетическое описание процесса комплексообразования, определены условия стабильного длительного существования комплекса в водной среде. Показано, что обработка древесины органоминеральной суспензией в продолжение 24 ч в самопроизвольном режиме рационально подобранным составом приводит к возрастанию плотности растительного сырья на 10 %, приросту прочности вдоль волокон — на 80 %, твердости по Бринеллю — в 3,4 раза. Получены данные о значительной интенсификации процесса минерализации растительного сырья путем пропитки образцов древесины в автоклавном режиме органоминеральной суспензией (под избыточным давлением 1,35…1,40 МПа), а также об увеличении плотности древесины на 70 % за 24 ч, о приросте прочности вдоль волокон до 91 %, о возрастании твердости по Бринеллю в 3,5 раза и уменьшении водопоглощения на 21 %. Установлено, что пропитка древесины суспензией разработанного органоминерального состава не приводит к изменению геометрических размеров и текстуры образцов. Рекомендуется обработка образцов из древесины органоминеральной суспензией с минимальным содержанием компонентов: арабиногалактан — 2 %, механоактивированный кварцсодержащий песок — 9 % в режиме повышенного давления в течение 24 ч для улучшения физико-механических свойств.

Ключевые слова: арабиногалактан, кремнеземсодержащий песок, петрификация древесины, автоклав, прирост прочности

Ссылка для цитирования: Килюшева Н.В., Данилов В.Е., Беляев А.О., Айзенштадт А.М. Применение арабиногалактана для минерализации древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 121–127. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-121-127

Список литературы

[1] Marais B., Brischke C., Militz H. Wood durability in terrestrial and aquatic environments – A review of biotic and abiotic influence factors // Wood Material Science & Engineering, 2020, pp. 1–4. DOI: 10.1080/17480272.2020.1779810

[2] Sivrikaya H., Can A., Yaman B., Palanti S., Morrell J. Effect of tallow impregnation on moisture behavior and decay resistance of various wood species // Wood Material Science & Engineering, 2020, no. 15(6), pp. 260–268. DOI: 10.1080/17480272.2020.1862298

[3] Wentao G., Ying L., Likun G., Xianxu Zh., Jian L. Magnetic Property, Thermal Stability, UV-Resistance, and Moisture Absorption Behavior of Magnetic Wood Composites. DOI:10.1002/pc.23733

[4] Holy S., Temiz A., Demirel G., Aslan M., Hazim M., Amini M. Physical properties, thermal and fungal resistance of Scots pine wood treated with nano-clay and several metal-oxides nanoparticles // Wood Material Science & Engineering. 2020. DOI: 10.1080/17480272.2020.1836023

[5] Zaripov Sh., Chizhov A., Kornienko V, Semenova N. The Influence of Water-Soluble Substances on Moisture Distribution in Larch Lumber Before Drying // Forestry Journal, 2019, no. 6, pp. 185–193.

[6] Dong Y., Yan Y., Ma H., Zhang S., Li J., Xia C ., Shi S. Q., Cai L. In-Situ Chemosynthesis of ZnO Nanoparticles to Endow Wood with Antibacterial and UV-Resistance Properties // J. of Materials Science & Technology, 2017, № 33(3), pp. 266–270.

[7] Elam J., Björdal C. A review and case studies of factors affecting the stability of wooden foundation piles in urban environments exposed to construction work // International Biodeterioration & Biodegradation, 2020, 148 p. DOI:10.1016/j.ibiod.2020.104913

[8] Lesovik V., Ayzenshtadt A., Frolova M., Lesovik R., Strokova V. «Green» Composites for North-Arctic Region Development // The Open Ecology Journal, 2014, t. 7, no. 1, pp. 32–36.

[9] Килюшева Н.В., Феклистов П.А., Ежова Н.В., Болотов И.Н., Филиппов Б.Ю. Сравнительный анализ содержания минеральных элементов в древесине сосны и ели // ИзВУЗ Лесн. журнал, 2017. № 5. С. 64–72.

[10] Shin, Y., Liu J., Chang J.H., Nie Z., & Exarhos, G.J. Hierarchically Ordered Ceramics Through Surfactant-Templated Sol-Gel Mineralization of Biological Cellular Structures // Advanced Materials, 2001, v. 13, pp. 728–731.

[11] Danilov V., Ayzenshtadt A., Kilyusheva N., Makhova T., Belyaev A. Colloid chemical aspects accelerated artificial petrification of wood // J. of Physics: Conference Series, 2019, v. 1400, p. 077053.

[12] Данилов В.Е., Туробова М.А., Айзенштадт А.М., Русинова Я.М. Гидрофобные покрытия на основе кремнеземсодержащего сырья низкого качества // Строительные материалы, 2019. № 7. С. 61–65.

[13] Zhang N., Xu M., Cai L. Improvement of mechanical, humidity resistance and thermal properties of heat-treated rubber wood by impregnation of SiO2 precursor // Scientific Reports, 2019, v. 9, article number 982.

[14] Danilov V., Ayzenshtadt A., Kilyusheva, N., Belyaev A. Wood surface modification with an arabinogalactan–silica composition // J. of Wood Chemistry and Technology, 2021, v. 41(6), pp. 1–13.

[15] Mustoe G.E. Wood Petrifaction: A New View of Permineralization and Replacement // Geosciences, 2017, no. 7 (4), pp. 119/1–119/17. DOI:10.3390/geosciences7040119

[16] Ишмуратов Ф.Г. Полисахариды: получение и влияние на ингибирование солеотложения и газогидратообразования: автореферат дис. ... канд. техн. наук 02.00.03. ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», 2018.

[17] Килюшева Н.В., Айзенштадт А.М., Данилов В.Е., Беляев А.О. Модификация древесины органоминеральным комплексом // Промышленное и гражданское строительство, 2020. № 2. С. 47–51.

[18] Килюшева Н.В., Айзенштадт А.М., Стенин А.А., Морозова М.В. Органоминеральный комплекс для поверхностной минерализации древесины // Материаловедение, 2019. № 4. С. 45–48.

[19] Kilyusheva N., Danilov V., Ayzenshtadt A., Belyaev A. Compounding and technological methods for increasing the efficiency of wood matrix mineralization // J. of Physics: Conference Series, 2020, v. 1697, p. 012242.

[20] Kiliusheva N., Ayzenshtadt A., Danilov V., Stenin A. Organic-mineral modifier for petrification of wood // 18-th International multidisciplinary scientific GeoconferenceSGEM-2018: nano, bio and green-technologies for a sustainable future, 2–8 July, 2018, v. 18, pp. 385–392. DOI: 10.5593/sgem2018/6.1/S24.052

[21] Kilyusheva N., Danilov V., Ayzenshtadt A., Belyaev A. Compounding and technological methods for increasing the efficiency of wood matrix mineralization // J. of Physics: Conference Series, 2020, v. 1697, p. 012242.

[22] Bak M., Molnár F., Németh R. Improvement of dimensional stability of wood by silica nanoparticles // Wood Material Science & Engineering, 2019, no. 14, pp. 48–58. DOI: 10.1080/17480272.2018.1528568

[23] Wentao G., Likun G., Shaoliang X., Wenbo Zh. Transparent magnetic wood composites based on immobilizing Fe3O4 nanoparticles into a delignified wood template // J. of Materials Science, 2017, v. 52(6). DOI:10.1007/s10853-016-0619-8

[24] Батин М.О. Повышение биологической стойкости полов из модифицированной древесины введением наноразмерных добавок // Строительные материалы, 2018. № 1–2. С. 52–57.

[25] Semenzin E., Subramanian V., Pizzol L., Zabeo A., Fransman W., Hristozov C., Marcomini A. Controlling the risks of nano-enabled products through the life cycle: The case of nano copper oxide paint for wood protection and nano-pigments used in the automotive industry // Environment International, 2019, v. 131, p. 104901. DOI:10.1016/j.envint.2019.06.011

Сведения об авторах

Килюшева Наталья Владимировна — соискатель кафедры «Композиционные материалы и строительная экология», ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), n.volkova@narfu.ru

Данилов Виктор Евгеньевич — канд. техн. наук, доцент кафедры «Композиционные материалы и строительная экология», ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), v.danilov@narfu.ru

Беляев Александр Олегович — аспирант кафедры «Композиционные материалы и строительная экология», ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), mr.oba0509@mail.ru

Айзенштадт Аркадий Михайлович — д-р хим. наук, профессор, зав. кафедрой «Композиционные материалы и строительная экология», ФГАУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), a.isenshtadt@narfu.ru

ARABINOGALACTAN APPLICATION FOR WOOD MINERALIZATION

N.V. Kilyusheva, V.E. Danilov, A.O. Belyaev, A.M. Ayzenshtadt

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

n.volkova@narfu.ru

Formulation and technological solutions aimed at improving the physico-chemical and physico-mechanical characteristics of pine wood construction materials by mineralization of the plant raw materials matrix due to its treatment with an aqueous organomineral suspension based on arabinogalactan and pre-mechanoactivated silica-containing sand have been developed and scientifically substantiated. The natural polysaccharide arabinogalactan isolated from larch wood can act as a stabilizer of aggregation and sedimentation stability of suspension particles for wood processing. Experimental data on the thermal effect calorimetric measurement of the enthalpy of complexation for a series of experimental samples with different contents of a silica-containing component are presented. The results confirming the high efficiency of arabinogalactan as a surfactant have been obtained. The fact of the formation of a chemical bond during the impregnation of wood samples with an organomineral suspension between organic macromolecules (cellulose, lignin, hemicellulose) of vegetable raw materials and silica of the mineral component was found, which contributes to the consolidation of the latter in the structure of the wood matrix. Mineralization of the wood surface with compositions containing arabinogalactan and silica nanoparticles gives an increase in density and hardness, as well as the acquisition of hydrophobic properties and resistance to oxidative degradation. This indicates the possibility of using this composition for petrifying wood. The kinetic description of the complexation process is given, the conditions of stable long-term existence of the complex in an aqueous medium are established. It is shown that the treatment of wood with suspension for 24 hours in a spontaneous mode with a rationally selected composition leads to an increase in the density of vegetable raw materials by 10 %, an increase in strength along the fibers by 80 %, Brinell hardness by 3,4 times. Impregnation of wood samples in autoclave mode with a similar suspension (under an excess pressure of 1,35…1,40 MPa) significantly intensifies the process of mineralization of plant raw materials. Thus, over a time period of 24 hours, the density of wood increases by 70 %, the increase in strength along the fibers was 91 %, Brinell hardness increases by 3,5 times, water absorption decreases by 21 %. It was found that the impregnation of wood with a suspension of the developed organomineral composition does not lead to a change in the geometric dimensions and texture of the samples.

Keywords: arabinogalactan, silica-containing sand, petrification of wood, autoclave, strength gain

Suggested citation: Kilyusheva N.V., Danilov V.E., Belyaev A.O., Ayzenshtadt A.M. Primenenie arabinogalaktana dlya mineralizatsii drevesiny [Arabinogalactan application for wood mineralization]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 121–127. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-121-127

References

[1] Marais B., Brischke C., Militz H. Wood durability in terrestrial and aquatic environments – A review of biotic and abiotic influence factors. Wood Material Science & Engineering, 2020, pp. 1–4. DOI: 10.1080/17480272.2020.1779810

[2] Sivrikaya H., Can A., Yaman B., Palanti S., Morrell J. Effect of tallow impregnation on moisture behavior and decay resistance of various wood species. Wood Material Science & Engineering, 2020, no. 15(6), pp. 260–268. DOI: 10.1080/17480272.2020.1862298

[3] Wentao G., Ying L., Likun G., Xianxu Zh., Jian L. Magnetic Property, Thermal Stability, UV-Resistance, and Moisture Absorption Behavior of Magnetic Wood Composites. DOI:10.1002/pc.23733

[4] Holy S., Temiz A., Demirel G., Aslan M., Hazim M., Amini M. Physical properties, thermal and fungal resistance of Scots pine wood treated with nano-clay and several metal-oxides nanoparticles. Wood Material Science & Engineering. 2020. DOI: 10.1080/17480272.2020.1836023

[5] Zaripov Sh., Chizhov A., Kornienko V, Semenova N. The Influence of Water-Soluble Substances on Moisture Distribution in Larch Lumber Before Drying. Forestry Journal, 2019, no. 6, pp. 185–193.

[6] Dong Y., Yan Y., Ma H., Zhang S., Li J., Xia C ., Shi S. Q., Cai L. In-Situ Chemosynthesis of ZnO Nanoparticles to Endow Wood with Antibacterial and UV-Resistance Properties. J. of Materials Science & Technology, 2017, № 33(3), pp. 266–270.

[7] Elam J., Björdal C. A review and case studies of factors affecting the stability of wooden foundation piles in urban environments exposed to construction work. International Biodeterioration & Biodegradation, 2020, 148 p. DOI:10.1016/j.ibiod.2020.104913

[8] Lesovik V., Ayzenshtadt A., Frolova M., Lesovik R., Strokova V. «Green» Composites for North-Arctic Region Development. The Open Ecology Journal, 2014, t. 7, no. 1, pp. 32–36.

[9] Kilyusheva N.V., Feklistov P.A., Ezhova N.V., Bolotov I.N., Filippov B.Yu. Sravnitel’nyy analiz soderzhaniya mineral’nykh elementov v drevesine sosny i eli [Comparative analysis of the content of mineral elements in pine and spruce wood]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2017, no. 5, pp. 64–72.

[10] Shin, Y., Liu J., Chang J.H., Nie Z., & Exarhos, G.J. Hierarchically Ordered Ceramics Through Surfactant-Templated Sol-Gel Mineralization of Biological Cellular Structures. Advanced Materials, 2001, v. 13, pp. 728–731.

[11] Danilov V., Ayzenshtadt A., Kilyusheva N., Makhova T., Belyaev A. Colloid chemical aspects accelerated artificial petrification of wood. J. of Physics: Conference Series, 2019, v. 1400, p. 077053.

[12] Danilov V.E., Turobova M.A., Ayzenshtadt A.M., Rusinova Ya.M. Gidrofobnye pokrytiya na osnove kremnezemsoderzhashchego syr’ya nizkogo kachestva [Hydrophobic coatings based on low quality silica-containing raw materials]. Stroitel’nye materialy [Building materials], 2019, no. 7, pp. 61–65.

[13] Zhang N., Xu M., Cai L. Improvement of mechanical, humidity resistance and thermal properties of heat-treated rubber wood by impregnation of SiO2 precursor. Scientific Reports, 2019, v. 9, article number 982.

[14] Danilov V., Ayzenshtadt A., Kilyusheva, N., Belyaev A. Wood surface modification with an arabinogalactan–silica composition. J. of Wood Chemistry and Technology, 2021, v. 41(6), pp. 1–13.

[15] Mustoe G.E. Wood Petrifaction: A New View of Permineralization and Replacement. Geosciences, 2017, no. 7 (4), pp. 119/1–119/17. DOI:10.3390/geosciences7040119

[16] Ishmuratov F.G. Polisakharidy: poluchenie i vliyanie na ingibirovanie soleotlozheniya i gazogidratoobrazovaniya [Polysaccharides: obtaining and influence on the inhibition of scaling and gas hydrate formation]. Abstract Diss. Cand. Sci. (Tech.) 02.00.03. Ufa State Oil Technical University, 2018.

[17] Kilyusheva N.V., Ayzenshtadt A.M., Danilov V.E., Belyaev A.O. Modifikatsiya drevesiny organomineral’nym kompleksom [Modification of wood with an organomineral complex]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and civil construction], 2020, no. 2, pp. 47–51.

[18] Kilyusheva N.V., Ayzenshtadt A.M., Stenin A.A., Morozova M.V. Organomineral’nyy kompleks dlya poverkhnostnoy mineralizatsii drevesiny [Organo-mineral complex for surface mineralization of wood]. Materialovedenie, 2019, no. 4, pp. 45–48.

[19] Kilyusheva N., Danilov V., Ayzenshtadt A., Belyaev A. Compounding and technological methods for increasing the efficiency of wood matrix mineralization. J. of Physics: Conference Series, 2020, v. 1697, p. 012242.

[20] Kiliusheva N., Ayzenshtadt A., Danilov V., Stenin A. Organic-mineral modifier for petrification of wood. 18-th International multidisciplinary scientific GeoconferenceSGEM-2018: nano, bio and green-technologies for a sustainable future, 2–8 July, 2018, v. 18, pp. 385–392. DOI: 10.5593/sgem2018/6.1/S24.052

[21] Kilyusheva N., Danilov V., Ayzenshtadt A., Belyaev A. Compounding and technological methods for increasing the efficiency of wood matrix mineralization. J. of Physics: Conference Series, 2020, v. 1697, p. 012242.

[22] Bak M., Molnár F., Németh R. Improvement of dimensional stability of wood by silica nanoparticles. Wood Material Science & Engineering, 2019, no. 14, pp. 48–58. DOI: 10.1080/17480272.2018.1528568

[23] Wentao G., Likun G., Shaoliang X., Wenbo Zh. Transparent magnetic wood composites based on immobilizing Fe3O4 nanoparticles into a delignified wood template. J. of Materials Science, 2017, v. 52(6). DOI:10.1007/s10853-016-0619-8

[24] Batin M.O. Povyshenie biologicheskoy stoykosti polov iz modifitsirovannoy drevesiny vvedeniem nanorazmernykh dobavok [Improving the biological resistance of floors made of modified wood by introducing nano-sized additives]. Stroitel’nye materialy [Building materials], 2018, no. 1–2, pp. 52–57.

[25] Semenzin E., Subramanian V., Pizzol L., Zabeo A., Fransman W., Hristozov C., Marcomini A. Controlling the risks of nano-enabled products through the life cycle: The case of nano copper oxide paint for wood protection and nano-pigments used in the automotive industry // Environment International, 2019, v. 131, p. 104901. DOI:10.1016/j.envint.2019.06.011

Authors’ information

Kilyusheva Natal’ya Vladimirovna — pg. of the Department of Composite Materials and Construction Ecology, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, n.volkova@narfu.ru

Danilov Viktor Evgen’evich, — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Composite Materials and Construction Ecology, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, v.danilov@narfu.ru

Belyaev Aleksandr Olegovich — pg. of the Department of Composite Materials and Construction Ecology, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, mr.oba0509@mail.ru

Ayzenshtadt Arkadiy Mikhaylovich — Dr. Sci. (Chem.), Professor, Head of the Department of Composite Materials and Building Ecology. Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, a.isenshtadt@narfu.ru

Ландшафтная архитектура

15

ЛАНДШАФТНАЯ АРХИТЕКТУРА ТЕРРИТОРИИ КАМПУСОВ УНИВЕРСИТЕТОВ

128–145

УДК 630*712.413

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-128-145

Шифр ВАК 4.1.6

В.В. Кругляк¹, С.Ф. Барруху², А.В. Царегородцев²

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

²ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Россия, 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, д. 8

kruglyak_vl@mail.ru

Представлено положение о реализации проекта по созданию инновационной образовательной среды кампусов. Дано определение: кампус, колледж, научно-образовательный комплекс, научно-образовательный центр. Охарактеризованы критерии отбора проектов по созданию университетских кампусов мирового уровня. Приведены данные о лучших кампусах университетов мира. Проанализирован список лучших кампусов университетов России. Выявлены функциональные зоны на территории кампуса Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Разработана концепция ландшафтной организации территории кампуса Воронежского государственного лесотехнического университета, рекомендуемая для реализации. Определена структура территории кампуса Воронежского государственного аграрного университета имени Императора Петра I. Установлены виды научно-образовательных комплексов университетских кампусов мира и России по размеру территории (площади кампуса) и количеству обучающихся.

Ключевые слова: ландшафтная архитектура, кампус, цветочное оформление, ботанический сад

Ссылка для цитирования: Кругляк В.В., Барруху С.Ф., Царегородцев А.В. Ландшафтная архитектура территории кампусов университетов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 128–145. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-128-145

Список литературы

[1] Кругляк В.В. Ландшафтное проектирование территории кампуса Воронежского ГАУ // Актуальные проблемы землеустройства, кадастра и природообустройства: материалы I международной научно-практической конференции факультета землеустройства и кадастров ВГАУ, 30 апреля 2019 г. Воронеж: Воронежский ГАУ, 2019. С. 182–185.

[2] Кругляк В.В. Мировой опыт реконструкции ботанических садов на примере ботанического сада имени профессора Б.А. Келлера Воронежского ГАУ // Прошлое, настоящее ботанического сада им. проф. Б.А. Келлера и его роль в науке и образовании: материалы международной научно-практической конференции, г. Воронеж, 22 сентября 2016 г. Воронеж: Воронежский ГАУ, 2016. С. 113–121.

[3] Кругляк В.В. Реконструкция ботанического сада имени профессора Б.А. Келлера Воронежского ГАУ имени императора Петра I // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета, 2018. № 1. С. 8–15.

[4] Гордиенко О.А., Балкушкин Р.Н. Особенности почв городских рекреационных территорий сухостепной природной зоны (на примере парка «Дружба») // Научно-агрономический журнал, 2022, № 3 (118). С. 86–93.

[5] Ковязин В.Ф., Иванова Е.А. Почвенно-растительный комплекс парка «Дубки» Санкт-Петербурга) // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2022. Вып. 238. С. 6–22.

[6] Воронежская государственная лесотехническая академия. Воронеж: ИПФ «Воронеж», 2000. 240 с.

[7] Шевченко В.Е., Филоненко С.И., Плаксин В.Н., Логунов В.И. Первый ВУЗ Центрального Черноземья России. К 90-летию Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки. Воронеж: Кварта, 2002. 512 с.

[8] Кадастр особо охраняемых территорий Воронежской области / Под ред. О.П. Негробова. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2001. 146 с.

[9] Биоразнообразие города Воронежа / Под ред. О.П. Негробова. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2004. 98 с.

[10] Пучков М.В. Архитектура университетских комплексов. Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2011. 200 с.

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

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

[13] Шустов М.В., Швецов А.Н. Растения природной флоры России в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН: изучение, сохранение, экспонирование // Бюллетень Главного ботанического сада, 2019. № 4. С. 3–6.

[14] Двораковская В.М. Редкие растения флоры Российского Дальнего Востока в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН // Бюллетень Главного ботанического сада, 2019. № 3. С. 3–14.

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

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

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

[18] Правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений города Москвы. М.: Департамент природопользования и охраны окружающей среды, 2002. 140 с.

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

[20] Машкин С.И. Дендрология Центрального Черноземья. Систематика, кариология, география, генезис, экология и использование местных и интродуцированых деревьев и кустарников. Воронеж: Воронежский государственный университет, 1971. 344 с.

[21] Дегтярева А.П. Сосна обыкновенная в изменяющихся климатических условиях Центрального Черноземья // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада, 2022. Вып. 144. С. 14–18.

[22] Карпун Ю.Н. Декоративная дендрология Северного Кавказа. СПб.: Инновационный центр защиты растений, 2006. 392 с.

[23] Лазарев С.Е. Формовое разнообразие и декоративные свойства представителей рода Robinia в условиях сухой степи // Научно-агрономический журнал, 2020. № 2 (109). С. 42–50.

[24] Кругляк В.В., Гурьева Е.И. Древоводство. Воронеж: ВГЛТА, 2011. 144 с.

[25] Теодоронский В.С., Авсиевич Н.А., Фролова В.А., Якубов Х.Г. О качественном и количественном аспектах оценки состояния растений в городских зеленых насаждениях // Экология большого города. Проблемы содержания зеленых насаждений в условиях Москвы. Вып. 4. М.: Прима-Пресс-М, 2000. С. 29–37.

[26] Бубнова А.Б., Вагизов М.Р., Двадцатова Т.В., Крюковский А.С., Мельничук И.А. Применение беспилотных летательных аппаратов и наземных методов исследований для изучения изменения видового состава газонов в различных экологических условиях при воздействии рекреационной нагрузки (на примере Обуховского сквера, Санкт-Петербург) // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2022. Вып. 240. С. 64–83.

[27] Теодоронский В.С., Жеребцова Г.П. Озеленение населенных мест. Градостроительные основы. М.: Академия, 2010. 256 с.

[28] Фатиев М.М. Строительство городских объектов озеленения. М.: Форум, 2012. 204 с.

[29] Онегин В.И. Санкт-Петербургская Лесотехническая академия (исторический очерк) // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии: Сборник трудов. СПб.: ЛТА, 1993. 240 с.

[30] Сердюцкая О.В. Московский университет второй половины 18 в. как государственное учреждение. Преподавательская служба. М.: Спутник+, 2012. 186 с.

[31] Воронежская государственная лесотехническая академия: 80 лет / Под ред. В.М. Бугакова. Воронеж: Изд. Дом «Кварта», 2010. 336 с.

[32] Newbury T. The Ultimate Garden designer Word Losk. London: Ward Lock ; New York, NY : Distributed in the U.S. by Sterling Pub. Co., 1995, p. 256.

[33] Первый вуз Центрального Черноземья России: первые 100 лет / Под ред. В.И. Котарева. Воронеж: Кварта, 2012. 528 с.

[34] Кругляк В.В. Ботанические сады и дендропарки ЦЧЭР России // Вестник ИрГСХА, 2011. Вып. 44. С. 99–106.

[35] Головнев И.И., Плугатарь Ю.В., Корженевский В.В., Головнева Е.Е. Растительные сообщества парка «Гурзуфский» на градиентах факторов среды // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада, 2021. Вып. 141. С. 7–15.

[36] Нефедов В.А. Ландшафтный дизайн и устойчивость среды. СПб.: Полиграфист, 2002. 295 с.

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

[38] Фирсова Н.В. Эколого-градостроительный анализ состояния зеленых насаждений Воронежа // Проблемы озеленения крупных городов, 2005. Вып. 11. С. 69–71.

Сведения об авторах

Кругляк Владимир Викторович — д-р с.-х. наук, профессор ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Императора Петра I», kruglyak_vl@mail.ru

Барруху Сабина Фуадовна — студентка ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», barruhu.sabina@yandex.ru

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

UNIVERSITY CAMPUS LANDSCAPE ARCHITECTURE

V.V. Kruglyak¹, S.F. Barruhu², A.V. Tsaregorodtsev²

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

²Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, 8, Timiryazeva st., 39408, Voronezh, Russia

kruglyak_vl@mail.ru

The provision on the implementation of the project to create an innovative educational environment of campuses is presented. Definitions for a campus, college, science and education complex, science and education center were outlined. The criteria for selecting projects for the creation of world-class university campuses are characterized. Data on the best campuses of universities in the world are given. The list of the best Russian university campuses has been analyzed. Functional zones have been identified on the campus of the Moscow State University. The concept of landscape organization of the Voronezh State Forest Engineering University campus territory is recommended. The structure of the campus territory of the Voronezh State Agrarian University is determined. The types of scientific and educational complexes of university campuses of the world and Russia are established by the size of the territory (campus area) and the number of students.

Keywords: landscape architecture, campus, flower decoration, botanical garden

Suggested citation: Kruglyak V.V., Barruhu S.F., Tsaregorodtsev A.V. Landshaftnaya arhitektura territorii kampusov universitetov [University campus landscape architecture] Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 128–145. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-128-145

References

[1] Kruglyak V.V. Landshaftnoe proektirovanie territorii kampusa Voronezhskogo GAU [Landscape design of the campus of the Voronezh State Agrarian University]. Aktual’nye problemy zemleustroystva, kadastra i prirodoobustroystva: materialy I mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii fakul’teta zemleustroystva i kadastrov VGAU [Actual problems of land management, cadastre and environmental management: materials of the I International Scientific and Practical Conference of the Faculty of Land Management and Cadastre of Voronezh State Agrarian University], 30 April 2019. Voronezh: Voronezh State Agrarian University, 2019, pp. 182–185.

[2] Kruglyak V.V. Mirovoy opyt rekonstruktsii botanicheskikh sadov na primere botanicheskogo sada imeni professora B.A. Kellera Voronezhskogo GAU [World experience in the reconstruction of botanical gardens on the example of the botanical garden named after Professor B.A. Keller of the Voronezh State Agrarian University]. Proshloe, nastoyashchee botanicheskogo sada im. prof. B.A. Kellera i ego rol’ v nauke i obrazovanii: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Past, Present of the Botanical Garden. prof. B.A. Keller and his role in science and education: materials of the international scientific and practical conference], Voronezh, 22 September 2016. Voronezh: Voronezh State Agrarian University, 2016, pp. 113–121.

[3] Kruglyak V.V. Rekonstruktsiya botanicheskogo sada imeni professora B.A. Kellera Voronezhskogo GAU imeni imperatora Petra I [Reconstruction of the Botanical Garden named after Professor B.A. Keller of the Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I]. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Michurinsky State Agrarian University], 2018, no. 1, pp. 8–15.

[4] Gordienko O.A., Balkushkin R.N. Osobennosti pochv gorodskikh rekreatsionnykh territoriy sukhostepnoy prirodnoy zony (na primere parka «Druzhba») [Soil characteristics of urban recreational areas of the dry steppe natural zone (on the example of the Druzhba park)]. Nauchno-agronomicheskiy zhurnal [Scientific and Agronomic J.], 2022, no. 3 (118), pp. 86–93.

[5] Kovyazin V.F., Ivanova E.A. Pochvenno-rastitel’nyy kompleks parka «Dubki» Sankt-Peterburga) [Soil and plant complex of the park «Dubki» of St. Petersburg)]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy], 2022, iss. 238, pp. 6–22.

[6] Voronezhskaya gosudarstvennaya lesotekhnicheskaya akademiya [Voronezh State Forest Engineering Academy]. Voronezh: IPF «Voronezh», 2000, 240 p.

[7] Shevchenko V.E., Filonenko S.I., Plaksin V.N., Logunov V.I. Pervyy VUZ Tsentral’nogo Chernozem’ya Rossii. K 90-letiyu Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. K.D. Glinki [The first university of the Central Chernozem region of Russia. To the 90th anniversary of the Voronezh State Agrarian University named after V.I. K.D. Glinka]. Voronezh: Kvarta, 2002, 512 p.

[8] 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.

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

[10] Puchkov M.V. [Architecture of university complexes]. Yekaterinburg: Publishing House of UrFU, 2011, 200 p.

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

[12] 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.

[13] Shustov M.V., Shvetsov A.N. Rasteniya prirodnoy flory Rossii v Glavnom botanicheskom sadu im. N.V. Tsitsina RAN: izuchenie, sokhranenie, eksponirovanie [Plants of the natural flora of Russia in the Main Botanical Garden. N.V. Tsitsina RAS: study, conservation, exposure]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 2019, no. 4, pp. 3–6.

[14] Dvorakovskaya V.M. Redkie rasteniya flory Rossiyskogo Dal’nego Vostoka v Glavnom botanicheskom sadu im. N.V. Tsitsina RAN [Rare plants of the flora of the Russian Far East in the Main Botanical Garden. N.V. Tsitsina RAS]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 2019, no. 3, pp. 3–14.

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

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

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

[18] 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.

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

[20] 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.

[21] Degtyareva A.P. Sosna obyknovennaya v izmenyayushchikhsya klimaticheskikh usloviyakh Tsentral’nogo Chernozem’ya [Scotch pine in the changing climatic conditions of the Central Black Earth Region]. Byulleten’ Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada [Bulletin of the State Nikitsky Botanical Garden], 2022, iss. 144, pp. 14–18.

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

[23] Lazarev S.E. Formovoe raznoobrazie i dekorativnye svoystva predstaviteley roda Robinia v usloviyakh sukhoy stepi [Form diversity and decorative properties of representatives of the genus Robinia in the conditions of the dry steppe]. Nauchno-agronomicheskiy zhurnal [Scientific and agronomic journal], 2020, no. 2 (109), pp. 42–50.

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

[25] Teodoronskiy V.S., Avsievich N.A., Frolova V.A., Yakubov Kh.G. O kachestvennom i kolichestvennom aspektakh otsenki sostoyaniya rasteniy v gorodskikh zelenykh nasazhdeniyakh [About the qualitative and quantitative aspects of assessing the state of plants in urban green areas]. Ekologiya bol’shogo goroda. Problemy soderzhaniya zelenykh nasazhdeniy v usloviyakh Moskvy [Ecology of a big city. Problems of maintenance of green spaces in Moscow]. Moscow: Prima-Press-M, 2000, iss. 4, pp. 29–37.

[26] Bubnova A.B., Vagizov M.R., Dvadtsatova T.V., Kryukovskiy A.S., Mel’nichuk I.A. Primenenie bespilotnykh letatel’nykh apparatov i nazemnykh metodov issledovaniy dlya izucheniya izmeneniya vidovogo sostava gazonov v razlichnykh ekologicheskikh usloviyakh pri vozdeystvii rekreatsionnoy nagruzki (na primere Obukhovskogo skvera, Sankt-Peterburg) [The use of unmanned aerial vehicles and ground-based research methods to study changes in the species composition of lawns under various environmental conditions under the influence of recreational load (on the example of Obukhovsky public garden, St. Petersburg)]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [News of the St. Petersburg Forestry Academy], 2022, iss. 240, pp. 64–83.

[27] Teodoronskiy V.S., Zherebtsova G.P. Ozelenenie naselennykh mest. Gradostroitel’nye osnovy [Greening populated areas. Town building foundations]. Moscow: Academy, 2010, 256 p.

[28] Fatiev M.M. Stroitel’stvo gorodskikh ob’ektov ozeleneniya [Construction of urban landscaping facilities]. Moscow: Forum, 2012, 204 p.

[29] Onegin V.I. Sankt-Peterburgskaya Lesotekhnicheskaya akademiya (istoricheskiy ocherk) [Petersburg Forestry Engineering Academy (historical essay)]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Lesotekhnicheskoy akademii: Sbornik trudov [Proceedings of the St. Petersburg Forestry Engineering Academy: Collection of Works]. St. Petersburg: LTA, 1993, 240 p.

[30] Serdyutskaya O.V. Moskovskiy universitet vtoroy poloviny 18 v. kak gosudarstvennoe uchrezhdenie. Prepodavatel’skaya sluzhba [Moscow University in the second half of the 18th century. as a government agency. Teaching service]. Moscow: Sputnik+, 2012, 186 p.

[31] Voronezhskaya gosudarstvennaya lesotekhnicheskaya akademiya: 80 let [Voronezh State Forest Engineering Academy: 80 Years]. Ed. V.M. Bugakov. Voronezh: Ed. House «Kvarta», 2010, 336 p.

[32] Newbury T. The Ultimate Garden designer Word Losk. London: Ward Lock ; New York, NY : Distributed in the U.S. by Sterling Pub. Co., 1995, p. 256.

[33] Pervyy vuz Tsentral’nogo Chernozem’ya Rossii: pervye 100 let [The first university of the Central Chernozem region of Russia: the first 100 years]. Ed. V.I. Kotarev. Voronezh: Quarta, 2012, 528 p.

[34] Kruglyak V.V. Botanicheskie sady i dendroparki TsChER Rossii [Botanical gardens and arboretums of the CChER of Russia]. Vestnik IrGSKhA [Bulletin of the IrGSHA], 2011, iss. 44, pp. 99–106.

[35] Golovnev I.I., Plugatar’ Yu.V., Korzhenevskiy V.V., Golovneva E.E. Rastitel’nye soobshchestva parka «Gurzufskiy» na gradientakh faktorov sredy [Plant communities of the Gurzufsky park on the gradients of environmental factors]. Byulleten’ Gosudarstvennogo Nikitskogo botanicheskogo sada [Bulletin of the State Nikitsky Botanical Garden], 2021, iss. 141, pp. 7–15.

[36] Nefedov V.A. Landshaftnyy dizayn i ustoychivost’ sredy [Landscape design and sustainability of the environment]. St. Petersburg: Polygraphist, 2002, 295 p.

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

[38] Firsova N.V. Ekologo-gradostroitel’nyy analiz sostoyaniya zelenykh nasazhdeniy Voronezha [Environmental and urban planning analysis of the state of green plantations Voronezh]. Problemy ozeleneniya krupnykh gorodov [Problems landscaping large cities]. Moscow: Prima-M, 2005, v. 11, pp. 69–71.

Authors’ information

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

Barrukhu Sabina Fuadovna — student of the Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, barruhu.sabina@yandex.ru

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

16

ЦВЕТ В ОБЪЕКТАХ САДОВО-ПАРКОВОГО ИСКУССТВА КАК СРЕДСТВО СОЗДАНИЯ ВЫРАЗИТЕЛЬНОГО ОБЩЕСТВЕННОГО ПРОСТРАНСТВА

146–157

УДК 712

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-146-157

Шифр ВАК 4.1.6

О.И. Васильева, А.Н. Васильев

ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Мытищинский филиал, Россия, 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

v.olgai@yandex.ru

Рассмотрены важнейшее значение цвета в садово-парковом искусстве как инструмента гармонизации пространственной структуры общественных территорий и особенности его применения. Проанализирован опыт выдающихся мастеров прошлого и современных. Рассмотрены композиционные принципы взаимодействия компонентов пространства с использованием цвета и света, климата, формы, материала, фактуры, растительности. Охарактеризованы актуальные методы применения цвета на практике — от смысловой составляющей до колористического решения в виде контраста и нюанса как средства выразительности. Проведено исследование психологического и физиологического воздействия цветовой палитры на органы чувств человека. Даны рекомендации по созданию комфортного выразительного общественного пространства посредством грамотного применения цвета как искусства и науки. Таким образом, воссоздаются правильные научно-обоснованные цветовые гармонии и ландшафтно-визуальное проектирование объектов.

Ключевые слова: садово-парковое искусство, пространство, цвет, палитра, колористика, форма, композиция

Ссылка для цитирования: Васильева О.И., Васильев А.Н. Цвет в объектах садово-паркового искусства как средство создания выразительного общественного пространства // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 2. С. 146–157. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-146-157

Список литературы

[1] Куно Н. Сочетание цветов на практике / Пер. с японского П.А. Самсонова. Минск: Попурри, 2020. 304 с.

[2] Васильева О.И., Бочкова И.Ю. Цвет как средство выразительности в архитектурно-ландшафтной композиции // Сб. докл. III Междунар. науч.-практ. конф. Устойчивое развитие территорий. М.: Изд-во МИСИ–МГСУ, 2021. С. 34–38.

[3] Теодоронский В.С., Боговая И.О. Объекты ландшафтной архитектуры. М.: МГУЛ, 2003. 300 с.

[4] Ратковски Н. Нарисуй свой сад. Вдохновляющие техники ботанического рисунка. М.: Бомбора, 2021. 208 с.

[5] Дормидонтова В.В. История садово-парковых стилей. М.: Архитектура-С, 2004. 208 с.

[6] Панксенов Г.И. Живопись. Форма, цвет, изображение. М.: Академия, 2008. 44 с.

[7] Васильева О.И. Сады и парки в изобразительном искусстве // Вестник ландшафтной архитектуры, 2017. Вып. 9. С. 7–13.

[8] Нордхейс К.Т. Дизайн сада. М.: Лабиринт Пресс, 2002. 144 c.

[9] Джелико Д., Джелико С. Ландшафт человека. М.: Перо, 2014. 400 с.

[10] Иттен И. Искусство цвета. М.: Издатель Дмитрий Аронов, 2011. 95 с.

[11] Общественное пространство «Суперкилен». URL: https://archi.ru/projects/world/7843/obschestvennoe-prostranstvo-superkilen (дата обращения 22.11.2022).

[12] Ди К. Форма и материя в ландшафтной архитектуре / Пер. с англ. А. Полещука. М.: Виктория-Друк, 2003. 224 с.

[13] Брукс Д. Как создать дизайн сада. М.: Буки Веди, 2022. 224 с.

[14] Омельяненко Е.В. Цветоведение и колористика. М.: Планета Музыки, Лань, 2014. 104 с.

[15] Халлер К. Маленькая книга цвета / Пер. с англ. Ю. Гольдберг. М.: Колибри, 2019. 272 с.

[16] Бейти П., Дэвидсон П., Чарвот Э., Симонини Д., Карличек А. Цвет в природе. Коллекция красок окружающего мира / Пер. с англ. О. Быкова. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2022. 290 с.

[17] Стармер А. Умные решения для организации жизненного пространства / Пер. с англ. О. Лифинцева. М.: Колибри, 2021. 272 с.

[18] Липницкий Л.З. Ландшафтный дизайн. Руководство по благоустройству вашего участка. Минск: Харвест, 2007. 128 с.

[19] Алексахин Н.Н., Васильева О.И. Основы цветоведения в ландшафтном проектировании. М.: МГУЛ, 2010. 76 с.

[20] Финли В. Цвет. Захватывающее путешествие по оттенкам палитры / Пер. с англ. А. Степанова. М.: Бомбора, 2021. 416 с.

[21] Леонардо да Винчи (1452–1519). Избранные произведения / Под ред. Б.В. Леграна, А.М. Эфроса. М.; Л.: Academia, 1935. 480 с.

[22] Ньютон У. Акварельная живопись. М.: Кристина – новый век, 2002. 48 с.

[23] Маккаун Д. Цвет. Архитектура в деталях / Пер. с англ. В. Измайлов. М.: Феникс, 2006. 192 с.

[24] Дормидонтова В.В., Васильева О.И. Цвет как средство композиции в садово-парковом искусстве и ландшафтной архитектуре // Материалы II Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербургская государственная художественно-промышленная академия имени А.Л. Штиглица, 26.09.2022 г. Санкт-Петербург: Изд-во СПГХПА им. А.Л. Штиглица, 2022. 430 с.

[25] Японский сад в Крыму «Шесть чувств». URL: https://xn----8sbmnfeuhiwe3n.xn--p1ai/ (дата обращения 22.11.2022).

Сведения об авторах

Васильева Ольга Ивановна — ст. преподаватель кафедры ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), v.olgai@yandex.ru

Васильев Андрей Николаевич — соискатель кафедры ландшафтной архитектуры и садово-паркового строительства, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), v.andrey15@yandex.ru

COLOR IN LANDSCAPE ART OBJECTS AS A MEANS TO CREATE ATTRACTIVE PUBLIC SPACE

O.I. Vasil’eva, A.N. Vasil’ev

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

v.olgai@yandex.ru

The most important meaning of color in landscape art as a tool for harmonizing the spatial structure of public spaces and its application pecularities are considered. The outstanding masters’ experience of the past and modernity is analyzed. The compositional principles of the space components interaction using color and light, climate, shape, material, texture, vegetation are considered. The actual methods of applying color in practice from the semantic component to the coloristic solution in the form of contrast and nuance as expressive means are characterized. A study of the psychological and physiological effects of the color palette on the human senses was made. Recommendations are given for creating a comfortable attractive public space through the competent use of color as an art and science. Thus, the correct science-based color harmonies and landscape-visual design of objects are created.

Keywords: landscape art, space, color, palette, coloristics, form, composition

Suggested citation: Vasil’eva O.I., Vasil’ev A.N. Tsvet v ob’ektakh sadovo-parkovogo iskusstva kak sredstvo sozdaniya vyrazitel’nogo obshchestvennogo prostranstva [Color in landscape art objects as a means to create attractive public space]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 2, pp. 146–157. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-2-146-157

References

[1] Kuno N. Sochetanie tsvetov na praktike [The combination of colors in practice]. Translated from the Japanese by P.A. Samsonov. Minsk: Popurri, 2020, 304 p.

[2] Vasil’eva O.I., Bochkova I.Y. Tsvet kak sredstvo vyrazitel’nosti v arkhitekturno-landshaftnoy kompozitsii. [Color as a means of expression in architectural and landscape composition]. Sbornik dokladov III Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Ustoychivoe razvitie territoriy [Collection of reports of the III International Scientific and Practical Conference. Sustainable development of territories]. Moscow: MISI–MGSU 2021, pp. 34-38.

[3] Teodoronsky V.S., Bogovaya I.O. Ob’ekty landshaftnoy arkhitektury [Landscape architecture objects]. Moscow: MGUL, 2003, 300 p.

[4] Ratkovski N. Narisuy svoy sad. Vdokhnovlyayushchie tekhniki botanicheskogo risunka [Draw your garden. Inspiring techniques of botanical drawing]. Moscow: Bombora, 2021, 208 p.

[5] Dormidontova V.V. Istoriya sadovo-parkovykh stiley [History of garden and park styles]. Moscow: Architecture-S, 2004, 208 p.

[6] Panksenov G.I. Zhivopis’. Forma, tsvet, izobrazhenie [Painting. Form, color, image]. Moscow: Academy, 2008, 44 p.

[7] Vasilyeva O.I. Sady i parki v izobrazitel’nom iskusstve. [Gardens and parks in fine art]. Vestnik landshaftnoy arkhitektury [Bulletin of Landscape Architecture], 2017, iss. 9, pp. 7–13.

[8] Nordkheys K.T. Dizayn sada [Garden design]. Moscow: Labyrinth Press, 2002, 144 p.

[9] Dzheliko D., Dzheliko S. Landshaft cheloveka [The human landscape]. Moscow: Pero, 2014, 400 p.

[10] Itten I. Iskusstvo tsveta [The art of color]. Moscow: D. Aronov, 2011, 95 p.

[11] Obshchestvennoe prostranstvo «Superkilen» [The public space «Superkilen»]. Available at: https://archi.ru/projects/world/7843/obschestvennoe-prostranstvo-superkilen (accessed 22.11.2022).

[12] Di K. Forma i materiya v landshaftnoy arkhitekture [Form and matter in landscape architecture]. Moscow: Victoria-Druk, 2003, 224 p.

[13] Brooks J. Kak sozdat’ dizayn sada [How to create a garden design]. Moscow: Buki Vedi, 2022, 224 p.

[14] Omel’yanenko E.V. Tsvetovedenie i koloristika [Color science and coloristics]. Moscow: Planet of Music, Lan´, 2014, 104 p.

[15] Haller K. Malen’kaya kniga tsveta [The Little book of color]. Moscow: Kolibri, 2019, 272 p.

[16] Batey P., Davidson P., Charvot E., Simonini J., Karlicek A. Tsvet v prirode. Kollektsiya krasok okruzhayushchego mira [Color in nature. Collection of paints of the surrounding world]. Moscow: Mann, Ivanov, Ferber, 2022, 290 p.

[17] Starmer A.. Umnyye resheniya dlya organizatsii zhiznennogo prostranstva [Smart solutions for the organization of living space]. Translated from English by O. Lifintseva. Moscow: Kolibri, 2021, 272 p.

[18] Lipnitskiy L.Z. Landshaftnyy dizayn. Rukovodstvo po blagoustroystvu vashego uchastka [Landscape design. Guide to the improvement of your site]. Minsk: Harvest, 2007, 128 p.

[19] Aleksakhin N.N., Vasil’eva O.I. Osnovy tsvetovedeniya v landshaftnom proektirovanii [Fundamentals of color science in landscape design]. Moscow: MSFU, 2010, 76 p.

[20] Finley V. Tsvet. Zakhvatyvayushchee puteshestvie po ottenkam palitry [Colour.An exciting journey through the shades of the palette]. Moscow: Bombora, 2021, 416 p.

[21] Leonardo da Vinci (1452–1519). Izbrannyye proizvedeniya [Leonardo da Vinci (1452–1519). Selected Works]. Moscow–Leningrad, 1935, 480 p.

[22] Newton W. Akvarel’naya zhivopis’ [Watercolor painting]. Moscow: Kristina – novy vek, 2002, 48 p.

[23] McKeown J. Tsvet. Arkhitektura v detalyakh [Colour. Architecture in details]. Moscow: Phoenix, 2006, 192 p.

[24] Dormidontova V.V., Vasilyeva O.I. Tsvet kak sredstvo kompozitsii v sadovo-parkovom iskusstve i landshaftnoy arkhitekture. Materialy II Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem [Color as a means of composition in landscape art and landscape architecture]. Materialy II Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, Sankt-Peterburgskaya gosudarstvennaya khudozhestvenno-promyshlennaya akademiya imeni A.L.Shtiglitsa [Proceedings of the II All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation, St. Petersburg State Academy of Art and Industry named after A.L. Stieglitz], Stiglitz SPGHPA 26.09.2022. St. Petersburg: A.L. Stiglitz SPGHPA, 2022, 430 p.

[25] Yaponskiy sad v Krymu «Shest’ chuvstv» [Japanese garden in Crimea «Six senses»] Available at: https://xn----8sbmnfeuhiwe3n .xn--p1ai/ (accessed 22.11.2022).

Authors’ information

Vasil’eva Ol’ga Ivanovna — Senior Lecturer of the Department of Landscape Architecture and Garden and Park Construction, BMSTU (Mytishchi branch), v.olgai@yandex.ru

Vasil’ev Andrey Nikolaevich — pg. of the Department of Landscape Architecture and Garden and Park Construction, BMSTU (Mytishchi branch), v.andrey15@yandex.ru