Распечатать страницу

ЛЕСОВЕДЕНИЕ, ЛЕСОВОДСТВО И ТАКСАЦИЯ ЛЕСА

1

РЕНТНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ КАК ОСНОВА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

5–24

УДК 630*661

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-5-24

Шифр ВАК 4.1.6

В.Л. Черных, Л.В. Черных, Д.В. Черных, В.А. Шутов

ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет» (ПГТУ, Волгатех), Россия, 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 3

ChernyhLV@volgatech.net

Приведены результаты вычислительного эксперимента по расчету стоимости древесины на корню на лесном участке, расположенном на территории Ямбаторского участкового лесничества Мари-Турекского лесничества Республики Марий Эл. Лесной участок отнесен к району хвойно-широколиственных лесов европейской части Российской Федерации. В целом леса считаются высокопродуктивными с преобладанием березняков и липняков, а доминирующими типами леса являются липово-кисличниковый и липово-широкотравный, занимающие 71,5 % от площади покрытых лесной растительностью земель. Вычислительный эксперимент выполнен с использованием автоматизированной информационной системы «Aispol», предназначенной для формирования базы данных лесотаксационной характеристики, документационного и картографического обеспечения лесоустроительного проектирования объекта лесоустройства или лесного участка. Определено, что природная рента на лесном участке составляет 27,6 %, а с учетом нормативной прибыли рента равна 39,7 %. Установлено, что относительная величина минимальных ставок платы за древесину, отпускаемую на корню, для экспериментального лесного участка составляет 1,5 % рыночной стоимости сортиментов. Предложенный алгоритм рентного подхода к расчету стоимости леса на корню в целом позволяет учесть основные рентообразующие факторы и повысить эффективность ведения лесного хозяйства с точки зрения государственной политики, а также установить равные экономические возможности для лесопользователей.

Ключевые слова: лесная рента, ценообразование, эффективность, сортимент, аренда

Ссылка для цитирования: Черных В.Л., Черных Л.В., Черных Д.В., Шутов В.А. Рентный подход как метод повышения эффективности лесной отрасли // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 5–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-5-24

Список литературы

[1] Лесной кодекс Российской Федерации (ред. от 30.12.2021). М.: ТК Велби, Издательство «Проспект», 2008. 68 с.

[2] Шварц Е.А. Лесной кодекс: невыполненные обещания и упущенные возможности // Устойчивое лесопользование, 2006. № 4(12). С. 2–7.

[3] Кочурова Л.И. Научное видение рыночной прибыли // Вестник РЭУ им. Г. В. Плеханова, 2017. № 6 (96). С. 53–65.

[4] Черных В.В. Особенности и проблемы развития сферы лесного хозяйства в Республике Марий Эл // Проблемы прогнозирования, 2019. № 3. С. 139–147.

[5] Eismont O., Petrov A.P. Estimation of Timber Rent and the Efficiency of Increasing Rental Payments in Russia. Moscow: EERC, 2002, 54 p.

[6] Петров А.П. Экономические отношения в лесном хозяйстве: прошлое, настоящее и вызовы будущего // Вопросы лесной науки, 2019. Т. 2, № 1. С. 1–22.

[7] Петрунин Н.А. Развитие арендных отношений в лесном секторе экономики РФ и их влияние на доходность лесной отрасли // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2019. № 1. С. 68–80.

[8] А.с. 2020612490 РФ. Автоматизированная обработка лесоустроительной информации AISPOL. ООО «Марлеспроект»; Д.В. Черных, Л.В. Черных, В.Л. Черных. № 20119667371; заявл. 19.12.2019; зарегистр. 25.02.2020.

[9] Ерухимович И.Л. Ценообразование. Киев: Изд-во МАУП, 2003. 108 с.

[10] Смит А. Исследование о причинах и богатстве народов. URL: www.gumer.info/bibliotek_Buks/Econom/smit/smit_1.pdf (дата обращения 02.12.2022).

[11] Норд Д.С. Институты, институциональные изменения и функционирование экономики. М.: Начала, 1997. C. 63–64.

[12] Животягина Н.И., Орехова Н.В., Казанцева Н.В. Особенности использования и адаптация подходов к оценке лесных ресурсов в современных экономических условиях // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2011. № 74. С. 496–505.

[13] Путятинская Ю.В., Султанов Ю.М. Особенности лесного фонда как объект оценки // NovaInfo.ru, 2015. Т. 2. № 32. С. 49–52.

[14] Столбов А.Г. Формирование организационно-экономического механизма рационального использования водных биологических ресурсов // Вестник МГТУ, 2017. Т. 20. № 3. С. 644–653.

[15] Miettinen J., Ollikainen M., Nieminen M., Valsta L. Cost function approach to water protection in forestry // Water Resources and Economics, 2019. pp. 1–20.

[16] Danescu T., Calean I., Sandru R. Measuring the Activity of Internal Audit. Case Study at the Autonomous Administrations in Forestry // Procedia Economics and Finance, 2014, v. 15, pp. 1339–1348.

[17] Moser P., Vibrans A. C., McRoberts R. E., Nasset E., Gobakken T., Chirici G., Mura M. and Marchett M. Methods for variable selection in LiDAR-assisted forest inventories // Forestry, 2016, v. 90, pp. 112–124.

[18] Козырева Г.Б. Институты лесной политики современной России // Экономический анализ: теория и практика, 2019. Т. 18. № 10 (493). С. 1796–1811.

[19] Каштелян Т.В. Ориентиры воспроизводственных процессов лесного сектора Беларуси в свете теории «переходной» экономики // Веснік Магілеўскага дзяржаўнага ўніверсітэта імя А.А. Куляшова. Серыя D: Эканоміка, сацыялогія права, 2019. № 1 (53). С. 32–41.

[20] Богатова Е.Ю., Беспалова В.В. Экономическая оценка древесных и недревесных лесных ресурсов в современных условиях // Проблемы современной экономики, 2019. № 3(71). С. 287–293.

[21] Третьяков А.Г. Лесная рента и экономическая доступность лесных ресурсов: методологические аспекты // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник, 2015. Т. 19. № 2. С. 153–160.

[22] Энциклопедический словарь экономики и права. URL: https: //dic.academic.ru/ dic.nsf/dic_economic_law/13468/РЕНТА (дата обращения 20.01.2022).

[23] Аузан А.А. Черные и белые клавиши реформ // Стандарты и качество, 2013. № 1. С. 6–9.

[24] Каштелян Т.В. Рентный механизм управления лесными ресурсами беларуси: теория и практика // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия D: Экономические и юридические науки, 2019. № 14. С. 60–69.

[25] Олейник А.Н. Издержки и перспективы реформ в России: институциональный подход. М.: Магистр, 1997. C. 11–18.

[26] Зулькарнай И.У. Институты присвоения ренты в лесной отрасли // Евразийский юридический журнал, 2017. № 9 (112). С. 357–359.

[27] Lorincová S., Lipoldová M., Hitka M., Stachová K., Stacho Z., Joniaková Z., Blštáková J. Defining the differences in corporate culture in wood-processing and forest enterprises // BioResources, 2020, t. 15, no.2, pp. 3320–3343.

[28] Каштелян Т.В. Особенности рентных отношений в лесном комплексе // Труды БГТУ. Серия 5: Экономика и управление, 2019. № 1 (220). С. 41–48.

[29] Черных В.В., Черных Л.В., Шутов В.А. Рентный подход по оценке стоимости леса на корню // Научному прогрессу — творчество молодых, 2020. № 2. С. 153–155.

Сведения об авторах

Черных Валерий Леонидович — д-р с.-х. наук, профессор кафедры лесоводства и лесоустройства, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет» (ПГТУ, Волгатех), ChernyhVL@volgatech.net

Черных Леонид Валерьевич — канд. с.-х. наук, зав. учеб.-исслед. лабораторией «Современные информационные технологии в лесном хозяйстве», ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет» (ПГТУ, Волгатех), ChernyhLV@volgatech.net

Черных Дмитрий Валерьевич — канд. с.-х. наук, вед. программист учеб.-исслед. лаборатории «Современные информационные технологии в лесном хозяйстве», ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет» (ПГТУ, Волгатех), ChernyhDV@volgatech.net

Шутов Владимир Александрович — магистр лесного дела, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет» (ПГТУ, Волгатех), shutov@gov.mari

RENTAL APPROACH TO FOREST RESOURCES ASSESSMENT AS A BASIS FOR INCREASING TIMBER COMPLEX EFFICIENCY

V.L. Chernykh, L.V. Chernykh, D.V. Chernykh, V.A. Shutov

Volga State Technological University, 3, Lenin sq., 424000, Yoshkar-Ola, Republic of Mari El, Russia

ChernyhLV@volgatech.net

The subject of the research in this paper is the pricing system in the forest complex; essences and classifications of approaches to pricing are considered and analyzed. The purpose of the study is to analyze the currently existing pricing system efficiency in the forest industry, improve the system for assessing forest stands using the rental approach when harvesting timber in a leased forested area. These are the main ideas of the research. Pricing is one of the most important components of the forest industry, since the role of resource price formation is not only to provide the enterprise with revenue, but should also contribute to the effective implementation of the state policy for the forest fund reproduction. This proves the need to develop a methodology that solves the issue of natural resources efficient use. A computational experiment on calculating the cost of producing round timber when renting forests for the purpose of harvesting timber makes it possible to identify rent that contributes to a more rational use of the forest fund. In the field of forestry, various approaches to pricing are used such as comparative, costly, profitable, systemic, mathematical and rental ones. Pricing in the forest industry implies the presence of three economic components necessary for the implementation of an effective state policy, namely the social component, reproduction and innovation. A computational experiment on calculating the cost of a standing crop on a forest plot located on the territory of the Yambatorsky district forestry of the Mari-Turek forestry in the Mari El Republic showed that the natural rent makes up 27,6 %, and taking into account the standard profit, the rent totals 39,7 %. The relative value of the minimum payment rates for standing crop for the trial forest area is 1,5 % of the market value of the assortments. The result of the study is to develop measures aimed at improving the efficiency of the pricing system. The proposed approach to calculating the cost of standing crop as a whole will allow taking into account the main rent-forming factors and increasing the efficiency of forest management from the point of view of the state policy, as well as establishing equal economic opportunities for forest users.

Keywords: forest rent, pricing, efficiency, assortment, rent

Suggested citation: Chernykh V.L., Chernykh L.V., Chernykh D.V., Shutov V.A. Rentnyy podkhod kak metod povysheniya effektivnosti lesnoy otrasli [Rental approach to forest resources assessment as a basis for increasing timber complex efficiency]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 5–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-5-24

References

[1] Lesnoy kodeks Rossiyskoy Federatsii (red. ot 30.12.2021) [Forest Code of the Russian Federation (as amended on December 30, 2021)]. Moscow: TK Velbi, Izdatel'stvo «Prospekt» [TK Velby, Prospekt Publishing House], 2008, 68 p.

[2] Shvarts E.A. Lesnoy kodeks: nevypolnennye obeshchaniya i upushchennye vozmozhnosti [Forest Code: Unfulfilled Promises and Missed Opportunities]. Ustoychivoe lesopol’zovanie [Sustainable Forest Management], 2006, no. 4(12), pp. 2–7.

[3] Kochurova L.I. Nauchnoe videnie rynochnoy pribyli [Scientific vision of market profit]. Vestnik REU im. G. V. Plekhanova [Vestnik REU im. G. V. Plekhanova], 2017, no. 6 (96), pp. 53–65.

[4] Chernykh V.V. Osobennosti i problemy razvitiya sfery lesnogo khozyaystva v Respublike Mariy El [Features and problems of development of the forestry sector in the Republic of Mari El]. Problemy prognozirovaniya [Problems of Forecasting], 2019, no. 3, pp. 139–147.

[5] Eismont O., Petrov A.P. Estimation of Timber Rent and the Efficiency of Increasing Rental Payments in Russia. Moscow: EERC, 2002, 54 p.

[6] Petrov A.P. Ekonomicheskie otnosheniya v lesnom khozyaystve: proshloe, nastoyashchee i vyzovy budushchego [Economic relations in forestry: past, present and future challenges]. Voprosy lesnoy nauki [Questions of forest science], 2019, v. 2, no. 1, pp. 1–22.

[7] Petrunin N.A. Razvitie arendnykh otnosheniy v lesnom sektore ekonomiki RF i ikh vliyanie na dokhodnost’ lesnoy otrasli [Development of lease relations in the forestry sector of the Russian economy and their impact on the profitability of the forest industry]. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Research Institute of Forestry], 2019, no. 1, pp. 68–80.

[8] A.S. 2020612490 RF Avtomatizirovannaya obrabotka lesoustroitel’noy informatsii AISPOL. OOO «Marlesproekt» [Automated processing of forest management information AISPOL. Marlesproekt LLC] Chernykh D.V., Chernykh L.V., Chernykh V.L., no. 20119667371, dec. 12/19/2019, registered 02/25/2020.

[9] Erukhimovich I.L. Tsenoobrazovanie [Pricing]. Kyiv: MAUP, 2003, 108 p.

[10] Smith A. Issledovanie o prichinakh i bogatstve narodov [Research on the causes and wealth of peoples]. Available at: www.gumer.info/bibliotek_Buks/Econom/smit/smit_1.pdf (accessed 02.12.2022).

[11] Nord D.S. Instituty, institutsional’nye izmeneniya i funktsionirovanie ekonomiki [Institutions, institutional changes and the functioning of the economy]. Moscow: Nachala, 1997, pp. 63–64.

[12] Zhivotyagina N.I., Orekhova N.V., Kazantseva N.V. Osobennosti ispol’zovaniya i adaptatsiya podkhodov k otsenke lesnykh resursov v sovremennykh ekonomicheskikh usloviyakh [Features of the use and adaptation of approaches to the assessment of forest resources in modern economic conditions]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic network electronic scientific J. of the Kuban State Agrarian University], 2011, no. 74, pp. 496–505.

[13] Putyatinskaya Yu.V., Sultanov Yu.M. Osobennosti lesnogo fonda kak ob’ekt otsenki [Features of the forest fund as an object of assessment]. NovaInfo.ru, 2015, v. 2, no. 32, pp. 49–52.

[14] Stolbov A.G. Formirovanie organizatsionno-ekonomicheskogo mekhanizma ratsional’nogo ispol’zovaniya vodnykh biologicheskikh resursov [Formation of the organizational and economic mechanism for the rational use of aquatic biological resources]. Vestnik MGTU, 2017, v. 20, no. 3, pp. 644–653.

[15] Miettinen J., Ollikainen M., Nieminen M., Valsta L. Cost function approach to water protection in forestry. Water Resources and Economics, 2019, pp. 1–20.

[16] Danescu T., Calean I., Sandru R. Measuring the Activity of Internal Audit. Case Study at the Autonomous Administrations in Forestry. Procedia Economics and Finance, 2014, v. 15, pp. 1339–1348.

[17] Moser P., Vibrans A. C., McRoberts R. E., Nasset E., Gobakken T., Chirici G., Mura M. and Marchett M. Methods for variable selection in LiDAR-assisted forest inventories. Forestry, 2016, v. 90, pp. 112–124.

[18] Kozyreva G.B. Instituty lesnoy politiki sovremennoy Rossii [Institutions of forest policy in modern Russia]. Ekonomicheskiy analiz: teoriya i praktika [Economic analysis: theory and practice], 2019, v. 18, no. 10 (493), pp. 1796–1811.

[19] Kashtelyan T.V. Orientiry vosproizvodstvennykh protsessov lesnogo sektora Belarusi v svete teorii «perekhodnoy» ekonomiki [Guidelines for the reproduction processes of the forest sector of Belarus in the light of the theory of the «transitional» economy]. Vesnіk Magіleўskaga dzyarzhaўnaga ўnіversіteta іmya A.A. Kulyashova. Seryya D: Ekanomіka, satsyyalogіya prava [Kulyashov. Series D: Economics, sociology of law], 2019, no. 1 (53), pp. 32–41.

[20] Bogatova E.Yu., Bespalova V.V. Ekonomicheskaya otsenka drevesnykh i nedrevesnykh lesnykh resursov v sovremennykh usloviyakh [Economic assessment of wood and non-wood forest resources in modern conditions]. Problemy sovremennoy ekonomiki [Problems of modern economics], 2019, no. 3(71), pp. 287–293.

[21] Tret’yakov A.G. Lesnaya renta i ekonomicheskaya dostupnost’ lesnykh resursov: metodologicheskie aspekty [Forest rent and economic availability of forest resources: methodological aspects]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2015, v. 19, no. 2, pp. 153–160.

[22] Entsiklopedicheskiy slovar’ ekonomiki i prava [Encyclopedic Dictionary of Economics and Law]. Available at: https: //dic.academic.ru/dic.nsf/dic_economic_law/13468/RENTA (accessed 20.01.2022).

[23] Auzan A.A. Chernye i belye klavishi reform [Black and white keys of reform]. Standarty i kachestvo [Standards and quality], 2013, no. 1, pp. 6–9.

[24] Kashtelyan T.V. Rentnyy mekhanizm upravleniya lesnymi resursami belarusi: teoriya i praktika [The rental mechanism of forest resource management in Belarus: theory and practice]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya D: Ekonomicheskie i yuridicheskie nauki [Bulletin of the Polotsk State University. Series D: Economic and Legal Sciences], 2019, no. 14, pp. 60–69.

[25] Oleynik A.N. Izderzhki i perspektivy reform v Rossii: institutsional’nyy podkhod [Costs and Prospects of Reforms in Russia: An Institutional Approach]. Moscow: Master, 1997, pp. 11–18.

[26] Zul’karnay I.U. Instituty prisvoeniya renty v lesnoy otrasli [Institutions of rent appropriation in the forest industry]. Evraziyskiy yuridicheskiy zhurnal [Eurasian Law J.], 2017, no. 9 (112), pp. 357–359.

[27] Lorincová S., Lipoldová M., Hitka M., Stachová K., Stacho Z., Joniaková Z., Blštáková J. Defining the differences in corporate culture in wood-processing and forest enterprises. BioResources, 2020, t. 15, no. 2, pp. 3320–3343.

[28] Kashtelyan T.V. Osobennosti rentnykh otnosheniy v lesnom komplekse [Peculiarities of rent relations in the forest complex]. Trudy BGTU. Seriya 5: Ekonomika i upravlenie [Proceedings of BSTU. Series 5: Economics and Management], 2019, no. 1 (220), pp. 41–48.

[29] Chernykh V.V., Chernykh L.V., Shutov V.A. Rentnyy podkhod po otsenke stoimosti lesa na kornyu [The rental approach to assessing the cost of standing timber]. Nauchnomu progressu – tvorchestvo molodykh [Scientific progress — young people’s work], 2020, no. 2, pp. 153–155.

Authors’ information

Chernykh Valeriy Leonidovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Forestry and Forest Inventory of the Volga State Technological University, ChernyhVL@volgatech.net

Chernykh Leonid Valer’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Head of the Educational and Research Laboratory «Modern Information Technologies in Forestry» of the Volga State Technological University, ChernyhLV@volgatech.net

Chernykh Dmitriy Valer’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Leading Programmer of the Educational and Research Laboratory «Modern Information Technologies in Forestry» of the Volga State Technological University, ChernyhDV@volgatech.net

Shutov Vladimir Aleksandrovich — pg., Volga State Technological University, shutov@gov.mari

2

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕКСТУРНОЙ СЕГМЕНТАЦИИ ЛЕСНОГО ПОЛОГА ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ СВЕРХВЫСОКОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗРЕШЕНИЯ

25–36

УДК 004.932.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-25-36

Шифр ВАК 4.1.6

Е.В. Дмитриев¹, П.Г. Мельник², С.А. Донской³, Т.В. Кондранин⁴

¹ФГБУН «Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука Российской академии наук», Россия, 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 8

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

³ФГБУ «Рослесинфорг», Россия, 109316, г. Москва, пр-кт Волгоградский, д. 45, стр. 1

⁴ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)», Россия, 141701, Московская обл., г. Долгопрудный, пер. Институтский, д. 9

melnik_petr@bk.ru

Рассмотрена задача повышения точности сегментации структур лесного полога при обработке спутниковых изображений сверхвысокого пространственного разрешения путем совместного использования текстурных признаков, извлекаемых различными методами. Предложен метод TTSPCA (Total Texture Statistics Principal Component Analysis) и показана его эффективность для ряда тестовых примеров. Получены оценки эффективности TTSPCA для решения задачи определения контуров древостоев и типов произрастания. В качестве дистанционных данных использовано панхроматическое изображение WorldView-2 тестового участка (Бронницкое лесничество, Московская обл.) полученное в летний период. Для проведения текстурной сегментации помимо TTSPCA, также использовались несколько стандартных статистических методов второго порядка и спектральный (энергетический) метод на основе вейвлет-преобразования. Показано, что практически все рассмотренные статистические и спектральные методы обеспечивают сегментацию древостоев с ошибками, не превышающими 3–4 %. Установлено, что метод TTSPCA позволяет уменьшить вероятность ошибок в лесоучетной зоне, а также определить выделы с преобладанием естественных и искусственных насаждений с точностью свыше 85 %. Полученные результаты в дальнейшем можно рекомендовать к использованию в целях усовершенствования разрабатываемой нами системы совместной спектрально-текстурной обработки спутниковых изображений с различным пространственным разрешением.

Ключевые слова: дистанционное зондирование, распознавание образов, тематическая обработка, текстурный анализ, аэрокосмические изображения высокого разрешения, сегментация лесного полога

Ссылка для цитирования: Дмитриев Е.В., Мельник П.Г., Донской С.А., Кондранин Т.В. Повышение эффек-тивности текстурной сегментации лесного полога по изображениям сверхвысокого пространственного разрешения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 25–36. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-25-36

Список литературы

[1] McRoberts R.E., Tomppo E.O. Remote sensing support for national forest inventories // Remote sensing of environment, 2007, no. 110(4), pp. 412–419.

[2] Кравцов С.Л., Ильючик М.А., Голубцов Д.В., Козел А.Л., Пушкин А.А., Савко И.Л., Романович К.А. Прогнозный мониторинг развития очагов короеда-типографа в насаждениях ели с использованием спутниковых и наземных данных // Труды БГТУ. Сер. 1. Лесное хоз-во, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов, 2022. № 1 (252). С. 65–72.

[3] Шумаков Ф.Т., Толстохатько В.А., Тарнопильская Н.П. Возможности использования космических снимков для решения задач мониторинга лесов // Восточно-европейский журнал передовых технологий, 2012. № 11. С. 25–29.

[4] 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.

[5] Поплавская Л.Ф., Ребко С.В., Тупик П.В. Оценка качества семенного и посадочного материала сосны обыкновенной, полученного на гибридно-семенной плантации // Труды БГТУ. Сер. 1. Лесное хоз-во, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов, 2018. № 1 (204). С. 20–24.

[6] Getzin S., Wiegand K., Schöning I. Assessing biodiversity in forests using very high- resolution images and unmanned aerial vehicles // Methods in ecology and evolution, 2012, no. 3(2), pp. 397–404.

[7] Мерзленко М.Д., Мельник П.Г. Значение географических лесных культур в сохранении биологического разнообразия древесных растений // Биологическое разнообразие лесных экосистем. М.: Типография Россельхозакадемии, 1995. С. 325–327.

[8] Silva S.D.P., Eugenio F.C., Fantinel R.A., de Paula Amaral L., dos Santos A.R., Mallmann C.L., Ruoso R. Modeling and detection of invasive trees using UAV image and machine learning in a subtropical forest in Brazil // Ecological Informatics, 2023, p. 101989.

[9] Мартынюк А.А. Инновационные разработки ВНИИЛМ – в практику лесного хозяйства // Лесохозяйственная информация, 2018. № 3. С. 7–11. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2018.3.01

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

[11] 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.

[12] 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

[13] Барталев С.А., Лупян Е.А. Исследования и разработки ИКИ РАН по развитию методов спутникового мониторинга растительного покрова // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. № 10(1). С. 197–214.

[14] Козодеров В.В., Дмитриев Е.В., Каменцев В.П. Система обработки самолетных изображений лесных экосистем по данным высокого спектрального и пространственного разрешения // Исследование Земли из космоса, 2013. № 6. С. 57–64.

[15] Jia K., Liang S., Zhang L., Wei X., Yao Y., Xie X. Forest cover classification using Landsat ETM+ data and time series MODIS NDVI data // International J. of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2014, no. 33, pp. 32–38.

[16] Franklin S.E., Hall R.J., Moskal L.M., Maudie A.J., Lavigne M.B. Incorporating texture into classification of forest species composition from airborne multispectral images // International J. of Remote Sensing, 2000, no. 21(1), pp. 61–79.

[17] Johansen K., Phinn S. Mapping structural parameters and species composition of riparian vegetation using IKONOS and Landsat ETM+ data in Australian tropical savannahs. Photogramm // Eng. Remote. Sens., 2006, no. 72 (1), pp. 71–80.

[18] Mallinis G., Koutsias N., Tsakiri-Strati M., Karteris M. Object-based classification using Quickbird imagery for delineating forest vegetation polygons in a Mediterranean test site // ISPRS J. Photogramm. Remote Sens., 2008, no. 63(2), pp. 237–250.

[19] Рылов С.А., Мельников П.В., Пестунов И.А. Спектрально-текстурная классификация гиперспектральных изображений высокого пространственного разрешения // Интерэкспо Гео-Сибирь, 2016. № 4(1). С. 78–84.

[20] 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, 2019, t. XXI, v. 111491J. DOI: 10.1117/12.2532965

[21] Ferreira M.P., Wagner F.H., Aragão L.E., Shimabukuro Y.E., de Souza Filho C.R. Tree species classification in tropical forests using visible to shortwave infrared WorldView-3 images and texture analysis // ISPRS J. of Photogrammetry and Remote Sensing, 2019, no. 149, pp. 119–131.

[22] Sibiya B., Lottering R., Odindi J. Discriminating commercial forest species using image texture computed from a worldview-2 pan-sharpened image and partial least squares discriminant analysis // Remote Sensing Applications: Society and Environment, 2021, no. 23, p. 100605.

[23] Pekkarinen A. A method for the segmentation of very high spatial resolution images of forested landscapes // International J. of Remote Sensing, 2002, no. 23(14), pp. 2817–2836.

[24] Yang Lu., Huaiqing Zh. Very High Resolution Images and Superpixel-Enhanced Deep Neural Forest Promote Urban Tree Canopy Detection // Remote Sensing, 2023, no. 15(2), p. 519.

[25] Chaki J., Dey N. Texture feature extraction techniques for image recognition. Singapore: Springer, 2020. 100 p.

[26] Дмитриев Е.В., Кондранин Т.В., Зотов С.А. Сегментация природных и антропогенных объектов по панхроматическим спутниковым изображениям с использованием статистических текстурных признаков // Автометрия, 2022. № 58(2). С. 69–84.

[27] Haddad R.A., Akansu A.N. A class of fast Gaussian binomial filters for speech and image processing // IEEE Transactions on Signal Processing, 1991, no. 39(3), pp. 723–727.

[28] Schowengerdt R.A. Remote sensing: models and methods for image processing. Elsevier, 2006, 560 p.

[29] Humeau-Heurtier A. Texture feature extraction methods: A survey // Ieee Access, 2019, no. 7, pp. 8975–9000.

[30] Haralick R.M., Shanmugam K., Dinstein I.H. Textural features for image classification // IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics, 1973, no. 6, pp. 610–621.

[31] Petrou M.M., Kamata S.I. Image processing: dealing with texture. Wiley, 2021, 819 p.

[32] Chen S., Wu C., Chen D., Tan W. Scene classification based on gray level-gradient co-occurrence matrix in the neighborhood of interest points // 2009 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems, 2009, no. 4, pp. 482–485.

[33] Al-Janobi A. Performance evaluation of cross-diagonal texture matrix method of texture analysis // Pattern Recognition, 2001, no. 34(1), pp. 171–180.

[34] Galloway M.M. Texture analysis using gray level run lengths // Computer graphics and image processing, 1975, no. 4(2), pp. 172–179.

[35] Dmitriev E.V. Classification of the Forest Cover of Tver’ Region Using Hyperspectral Airborne Imagery // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2014, no. 50(9), pp. 929–942.

[36] Беллман Р.Э. Динамическое программирование. М.: Изд. иностранной литературы, 1960. 400 с.

[37] Wu H., Li M., Zhang M., Zheng J., Shen J. Texture segmentation via scattering transform // International J. of Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition, 2013, no. 6(2), pp. 165–174.

[38] Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction. Springer Series in Statistics, 2008, 745 p.

[39] Dietterich T.G., Bakiri G. Solving Multiclass Learning Problems via Error-Correcting Output Codes // J. of Articial Intelligence Research, 1995, no. 2, pp. 263–286.

Сведения об авторах

Дмитриев Егор Владимирович — канд. физ.-мат. наук, доцент, ст. науч. сотр., ФГБУН «Институт вычислительной математики имени Г.И. Марчука Российской академии наук», yegor@mail.ru

Мельник Петр Григорьевич — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), melnik_petr@bk.ru

Донской Сергей Александрович — начальник отдела, ФГБУ «Рослесинфорг», lesshii@bk.ru

Кондранин Тимофей Владимирович — д-р физ.-мат. наук, профессор, советник при ректорате, ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)», kondr@kondr.rector.mipt.ru

IMPROVING EFFICIENCY OF TREE CANOPY TEXTURE SEGMENTATION BY USING VERY HIGH SPATIAL RESOLUTION SATELLITE IMAGES

Y.V. Dmitriev¹, P.G. Melnik², S.A. Donskoy³, T.V. Kondranin⁴

¹Marchuk Institute of Numerical Mathematics of the Russian Academy of Sciences, 8, Gubkina st., 119333, Moscow, Russia

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

³«Roslesinforg», 45, Volgogradskiy av., building 1, 109316, Moscow, Russia

⁴Moscow Institute of Physics and Technology (State University), 9, Institutskiy per., 141700, Dolgoprudny, Moscow reg., Russia

melnik_petr@bk.ru

The issue of increasing the accuracy of tree canopy segmentation structures in the processing of very high spatial resolution satellite images by joint use of textural features extracted by different methods is considered. The TTSPCA method (Total Texture Statistics Principal Component Analysis) is proposed and its effectiveness is shown for a number of test cases. Estimates of TTSPCA effectiveness are obtained for the forest stands segmentation and growth types. The panchromatic Worldview-2 image of the test area (Bronnitskoye forestry, Moscow region) obtained in summer was used as remote data. To perform texture segmentation, in addition to TTSPCA, several standard second-order statistical methods and a spectral (energy) method based on the wavelet transform were also used. It is shown that almost all considered statistical and spectral methods provide forest stand segmentation with errors not exceeding 3–4 %. It has been established that the TTSPCA method makes it possible to reduce the probability of errors in the forest inventory zone, as well as to identify sections with a predominance of natural and artificial plantations with an accuracy of over 85 %. The results obtained can be further recommended for use in order to improve the system we are developing for joint spectral-textural processing of satellite images with different spatial resolutions.

Keywords: Remote sensing, pattern recognition, thematic processing, texture analysis, high-resolution aerospace images, forest canopy segmentation

Suggested citation: Dmitriev Y.V., Melnik P.G., Donskoy S.A., Kondranin T.V. Povyshenie effektivnosti teksturnoy segmentatsii lesnogo pologa po izobrazheniyam sverkhvysokogo prostranstvennogo razresheniya [Improving efficiency of tree canopy texture segmentation by using very high spatial resolution satellite images]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 25–36. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-25-36

References

[1] McRoberts R.E., Tomppo E.O. Remote sensing support for national forest inventories // Remote sensing of environment, 2007, no. 110(4), pp. 412–419.

[2] Kravtsov S.L., Il’yuchik M.A., Golubtsov D.V., Kozel A.L., Pushkin A.A., Savko I.L., Romanovich K.A. Prognoznyy monitoring razvitiya ochagov koroeda-tipografa v nasazhdeniyakh eli s ispol’zovaniem sputnikovykh i nazemnykh dannykh [Forecast monitoring of the spread of the bark beetle-typographer in spruce planting with using satellite and ground data]. Trudy BGTU. Ser. 1, Lesnoe khoz-vo, prirodopol’zovanie i pererabotka vozobnovlyaemykh resursov [Proceedings of BSTU, issue 1, Forestry. Nature Management. Processing of Renewable Resources], 2022, no. 1 (252), pp. 65–72.

[3] Shumakov F.T., Tolstokhat’ko V.A., Tarnopil’skaya N.P. Vozmozhnosti ispol’zovaniya kosmicheskikh snimkov dlya resheniya zadach monitoringa lesov [Possibilities of using satellite images for solving forest monitoring tasks]. Vostochno-evropeyskiy zhurnal peredovykh tekhnologiy [EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies], 2012, no. 11, pp. 25–29.

[4] 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.

[5] Poplavskaya L.F., Rebko S.V., Tupik P.V. Otsenka kachestva semennogo i posadochnogo materiala sosny obyknovennoy, poluchennogo na gibridno-semennoy plantatsii [Estimation of quality seed and planting material harvested on hybrid-seeds plantation of Pinus sylvestris]. Trudy BGTU. Ser. 1, Lesnoe khoz-vo [Proceedings of BSTU], 2018, no. 1 (204), pp. 20–24.

[6] Getzin S., Wiegand K., Schöning I. Assessing biodiversity in forests using very high- resolution images and unmanned aerial vehicles. Methods in ecology and evolution, 2012, no. 3(2), pp. 397–404.

[7] Merzlenko M.D., Mel’nik P.G. Znachenie geograficheskikh lesnykh kul’tur v sokhranenii biologicheskogo raznoobraziya drevesnykh rasteniy [The importance of geographical forest crops in preserving the biological diversity of woody plants]. Biologicheskoe raznoobrazie lesnykh ekosistem [Biological diversity of forest ecosystems]. Moscow: Tipografiya Rossel’khozakademii, 1995, pp. 325–327.

[8] Silva S.D.P., Eugenio F.C., Fantinel R.A., de Paula Amaral L., dos Santos A.R., Mallmann C.L., Ruoso R. Modeling and detection of invasive trees using UAV image and machine learning in a subtropical forest in Brazil. Ecological Informatics, 2023, p. 101989.

[9] Martynyuk A.A. Innovatsionnye razrabotki VNIILM — v praktiku lesnogo khozyaystva [VNIILM innovation developments into forest management practices]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2018, no. 3, pp. 3–11. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2018.3.01

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

[11] Savinykh N.P., Teterin A.A. Ob ispol’zovanii listvennitsy sibirskoy dlya povysheniya deponirovaniya 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.

[12] Merzlenko M.D., Mel’nik P.G., Mel’nik L.P. Deponirovanie ugleroda stvolovoy fraktsiey v 100-letnikh lesnykh kul’turakh khvoynykh porod [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

[13] Bartalev S.A., Lupyan E.A. Issledovaniya i razrabotki IKI RAN po razvitiyu metodov sputnikovogo monitoringa rastitel’nogo pokrova [R&D on methods for satellite monitoring of vegetation by the Russian Academy of Sciences’ Space Research Institute]. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2013, 10 (1), pp. 197–214.

[14] Kozoderov V.V., Dmitriev E.V., Kamentsev V.P. Sistema obrabotki samoletnykh izobrazheniy lesnykh ekosistem po dannym vysokogo spektral’nogo i prostranstvennogo razresheniya [System for processing airplane images of forest ecosystems based on high spectral and spatial resolution data]. Issledovanie Zemli iz kosmosa [Earth Research from space], 2013, no. 6, pp. 57–64.

[15] Jia K., Liang S., Zhang L., Wei X., Yao Y., Xie X. Forest cover classification using Landsat ETM+ data and time series MODIS NDVI data. International J. of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2014, no. 33, pp. 32–38.

[16] Franklin S.E., Hall R.J., Moskal L.M., Maudie A.J., Lavigne M.B. Incorporating texture into classification of forest species composition from airborne multispectral images. International J. of Remote Sensing, 2000, no. 21(1), pp. 61–79.

[17] Johansen K., Phinn S. Mapping structural parameters and species composition of riparian vegetation using IKONOS and Landsat ETM+ data in Australian tropical savannahs. Photogramm. Eng. Remote. Sens., 2006, no. 72 (1), pp. 71–80.

[18] Mallinis G., Koutsias N., Tsakiri-Strati M., Karteris M. Object-based classification using Quickbird imagery for delineating forest vegetation polygons in a Mediterranean test site. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens., 2008, no. 63(2), pp. 237–250.

[19] Rylov S.A., Mel’nikov P.V., Pestunov I.A. Spektral’no-teksturnaya klassifikatsiya giperspektral’nykh izobrazheniy vysokogo prostranstvennogo razresheniya [Spectral and texture classification of high spatial resolution hyperspectral images]. Interexpo GEO-Siberia, 2016, vol. 4, no. 1, pp. 78–84.

[20] 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, 2019, t. XXI, v. 111491J. DOI: 10.1117/12.2532965

[21] Ferreira M.P., Wagner F.H., Aragão L.E., Shimabukuro Y.E., de Souza Filho C.R. Tree species classification in tropical forests using visible to shortwave infrared WorldView-3 images and texture analysis. ISPRS J. of Photogrammetry and Remote Sensing, 2019, no. 149, pp. 119–131.

[22] Sibiya B., Lottering R., Odindi J. Discriminating commercial forest species using image texture computed from a worldview-2 pan-sharpened image and partial least squares discriminant analysis. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 2021, no. 23, p. 100605.

[23] Pekkarinen A. A method for the segmentation of very high spatial resolution images of forested landscapes. International J. of Remote Sensing, 2002, no. 23(14), pp. 2817–2836.

[24] Yang Lu., Huaiqing Zh. Very High Resolution Images and Superpixel-Enhanced Deep Neural Forest Promote Urban Tree Canopy Detection. Remote Sensing, 2023, no. 15(2), p. 519.

[25] Chaki J., Dey N. Texture feature extraction techniques for image recognition. Singapore: Springer, 2020. 100 p.

[26] Dmitriev E.V., Kondranin T.V., Zotov S.A. Segmentatsiya prirodnykh i antropogennykh ob’ektov po pankhromaticheskim sputnikovym izobrazheniyam s ispol’zovaniem statisticheskikh teksturnykh priznakov [Segmentation of Natural and Anthropogenic Objects by Panchromatic Satellite Images Using Statistical Textural Features]. Avtometriya [Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing], 2022, no. 58(2), pp. 167–179.

[27] Haddad R.A., Akansu A.N. A class of fast Gaussian binomial filters for speech and image processing. IEEE Transactions on Signal Processing, 1991, no. 39(3), pp. 723–727.

[28] Schowengerdt R.A. Remote sensing: models and methods for image processing. Elsevier, 2006, 560 p.

[29] Humeau-Heurtier A. Texture feature extraction methods: A survey. Ieee Access, 2019, no. 7, pp. 8975–9000.

[30] Haralick R.M., Shanmugam K., Dinstein I.H. Textural features for image classification. IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics, 1973, no. 6, pp. 610–621.

[31] Petrou M.M., Kamata S.I. Image processing: dealing with texture. Wiley, 2021, 819 p.

[32] Chen S., Wu C., Chen D., Tan W. Scene classification based on gray level-gradient co-occurrence matrix in the neighborhood of interest points. 2009 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems, 2009, no. 4, pp. 482–485.

[33] Al-Janobi A. Performance evaluation of cross-diagonal texture matrix method of texture analysis. Pattern Recognition, 2001, no. 34(1), pp. 171–180.

[34] Galloway M.M. Texture analysis using gray level run lengths. Computer graphics and image processing, 1975, no. 4(2), pp. 172–179.

[35] Dmitriev E.V. Classification of the Forest Cover of Tver’ Region Using Hyperspectral Airborne Imagery. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2014, no. 50(9), pp. 929–942.

[36] Bellman R.E. Dinamicheskoe programmirovanie [Dynamic programming]. M.: Izd. inostrannoy literatury [Foreign literature], 1960, 400 p.

[37] Wu H., Li M., Zhang M., Zheng J., Shen J. Texture segmentation via scattering transform. International J. of Signal Processing, Image Processing and Pattern Recognition, 2013, no. 6(2), pp. 165–174.

[38] Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction. Springer Series in Statistics, 2008, 745 p.

[39] Dietterich T.G., Bakiri G. Solving Multiclass Learning Problems via Error-Correcting Output Codes. J. of Articial Intelligence Research, 1995, no. 2, pp. 263–286.

Authors’ information

Dmitriev Egor Vladimirovich — Cand. Sci. (Physical and Mathematical), Associate Professor, Senior scientist of Marchuk Institute of Numerical Mathematics of the Russian Academy of Sciences, yegor@mail.ru

Mel’nik Petr Grigor’evich — Cand. Sci. (Agricultural), Associate Professor, BMSTU (Mytishchi branch), melnik_petr@bk.ru

Donskoy Sergey Aleksandrovich — Head of Department, Federal State Budgetary Institution «Roslesinforg», lesshii@ bk.ru

Kondranin Timofey Vladimirovich — Dr. Sci. (Physical and Mathematical), Professor, Advisor to the Administration. Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University), kondr@kondr.rector.mipt.ru

3

РЕГРЕССИОННЫЕ МОДЕЛИ СМЕШАННЫХ ЭФФЕКТОВ ЗАВИСИМОСТИ ВЫСОТЫ ОТ ДИАМЕТРА СТВОЛА В СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЯХ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ

37–47

УДК 502/504:630*53

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-37-47

Шифр ВАК 4.1.6

Н.Н. Дубенок, А.В. Лебедев, В.В. Гостев

ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», Россия, 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49

alebedev@rgau-msha.ru

Проанализированы данные обмеров 3571 модельных деревьев сосны, произрастающих на 201 пробной площади из 13 регионов европейской части России от Карелии до Самарской области и от Тверской области до республики Коми. Рассмотрены 28 простых регрессионных зависимостей высоты деревьев от диаметра ствола на высоте 1,3 м от поверхности земли, представленных в стандартной и ограниченной формах. Отбор лучших моделей основывался на принятых в статистике метриках качества, таких как средний процент абсолютной ошибки (MAPE), средняя абсолютная ошибка (MAE), квадратный корень из среднеквадратической ошибки (RMSE), смещение (Bias), коэффициент детерминации (R2), информационные критерии Акаике (AIC) и Байеса (BIC). Установлено, что наиболее простым и универсальным среди моделей фиксированных эффектов является двухпараметрическое уравнение Неслунда. Для увеличения прогностической способности уравнения Неслунда в качестве случайного эффекта добавлена отдельная пробная площадь, что позволило значительно улучшить метрики качества. Выявлено, что прогнозируемые полученной моделью кривые высот отличаются гибкостью и значительной величиной отклика на исходные соотношения высоты и диаметра отдельных деревьев. Установлено, что полученная модель смешанных эффектов является аналогом используемых при проведении лесоинвентаризационных работ разрядных таблиц, отражающих лишь относительную зависимость высот деревьев от диаметров на высоте 1,3 м. Указано, что использование в практике лесоучетных работ отраслевых стандартов и нормативов, выведенных на основе разработанной модели смешанных эффектов, будет способствовать увеличению эффективности и рентабельности получения количественных и качественных характеристик древостоев сосны, произрастающих в европейской части России.

Ключевые слова: сосновые древостои, отбор моделей, уравнение Неслунда, модель

Ссылка для цитирования: Дубенок Н.Н., Лебедев А.В., Гостев В.В. Регрессионные модели смешанных эффектов зависимости высоты от диаметра ствола в сосновых древостоях европейской части России // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 37–47. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-37-47

Список литературы

[1] Кузьмичев В.В., Неповинных А.Г. Обобщенная зависимость высот от диаметров в сосновых древостоях // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2008. № 41. С. 286–292.

[2] Лебедев А.В., Кузьмичев В.В. Регрессионные модели смешанных эффектов в лесохозяйственных исследованиях // Сибирский лесной журнал, 2021. № 1. С.13–20. DOI 10.15372/SJFS20210102

[3] Krisnawati H., Wang Y., Ades P. Generalized Height-Diameter Models for Acacia mangium willd. Plantations In South Sumatra // Indonesian J. of Forestry Research, 2010, v. 7. DOI: 10.20886/ijfr.2010.7.1.1-19

[4] Adamec Z. Comparison of linear mixed effects model and generalized model of the tree height-diameter relationship // J. of forest science, 2016, no. 61, pp. 439–447.

[5] Filho A.C., Mola-Yudego B., Ribeiro A., Scolforo J.R., Loos R.A., Scolforo H.F. Height-diameter models for eucalyptus sp. plantations in Brazil // Cerne, 2018, no. 24, pp. 9–17.

[6] Дубенок Н.Н., Кузьмичев В.В., Лебедев А.В. Модель смешанных эффектов зависимости высот от диаметров деревьев в сосновых древостоях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2021. Вып. 237. С. 59–74. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.237.59-74

[7] Corral-Rivas S., Silva-Antuna A.M., Quinonez-Barraza Y.G. A generalized nonlinear height-diameter model with mixed-effects for seven pinus species in Durango // Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2019, v. 10 (53), pp. 86–117

[8] Sharma R.P., Vacek Z., Vacek S. Nonlinear mixed effect height-diameter model for mixed species forests in the central part of the Czech Republic // J. of Forest Science, 2016, no. 62 (10), pp. 470–484. DOI: 10.17221/41/2016-JFS

[9] Лебедев А.В., Кузьмичев В.В. Верификация трехпараметрических моделей зависимости высоты от диаметра на высоте груди для березовых древостоев Европейской части России // Сибирский лесной журнал, 2020. № 5. С. 45–54. DOI 10.15372/SJFS20200505

[10] Лебедев А.В., Кузьмичев В.В. Проверка двухпараметрических моделей зависимости высоты от диаметра на высоте груди в березовых древостоях // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2020. № 230. С. 100–113. DOI 10.21266/2079-4304.2020.230.100-113

[11] Mehtätalo L., de-Miguel S., Gregoire T.G. Modeling height-diameter curves for prediction // Canadian J. of Forest Research, 2015, no. 45, pp. 826–837.

[12] Patrício M.S., Dias C.R., Nunes L.F. Mixed-effects generalized height-diameter model: A tool for forestry management of young sweet chestnut stands // Forest Ecology and Management, 2022, v. 514, p. 120209. DOI: 10.1016/j.foreco.2022.120209

[13] Макулов Ф.Т. Ход роста и биопродукционные показатели лесных культур сосны обыкновенной в условиях Предуралья: дис. ... канд. с-х наук: 06.03.02. Уфа, 2016. 138 с.

[14] Кутявин И.Н. Сосновые леса Северного Приуралья: строение, рост, продуктивность. Сыктывкар: Изд-во ИБ Коми НЦ УрО РАН, 2018. 176 с. DOI: 10.31140/ book-2018-02

[15] Усольцев В.А. Фитомасса модельных деревьев лесообразующих пород Евразии: база данных, климатически обусловленная география, таксационные нормативы. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2016. 335 с.

[16] Larsen D.R., Hann D.W. Equations for predicting diameter and squared diameter inside bark at breast height for six major conifers of southwest Oregon // Research Note 77. Corvallis, OR: Forest Research Laboratory, Oregon State Univ., 1985, p. 4.

[17] Henriksen Н.А. Height/diameter curve with logarithmic diameter: brief re-port on a more reliable method of height determination from height curves, introduced by the State Forest Research Branch // Dansk Skovforeningens Tidsskrift, 1950, v. 35, no. 4, pp. 193–202.

[18] Stoffels A., van Soest J. The main problems in sample plots // Ned Boschb Tijdschr, 1953, no. 25, pp. 190–199.

[19] Ogana F.N. Comparison of a modified log-logistic distribution with established models for tree height prediction // J. of Research in Forestry, Wildlife & Environment, 2018, no. 10 (2), pp. 49–55.

[20] Watts S.B., Tolland L. Forestry handbook for British Columbia. Vancouver, BC: Univ. of British Columbia, 2005, pp. 1–769.

[21] Pearl R., Reed L.J. On the rate of growth of the population of the United States since1790 and its mathematical representation // Proc Natl Acad Sci USA, 1920, no. 6(6), pp. 275–288.

[22] Curtis R.O. Height-diameter and height- diameter-age equations for second growth Douglas-fir // Forest Science, 1967, no. 13, pp. 365–375.

[23] Атрощенко О.А. Моделирование роста леса и лесохозяйственных процессов. Минск: Изд-во БГТУ, 2004, 249 с.

[24] Bailey R.L. The potential of Weibulltype functions as flexible growth curves: discussion // Can J For Res., 1979, no. 10, pp. 117–118.

[25] Richards F.J. A flexible growth function for empirical use // J Exp Bot., 1959, № 10 (2), pp. 290–300.

[26] Huang S., Price D., Titus S.J. Development of ecoregion-based height-diameter models for white spruce in boreal forests // Forest Ecology and Management, 2000, № 129 (1), pp. 125–141.

[27] Bates D.M., Watts D.G. Relative curvature measures of nonlinearity // J. of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), 1980, no. 42 (1), pp. 1–25.

[28] Näslund M. Thinning experiments in pine forest conducted by the forest experiment station // Meddelanden fran Statens Skogsforsöksanstalt, 1936, no. 29, pp. 1–169.

[29] El Mamoun H.O., El Zein A.I., El Mugira M.I. Modelling Height-Diameter Relationships of Selected Economically Important Natural Forests Species // J. of Forest Products & Industries, 2013, no. 2(1), pp. 34–42.

[30] Staudhammer C., LeMay V. Height prediction equations using diameter and stand density measures // The Forestry Chronicle, 2000, no. 76 (2), pp. 303–309.

[31] Huang S., Titus S.J., Wiens D.P. Comparison of nonlinear height-diameter functions for major Alberta tree species // Canadian J. of Forest Research, 1992, no. 22 (9), pp. 1297–1304.

[32] Peng C., Zhang L., Liu J. Developing and validating nonlinear height–diameter models for major tree species of Ontario’s boreal forests // Northern J. of Applied Forestry, 2001, no. 18 (3), pp. 87–94.

[33] Schnute J. A versatile growth model with statistically stable parameters // Canadian J. of Forest Research, 1981, no. 38, pp. 1128–1140.

[34] Подмаско Б.И. Инвентаризация лиственничных лесов севера Дальнего Востока СССР методом камерального дешифрирования аэроснимков: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. М., 1973. 24 с.

[35] Дубенок Н.Н., Кузьмичев В.В., Лебедев А.В. Результаты экспериментальных работ за 150 лет в Лесной опытной дачи Тимирязевской академии. РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. М.: Наука, 2020. 382 с

[36] Lebedev A., Kuzmichev V. Verification of two- and three-parameter simple height-diameter models for the birch in the European part of Russia // J. For. Sci., 2020, no. 66, pp. 375–382.

[37] Lebedev A.V. New generalised height-diameter models for the birch stands in European Russia // Baltic Forestry, 2020, v. 26, no 2, pp. 1–7. DOI 10.46490/BF499

[38] Сортиментные и товарные таблицы для лесов центральных и южных районов европейской части РСФСР. Утверждены председателем Гослесхоза СССР А.И. Зверевым, приказ № 258 от 23.12.1986 г.

[39] Хлюстов В.К., Лебедев А.В. Товарно-денежный потенциал древостоев и оптимизация лесопользования. Иркутск: Мегапринт, 2017. 328 с.

Сведения об авторах

Дубенок Николай Николаевич — д-р с.-х. наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой сельскохозяйственных мелиораций, лесоводства и землеустройства, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», ndubenok@mail.ru

Лебедев Александр Вячеславович — канд. с.-х. наук, доцент кафедры сельскохозяйственных мелиораций, лесоводства и землеустройства, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», alebedev@rgau-msha.ru

Гостев Владимир Викторович — ассистент кафедры сельскохозяйственных мелиораций, лесоводства и землеустройства, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева», vgostev@internet.ru

MIXED-EFFECT REGRESSION MODELS OF HEIGHT VERSUS TRUNK DIAMETER DEPENDENCE IN PINE STANDS IN EUROPEAN PART OF RUSSIA

N.N. Dubenok, A.V. Lebedev, V.V. Gostev

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

alebedev@rgau-msha.ru

Evaluation of the relationship between tree heights and diameters in the course of logging sites can be done through the use of tables of height categories or regression models. Models of mixed effects make it possible to improve the accuracy of forest inventory to a large extent. The purpose of the study is to develop a mixed effects model for describing the dependence of heights on the diameters of pine trees in the European part of Russia. In the course of study we used the data from measurements of 3 571 model pine trees growing on 201 trial plots from 13 regions of the European part of Russia from Karelia to the Samara region and from the Tver region to the Komi Republic. The paper analyzes 28 simple regression models of the dependence of height on diameter, selected according to literary sources. The selection of the best models was based on quality metrics accepted in statistics, such as the square root of the root mean square error (RMSE), the average percentage of absolute error (MAPE), the average absolute error (MAE), bias (Bias), coefficient of determination (R2), information criteria Akaike (AIC) and Bayesian (BIC). The two-parameter Neslund equation is recognized as the most simple and universal among the fixed effects models. To increase the predictive power of the Neslund equation, a separate trial plot was added as a random effect, which made it possible to significantly improve the quality metrics. It has been established that the height curves predicted by the obtained model are flexible and have a significant response to the initial ratios of the height and diameter of individual trees. The resulting model of mixed effects is an alternative to the tables of height categories used in the practice of forest accounting, which show only conditional relationships between the heights and diameters of trees. The introduction of industry standards developed on the basis of the model will improve the efficiency of accounting for wood resources in pine forests in the European part of Russia.

Keywords: pine stands, model selection, Neslund equation, mixed effects models

Suggested citation: Dubenok N.N., Lebedev A.V., Gostev V.V. Regressionnye modeli smeshannykh effektov zavisimosti vysoty ot diametra stvola v sosnovykh drevostoyakh evropeyskoy chasti Rossii [Mixed-effect regression models of height versus trunk diameter dependence in pine stands in european part of Russia]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 37–47. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-37-47

References

[1] Kuz’michev V.V., Nepovinnykh A.G. Obobshchennaya zavisimost’ vysot ot diametrov v sosnovykh drevostoyakh [Generalized dependence of heights on diameters in pine stands]. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University], 2008, no. 41, pp. 286–292.

[2] Lebedev A.V., Kuz’michev V.V. Regressionnye modeli smeshannykh effektov v lesokhozyaystvennykh issledovaniyakh [Regression Models of Mixed Effects in Forestry Research]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian Forest Journal], 2021, no. 1, pp. 13–20. DOI 10.15372/SJFS20210102

[3] Krisnawati H., Wang Y., Ades P. Generalized Height-Diameter Models for Acacia mangium willd. Plantations In South Sumatra. Indonesian J. of Forestry Research, 2010, v. 7. DOI: 10.20886/ijfr.2010.7.1.1-19

[4] Adamec Z. Comparison of linear mixed effects model and generalized model of the tree height-diameter relationship. J. of forest science, 2016, no. 61, pp. 439–447.

[5] Filho A.C., Mola-Yudego B., Ribeiro A., Scolforo J.R., Loos R.A., Scolforo H.F. Height-diameter models for eucalyptus sp. plantations in Brazil. Cerne, 2018, no. 24, pp. 9–17.

[6] Dubenok N.N., Kuz’michev V.V., Lebedev A.V. Model’ smeshannykh effektov zavisimosti vysot ot diametrov derev’ev v sosnovykh drevostoyakh [Mixed effects model of height versus tree diameter in pine stands]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings Saint-Petersburg State Forestry University], 2021, v. 237, pp. 59–74. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.237.59-74

[7] Corral-Rivas S., Silva-Antuna A.M., Quinonez-Barraza Y.G. A generalized nonlinear height-diameter model with mixed-effects for seven pinus species in Durango. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2019, v. 10 (53), pp. 86–117

[8] Sharma R.P., Vacek Z., Vacek S. Nonlinear mixed effect height-diameter model for mixed species forests in the central part of the Czech Republic. J. of Forest Science, 2016, no. 62 (10), pp. 470–484. DOI: 10.17221/41/2016-JFS

[9] Lebedev A.V., Kuz’michev V.V. Verifikatsiya trekhparametricheskikh modeley zavisimosti vysoty ot diametra na vysote grudi dlya berezovykh drevostoev Evropeyskoy chasti Rossii [Verification of three-parameter models of the dependence of height on diameter at breast height for birch stands in the European part of Russia]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian Forest Journal], 2020, no. 5, pp. 45-54. DOI 10.15372/SJFS20200505

[10] Lebedev A.V., Kuz’michev V.V. Proverka dvukhparametricheskikh modeley zavisimosti vysoty ot diametra na vysote grudi v berezovykh drevostoyakh [Verification of two parametric models of height versus diameter at breast height in birch stands]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Proceedings Saint-Petersburg State Forestry University], 2020, no. 230, pp. 100–113. DOI 10.21266/2079-4304.2020.230.100-113

[11] Mehtätalo L., de-Miguel S., Gregoire T.G. Modeling height-diameter curves for prediction. Canadian J. of Forest Research, 2015, no. 45, pp. 826–837.

[12] Patrício M.S., Dias C.R., Nunes L.F. Mixed-effects generalized height-diameter model: A tool for forestry management of young sweet chestnut stands. Forest Ecology and Management, 2022, v. 514, p. 120209. DOI: 10.1016/j.foreco.2022.120209

[13] Makulov F.T. Khod rosta i bioproduktsionnye pokazateli lesnykh kul’tur sosny obyknovennoy v usloviyakh Predural’ya [The course of growth and bioproduction indicators of forest plantations of Scotch pine in the conditions of the Cis-Urals]. Diss. Cand. Sci. (Agric.). Ufa, 2016, 138 p.

[14] Kutyavin I.N. Sosnovye lesa Severnogo Priural’ya: stroenie, rost, produktivnost’ [Pine forests of the Northern Urals: structure, growth, productivity]. Syktyvkar: IB Komi NC UrO RAN, 2018, 176 p. DOI: 10.31140/ book-2018-02

[15] Usol’tsev V.A. Fitomassa model’nykh derev’ev lesoobrazuyushchikh porod Evrazii: baza dannykh, klimaticheski obuslovlennaya geografiya, taksatsionnye normativy [Single-tree biomass of forest-forming species in Eurasia: database, climate-related geography, mensuration standards]. Ekaterinburg: UGLTU, 2016, 338 p.

[16] Larsen D.R., Hann D.W. Equations for predicting diameter and squared diameter inside bark at breast height for six major conifers of southwest Oregon. Research Note 77. Corvallis, OR: Forest Research Laboratory, Oregon State Univ., 1985, p. 4.

[17] Henriksen Н.А. Height/diameter curve with logarithmic diameter: brief re-port on a more reliable method of height determination from height curves, introduced by the State Forest Research Branch. Dansk Skovforeningens Tidsskrift, 1950, v. 35, no. 4, pp. 193–202.

[18] Stoffels A., van Soest J. The main problems in sample plots. Ned Boschb Tijdschr, 1953, no. 25, pp. 190–199.

[19] Ogana F.N. Comparison of a modified log-logistic distribution with established models for tree height prediction. J. of Research in Forestry, Wildlife & Environment, 2018, no. 10 (2), pp. 49–55.

[20] Watts S.B., Tolland L. Forestry handbook for British Columbia. Vancouver, BC: Univ. of British Columbia, 2005, pp. 1–769.

[21] Pearl R., Reed L.J. On the rate of growth of the population of the United States since1790 and its mathematical representation. Proc Natl Acad Sci USA, 1920, no. 6(6), pp. 275–288.

[22] Curtis R.O. Height-diameter and height- diameter-age equations for second growth Douglas-fir. Forest Science, 1967, no. 13, pp. 365–375.

[23] Atroshchenko O.A. Modelirovanie rosta lesa i lesokhozyaystvennykh protsessov [Modeling forest growth and forestry processes]. Minsk: BGTU, 2004, 249 p.

[24] Bailey R.L. The potential of Weibulltype functions as flexible growth curves: discussion. Can J For Res., 1979, no. 10, pp. 117–118.

[25] Richards F.J. A flexible growth function for empirical use. J Exp Bot., 1959, № 10 (2), pp. 290–300.

[26] Huang S., Price D., Titus S.J. Development of ecoregion-based height-diameter models for white spruce in boreal forests. Forest Ecology and Management, 2000, № 129 (1), pp. 125–141.

[27] Bates D.M., Watts D.G. Relative curvature measures of nonlinearity. J. of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), 1980, no. 42 (1), pp. 1–25.

[28] Näslund M. Thinning experiments in pine forest conducted by the forest experiment station. Meddelanden fran Statens Skogsforsöksanstalt, 1936, no. 29, pp. 1–169.

[29] El Mamoun H.O., El Zein A.I., El Mugira M.I. Modelling Height-Diameter Relationships of Selected Economically Important Natural Forests Species. J. of Forest Products & Industries, 2013, no. 2(1), pp. 34–42.

[30] Staudhammer C., LeMay V. Height prediction equations using diameter and stand density measures. The Forestry Chronicle, 2000, no. 76 (2), pp. 303–309.

[31] Huang S., Titus S.J., Wiens D.P. Comparison of nonlinear height-diameter functions for major Alberta tree species. Canadian J. of Forest Research, 1992, no. 22 (9), pp. 1297–1304.

[32] Peng C., Zhang L., Liu J. Developing and validating nonlinear height–diameter models for major tree species of Ontario’s boreal forests. Northern J. of Applied Forestry, 2001, no. 18 (3), pp. 87–94.

[33] Schnute J. A versatile growth model with statistically stable parameters. Canadian J. of Forest Research, 1981, no. 38, pp. 1128–1140.

[34] Podmasko B.I. Inventarizatsiya listvennichnykh lesov severa Dal’nego Vostoka SSSR metodom kameral’nogo deshifrirovaniya aerosnimkov [Inventory of larch forests in the north of the Far East of the USSR by the method of cameral interpretation of aerial photographs]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). M., 1973, 24 p.

[35] Dubenok N.N., Kuz’michev V.V., Lebedev A.V. Rezul’taty eksperimental’nykh rabot za 150 let v Lesnoy opytnoy dachi Timiryazevskoy akademii. RGAU-MSKhA im. K.A. Timiryazeva [The results of experimental work for 150 years in the Forest experimental dacha of the Timiryazev Academy] Moscow: Nauka, 2020, 382 p.

[36] Lebedev A., Kuzmichev V. Verification of two- and three-parameter simple height-diameter models for the birch in the European part of Russia. J. For. Sci., 2020, no. 66, pp. 375–382.

[37] Lebedev A.V. New generalised height-diameter models for the birch stands in European Russia. Baltic Forestry, 2020, v. 26, no 2, pp. 1–7. DOI 10.46490/BF499

[38] Sortimentnye i tovarnye tablitsy dlya lesov tsentral’nykh i yuzhnykh rayonov evropeyskoy chasti RSFSR. Utverzhden predsedatelem Gosleskhoza SSSR A.I. Zverevym, prikaz № 258 ot 23.12.1986 g. [Sorting and commodity tables for forests of the central and southern regions of the european part of the RSFSR].

[39] Khlyustov V.K., Lebedev A.V. Tovarno-denezhnyy potentsial drevostoev i optimizatsiya lesopol’zovaniya [Commodity-money potential of forest stands and optimization of forest management]. Irkutsk: Megaprint, 2017. 328 p.

Authors’ information

Dubenok Nikolay Nikolaevich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Academician of RAS, Head of the Department of Agricultural Reclamation, Forestry and Land Management at Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ndubenok@mail.ru

Lebedev Aleksandr Viacheslavovich  — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Agricultural Meliorations, Forestry and Land Organization, Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, alebedev@rgau-msha.ru

Gostev Vladimir Viktorovich — assistant of the Department of Agricultural Meliorations, Forestry and Land Organization, Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, vgostev@internet.ru

4

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЧЕРНОГО УГЛЕРОДА И ДРУГИХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЛИНЕЙНЫЕ ПРИРОСТЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) НА ТЕРРИТОРИИ ЗАПОВЕДНИКА «КИВАЧ»

48–59

УДК 551.58+57.044

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-48-59

Шифр ВАК 4.1.3

О.В. Максимова^{1, 2}, А.Е. Кухта¹, С.А. Коротков^{3, 4}

¹ФГБУ «Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля» (ФГБУ «ИГКЭ»), Россия, 107258,

Москва, ул. Глебовская, д. 20Б

²ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет МИСИС (НИТУ «МИСИС»), Россия,

119049, Москва, Ленинский пр-кт, д. 4, стр. 1

³ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследова- тельский университет)» (Мытищинский филиал), Россия, 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

⁴ФГБУН «Институт лесоведения Российской академии наук» (ИЛАН РАН), Россия, 143030, Московская обл.,

Одинцовский р-н, с. Успенское, ул. Советская, д. 21

anna_koukhta@mail.ru

Исследовано воздействие осаждений черного углерода на приросты сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в фоновом районе — на территории государственного природного заповедника «Кивач». Для тех же древостоев выявлены отклики на кумулятивное воздействие осадков и температур предыдущего и текущего вегетационных сезонов. Использованы стандартные методы измерения и анализа линейных приростов. Получены незначимые отклики приростов сосны на хроническое воздействие низких концентраций черного углерода, характерные для территорий, исключенных из хозяйственной деятельности. Для разных условий произрастания обнаружены и проанализированы сигналы кумулятивных осадков и средних температур в рядах приростов. Выявлена лимитирующая роль осадков в сухих биотопах и температур во влажных местообитаниях для сосны обыкновенной Государственного природного заповедника «Кивач».

Ключевые слова: сосна обыкновенная, линейный прирост, черный углерод, температура, осадки

Ссылка для цитирования: Максимова О.В., Кухта А.Е., Коротков С.А. Воздействие черного углерода и других климатических факторов на линейные приросты сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на территории заповедника «Кивач» // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 48–59. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-48-59

Список литературы

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

[2] Ярмишко В.Т., Игнатьева О.В., Евдокимов А.С. Некоторые аспекты мониторинга сосновых лесов в экстремальных условиях Кольского Севера // Самарский научный вестник, 2019. № 8(2). С. 81–86.

[3] Bachmann J. «BLACK CARBON: A Science/Policy Primer» // Vision air consulting, LLC. PEW Center on Global Climate Change. December, 2009, 47 p.

[4] Interactive comment on «Quantifying immediate radiative forcing by black carbon and organic matter with the Specific Forcing Pulse» by T.C. Bond et al. // Atmos. Chem. Phys. Discuss., 2010, v. 10, pp. 5378–5382.

[5] Кароль И.Л. Климатические аспекты черного углерода // Изменение климата. Информационный бюл. Росгидромета № 40 (февраль–март 2013 г.). URL: https://www.meteorf.gov.ru/press/news/1372/ (дата обращения 22.12.2022).

[6] Громцев А.Н., Левина М.С., Преснухин Ю.В. Лесные пожары в Карелии: современная ситуация на фоне естественных режимов в различных географических ландшафтах // Труды КарНЦ РАН, 2021. № 12. С. 36–45.

[7] Еремеева В.Г., Денисова Е.С. Газоустойчивость древесных растений Западной Сибири // Сибирский экологический журнал, 2011. № 2. С. 263–271.

[8] Денисова Е.С. Аккумуляция некоторыми сельскохозяйственными растениями техногенной пыли сажевых заводов // Омский научный вестник, 2014. № 2 (134). С. 196–199

[9] Лазарева Э.А., Портнов А.Н., Маркелов В.Л., Халилов Г.Х., Черенщиков А.Г. Влияние выбросов промышленности и автотранспорта на растительный покров // Современные наукоемкие технологии, 2005. № 10. С. 97–98.

[10] Папина О.Н., Собчак Р.О., Астафурова Т.П. Влияние урбанизированной среды на покровные ткани и содержание воды в хвое видов семейства Pinaceae Lindl // Вестник Томского ГТУ. Биология, 2013. № 3 (23). С. 152–161.

[11] Зотикова А.П., Бендер О.Г., Собчак Р.О., Астафурова Т.П. Сравнительная оценка структурно-функциональной организации листового аппарата хвойных растений на территории г. Горно-Алтайска // Вестник Томского ГТУ, 2007. № 299. С. 152–161.

[12] Неверова О.А. Применение фитоиндикации в оценке загрязнения окружающей среды // Биосфера, 2009. № 1. С. 82–92.

[13] Кузнецова В.В., Чернокульский А.В., Козлов Ф.А., Кухта А.Е. Связь линейного и радиального прироста сосны обыкновенной с осадками разного генезиса в лесах Керженского заповедника // Известия РАН. Серия географическая, 2020. № 1. C. 93–102. DOI: 10.31857/S2587556620010124

[14] Кухта А.Е., Попова Е.Н. Климатический сигнал в линейном приросте сосны обыкновенной бореальных фитоценозов побережья Белого моря // Экологический мониторинг и моделирование экосистем, 2020. Т. 31. № 3–4. C. 33–45. DOI:10.21513/0207-2564-2020-3-33-45

[15] Максимова О.В., Кухта А.Е. Вариабельность линейных и радиальных приростов сосны обыкновенной побережья Белого моря в зависимости от условий произрастания // Экологический мониторинг и моделирование экосистем, 2022. Т. 34. № 1–2. С. 20–36. DOI: 10.21513/0207-2564-2022-3-4-20-36

[16] Bradley R.S. Paleoclimatology. Reconstructing climates of the Quaternary. UK: Elsevier, 2015. 667 p.

[17] Тишков А.А., Кренке-мл. А.Н. «Позеленение» Арктики в ХХI веке как эффект синергизма действия глобального потепления и хозяйственного освоения // Арктика: экология и экономика, 2015. № 4. C. 28–38.

[18] Chernogaeva G.M., Kuhta A.E. The Response of Boreal Forest Stands to Recent Climate Change in the North of the European Part of Russia // Russ. Meteorol. Hydrol., 2018, 43(6), pp. 418–424. DOI:10.3103/S1068373918060109

[19] Максимова О.В., Кухта А.Е., Суслова С.Б. О стабилизации изменчивости приростов сосны обыкновенной в разных географических условиях Европейской территории России // Проблемы региональной экологии, 2023. № 1. С. 17–27

[20] Максимова О.В., Кухта А.Е. Оценка изменения линейных приростов сосны обыкновенной Печоро-Илычского заповедника на основе климатического прогноза температуры приземного воздуха в российской Арктике // Арктика: экология и экономика, 2022. Т. 12. № 1. С. 77–86. DOI: 10.25283/2223-4594-2022-1-77-86

[21] Koukhta A.E., Maksimova O.V. Effects of growing season climatic factors on Scots pine increment for the middle Volga region and the white sea coast // Russian Meteorology and Hydrology, 2022, v. 47, no. 1, pp. 50–58.

[22] Алисов Б.П. Климат СССР. М.: Изд-во Московского ун-та., 1956. 128 с.

[23] Берг Л.С. Климат и жизнь. М.: Госиздат, 1922. 157 с.

[24] Сукачев В.Н. Избранные труды в трех томах. Т. 1: Основы лесной типологии и биогеоценологии / под ред. Е.М. Лавренко. Л.: Наука, 1972. 419 с.

[25] Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990–2020 гг. М.: Изд-во ФГБУ «ИГКЭ», 2022. С. 58–61.

[26] Hoesly R., Smith S., Feng L., Klimont Z., Janssens-Maenhout G., Pitkanen T., Seibert J.J., et al. Historical Emissions (1750 – 2014) – CEDS – v2017-05-18. System Grid Federation, 2017. DOI: 10.22033/ESGF/INPUT4MIPS.1241

[27] Гинзбург В.А., Зеленова М.С., Коротков В.Н., Кудрявцева Л.В., Лытов В.М., Максимова О.В., Попов Н.В. Расчетные оценки выбросов черного углерода от приоритетных категорий источников в России // Метеорология и гидрология, 2022. № 10. С. 78–91. DOI: 10.52002/0130-2906-2022-10-78-91

[28] Van M., Margreet J.E., Kloster S., Magi B.I., Marlon J.R., Daniau A.-L., Field R.D., et al. Biomass Burning emissions for CMIP6 (vol. 1.2) // Earth System Grid Federation, 2016. DOI: 10.22033/ESGF/input4MIPs.1117

[29] Айвазян С.А., Мхитарян В.С. Прикладная статистика. Основы эконометрики. Т. 1: Теория вероятностей и прикладная статистика. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. 656 c.

[30] Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: Речь, 2000. 349 с.

[31] Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2022622573 Российская Федерация. Выбросы черного углерода по регионам Арктической зоны РФ в 2013 г.: № 2022622353: заявл. 29.09.2022: опубл. 19.10.2022 / О.В. Максимова, М.С. Зеленова, Л.В. Кудрявцева, В.М. Лытов; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля».

[32] Кухта А.Е., Пчелкин А.В., Полещук А.М. Оценка отклика древостоев сосны и ели Центрально-Лесного государственного природного заповедника на трансграничное загрязнение воздуха методами Международной совместной программы комплексного мониторинга // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 2018. Т. 29. № 4. С. 29–37. DOI: 10.21513/0207-2564-2018-4-29-43

[33] Долгова Е.А., Мацковский В.В., Соломина О.Н. Дендрохронология Соловецких островов // География: развитие науки и образования, 2018. Т. 1. С. 394–398.

[34] Dolgova E., Cherenkova E., Solomina O., Matskovsky V. Influence of the large-scale atmospheric circulation variations on spruce tree-ring growth from Solovki Islands (Russia) // Practical Geography and XXI Century Challenges, 2018, pp. 78–78.

Сведения об авторах

Максимова Ольга Владимировна — канд. техн. наук, вед. науч. сотр., ФГБУ «Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля»; доцент, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет МИСИС (НИТУ «МИСИС»), o-maximova@yandex.ru

Кухта Анна Евгеньевна — канд. биол. наук, вед. науч. сотр., ФГБУ «Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля», anna_koukhta@mail.ru

Коротков Сергей Александрович — канд. биол. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), ФГБУН «Институт лесоведения Российской академии наук» (ИЛАН РАН), skorotkov@mgul.ac.ru

BLACK CARBON AND OTHER CLIMATIC FACTORS IMPACT ON SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) LINEAR INCREMENTS IN «KIVACH» RESERVE

O.V. Maksimova^{1, 2}, A.E. Koukhta¹, S.A. Korotkov^{3, 4}

¹Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology, 20B, Glebovskaya str., 107058, Moscow, Russia

²University of Science and Technology MISIS, 4, Leninsky pr., Moscow, 119049, Russia

³BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

⁴Institute of Forest Science RAS, 21, Sovetskaya st., village Uspenskoe, Odintsovo district, 143030, Moscow reg., Russia

anna_koukhta@mail.ru

The black carbon deposition effect on Scots pine (Pinus sylvestris L.) increments in the background area, in the state nature reserve «Kivach» was studied. The responses to the cumulative precipitation and temperatures of the previous and current growing seasons impact for the same forest stands were revealed. Standard methods for linear increments measuring and analyzing were used. Insignificant responses of pine increments to the chronic impact of black carbon low concentrations, typical for territories excluded from economic activity, were obtained. For different growing conditions, the cumulative precipitation and average temperatures signals in the increment series were found and analyzed. The limiting role of precipitation in dry biotopes and temperatures in wet habitats for the Scots pine of the state nature reserve «Kivach» was revealed.

Keywords: Scots pine, linear growth, black carbon, temperature, precipitation

Suggested citation: Maksimova O.V., Kukhta A.E., Korotkov S.A. Vozdeystvie chernogo ugleroda i drugikh klimaticheskikh faktorov na lineynye prirosty sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) na territorii zapovednika «Kivach» [Black carbon and other climatic factors impact on Scots pine (Pinus sylvestris L.) linear increments in «Kivach» reserve]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 48–59. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-48-59

References

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

[2] Yarmishko V.T., Ignat’eva O.V., Evdokimov A.S. Nekotorye aspekty monitoringa sosnovykh lesov v ekstremal’nykh usloviyakh Kol’skogo Severa [Some aspects of pine forests monitoring in extreme conditions of the Kola North], SNV [Samara Scientific Bulletin], 2019, v. (27), pp. 81–86.

[3] Bachmann J. «BLACK CARBON: A Science/Policy Primer» // Vision air consulting, LLC. PEW Center on Global Climate Change. December, 2009, 47 p.

[4] Interactive comment on «Quantifying immediate radiative forcing by black carbon and organic matter with the Specific Forcing Pulse» by T.C. Bond et al. Atmos. Chem. Phys. Discuss., 2010, v. 10, pp. 5378–5382.

[5] Karol’ I.L. Klimaticheskie aspekty chernogo ugleroda [Climatic aspects of black carbon]. Izmenenie klimata. Informatsionnyy byulleten’ Rosgidrometa № 40 (fevral’– mart 2013 g.) [Climate change. Roshydromet Newsletter No. 40 (February – March 2013)]. Available at: https://www.meteorf.gov.ru/press/news/1372/ (accessed 22.12.2022).

[6] Gromtsev A.N., Levina M.S., Presnukhin Yu.V. Lesnye pozhary v Karelii: sovremennaya situatsiya na fone estestvennykh rezhimov v razlichnykh geograficheskikh landshaftakh [Forest fires in Karelia: current situation against the background of natural regimes in various geographical landscapes]. Trudy KarNTs RAN [Transactions of KarRC RAS], 2021, no. 12, pp. 36–45.

[7] Eremeeva V.G., Denisova E.S. Gazoustoychivost’ drevesnykh rasteniy Zapadnoy Sibiri [Gas resistance of woody plants in Western Siberia]. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal [Siberian Ecological J.], 2011, no. 2, pp. 263–271.

[8] Lazareva E.A., Portnov A.N., Markelov V.L., Khalilov G.Kh., Cherenshchikov A.G. Vliyanie vybrosov promyshlennosti i avtotransporta na rastitel’nyy pokrov [Accumulation of technogenic dust from soot plants by some agricultural plants]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [ONV], 2014, no. 2 (134), pp. 196–199

[9] Lazareva E.A., Portnov A.N., Markelov V.L., Khalilov G.Kh., Cherenshchikov A.G. Vliyanie vybrosov promyshlennosti i avtotransporta na rastitel’nyy pokrov [Influence of emissions from industry and vehicles on the vegetation cover]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern science-intensive technologies], 2005, no. 10, pp. 97–98.

[10] Papina O.N., Sobchak R.O., Astafurova T.P. Vliyanie urbanizirovannoy sredy na pokrovnye tkani i soderzhanie vody v khvoe vidov semeystva Pinaceae Lindl [Influence of the urbanized environment on integumentary tissues and water content in the needles of species of the family Pinaceae Lindl]. Vestnik Tomskogo GTU. Biologiya [Bulletin of the Tomsk State Technical University. Biology], 2013, no. 3 (23), pp. 152–161.

[11] Zotikova A.P., Bender O.G., Sobchak R.O., Astafurova T.P. Sravnitel’naya otsenka strukturno-funktsional’noy organizatsii listovogo apparata khvoynykh rasteniy na territorii g. Gorno-Altayska [Comparative assessment of the structural and functional organization of the leaf apparatus of coniferous plants on the territory of the city of Gorno-Altaisk]. Vestnik Tomskogo GTU [Bulletin of the Tomsk State Technical University], 2007, no. 299, pp. 152–161.

[12] Neverova O.A. Primenenie fitoindikatsii v otsenke zagryazneniya okruzhayushchey sredy [The use of phytoindication in assessing environmental pollution]. Biosfera [Biosfera], 2009, no. 1, pp. 82–92.

[13] Kuznetsova V.V., Chernokul’skiy A.V., Kozlov F.A., Kukhta A.E. Svyaz’ lineynogo i radial’nogo prirosta sosny obyknovennoy s osadkami raznogo genezisa v lesakh Kerzhenskogo zapovednika [Relationship between linear and radial growth of Scotch pine with sediments of different genesis in the forests of the Kerzhensky Reserve]. Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya [Izvestiya RAN. Geographic Series], 2020, no. 1, pp. 93–102. DOI: 10.31857/S2587556620010124

[14] Kukhta A.E., Popova E.N. Klimaticheskiy signal v lineynom priroste sosny obyknovennoy boreal’nykh fitotsenozov poberezh’ya Belogo morya [Climate signal in the linear growth of Scotch pine in boreal phytocenoses of the White Sea coast]. Ekologicheskiy monitoring i modelirovanie ekosistem [Ecological monitoring and modeling of ecosystems], 2020, v. 31, no. 3–4, pp. 33–45. DOI:10.21513/0207-2564-2020-3-33-45

[15] Maksimova O.V., Kukhta A.E. Variabel’nost’ lineynykh i radial’nykh prirostov sosny obyknovennoy poberezh’ya Belogo morya v zavisimosti ot usloviy proizrastaniya [Variability of linear and radial increments of Scots pine of the White Sea coast depending on growing conditions]. Ekologicheskiy monitoring i modelirovanie ekosistem [Ecological monitoring and modeling of ecosystems], 2022, v. 34, no. 1–2, pp. 20–36. DOI: 10.21513/0207-2564-2022-3-4-20-36

[16] Bradley R.S. Paleoclimatology. Reconstructing climates of the Quaternary. UK: Elsevier, 2015. 667 p.

[17] Tishkov A.A., Krenke-ml. A.N. «Pozelenenie» Arktiki v KhKhI veke kak effekt sinergizma deystviya global’nogo potepleniya i khozyaystvennogo osvoeniya [«Greening» the Arctic in the 21st century as a synergy effect of global warming and economic development]. Arktika: ekologiya i ekonomika [Arctic: Ecology and Economics], 2015, no. 4, pp. 28–38.

[18] Chernogaeva G.M., Kuhta A.E. The Response of Boreal Forest Stands to Recent Climate Change in the North of the European Part of Russia. Russ. Meteorol. Hydrol., 2018, 43(6), pp. 418–424. DOI:10.3103/S1068373918060109

[19] Maksimova O.V., Kukhta A.E., Suslova S.B. O stabilizatsii izmenchivosti prirostov sosny obyknovennoy v raznykh geograficheskikh usloviyakh Evropeyskoy territorii Rossii [On Stabilization of Scotch Pine Increment Variability in Different Geographical Conditions of the European Territory of Russia]. Problemy regional’noy ekologii [Problems of Regional Ecology], 2023, no. 1, pp. 17–27.

[20] Maksimova O.V., Kukhta A.E. Otsenka izmeneniya lineynykh prirostov sosny obyknovennoy Pechoro-Ilychskogo zapovednika na osnove klimaticheskogo prognoza temperatury prizemnogo vozdukha v rossiyskoy Arktike [Estimation of changes in linear increments of Scots pine in the Pechoro-Ilychsky Reserve based on the climatic forecast of surface air temperature in the Russian Arctic]. Arktika: ekologiya i ekonomika [Arktika: ekologiya i ekonomika], 2022, v. 12, no. 1, pp. 77–86. DOI: 10.25283/2223-4594-2022-1-77-86

[21] Koukhta A.E., Maksimova O.V. Effects of growing season climatic factors on Scots pine increment for the middle Volga region and the white sea coast // Russian Meteorology and Hydrology, 2022, v. 47, no. 1, pp. 50–58.

[22] Alisov B.P. Klimat SSSR [Climate of the USSR]. Moscow: Publishing House of Moscow University, 1956, 128 p.

[23] Berg L.S. Klimat i zhizn’ [Climate and life]. Moscow: Gosizdat, 1922, 157 p.

[24] Sukachev V.N. Izbrannye trudy v trekh tomakh. T. 1: Osnovy lesnoy tipologii i biogeotsenologii [Selected works in three volumes, v. 1: Fundamentals of forest typology and biogeocenology]. Ed. E.M. Lavrenko. Leningrad: Nauka, 1972, 419 p.

[25] Natsional’nyy doklad o kadastre antropogennykh vybrosov iz istochnikov i absorbtsii poglotitelyami parnikovykh gazov, ne reguliruemykh Monreal’skim protokolom za 1990–2020 gg. [National report on the inventory of anthropogenic emissions by sources and removals by sinks of greenhouse gases not controlled by the Montreal Protocol for 1990–2020]. Moscow: IGKE, 2022, pp. 58–61.

[26] Hoesly R., Smith S., Feng L., Klimont Z., Janssens-Maenhout G., Pitkanen T., Seibert J.J., et al. Historical Emissions (1750–2014) – CEDS – v2017-05-18. System Grid Federation, 2017. DOI: 10.22033/ESGF/INPUT4MIPS.1241

[27] Ginzburg V.A., Zelenova M.S., Korotkov V.N., Kudryavtseva L.V., Lytov V.M., Maksimova O.V., Popov N.V. Raschetnye otsenki vybrosov chernogo ugleroda ot prioritetnykh kategoriy istochnikov v Rossii [Estimated estimates of black carbon emissions from priority source categories in Russia]. Meteorologiya i gidrologiya [Meteorology and Hydrology], 2022, no. 10, pp. 78–91. DOI: 10.52002/0130-2906-2022-10-78-91

[28] Van M., Margreet J.E., Kloster S., Magi B.I., Marlon J.R., Daniau A.-L., Field R.D., et al. Biomass Burning emissions for CMIP6 (vol. 1.2). Earth System Grid Federation, 2016. DOI: 10.22033/ESGF/input4MIPs.1117

[29] Ayvazyan S.A., Mkhitaryan V.S. Prikladnaya statistika. Osnovy ekonometriki. T. 1: Teoriya veroyatnostey i prikladnaya statistika [Applied statistics. Fundamentals of econometrics. v. 1: Probability Theory and Applied Statistics]. Moscow: UNITI-DANA, 2001, 656 p.

[30] Sidorenko E.V. Metody matematicheskoy obrabotki v psikhologii [Methods of mathematical processing in psychology]. St. Petersburg: Rech, 2000, 349 p.

[31] Svidetel’stvo o gosudarstvennoy registratsii bazy dannykh № 2022622573 Rossiyskaya Federatsiya. Vybrosy chernogo ugleroda po regionam Arkticheskoy zony RF v 2013 g.: № 2022622353: zayavl. 29.09.2022: opubl. 19.10.2022 / O.V. Maksimova, M.S. Zelenova, L.V. Kudryavtseva, V.M. Lytov; zayavitel’ Federal’noe gosudarstvennoe byudzhetnoe uchrezhdenie «Institut global’nogo klimata i ekologii imeni akademika Yu.A. Izraelya» [Certificate of state registration of the database no. 2022622573 Russian Federation. Emissions of black carbon by regions of the Arctic zone of the Russian Federation in 2013: No. 2022622353: Appl. 09/29/2022: publ. October 19, 2022. O.V. Maksimova, M.S. Zelenova, L.V. Kudryavtseva, V.M. Lytov; applicant Federal State Budgetary Institution «Institute of Global Climate and Ecology named after Academician Yu.A. Israel».

[32] Kukhta A.E., Pchelkin A.V., Poleshchuk A.M. Otsenka otklika drevostoev sosny i eli Tsentral’no-Lesnogo gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika na transgranichnoe zagryaznenie vozdukha metodami Mezhdunarodnoy sovmestnoy programmy kompleksnogo monitoringa [Evaluation of the response of pine and spruce stands of the central forest state natural reserve to transboundary air pollution using the methods of the international joint program of integrated monitoring]. Problemy ekologicheskogo monitoringa i modelirovaniya ekosistem [Problems of ecological monitoring and modeling of ecosystems], 2018, v. 29, no. 4, pp. 29–37. DOI: 10.21513/0207-2564-2018-4-29-43

[33] Dolgova E.A., Matskovskiy V.V., Solomina O.N. Dendrokhronologiya Solovetskikh ostrovov [Dendrochronology of the Solovetsky Islands]. Geografiya: razvitie nauki i obrazovaniya [Geography: development of science and education], 2018, v. 1, pp. 394–398.

[34] Dolgova E., Cherenkova E., Solomina O., Matskovsky V. Influence of the large-scale atmospheric circulation variations on spruce tree-ring growth from Solovki Islands (Russia). Practical Geography and XXI Century Challenges, 2018, pp. 78–78.

Authors’ information

Maksimova Olga Vladimirovna — Cand. Sci. (Technical Sciences), Leading Researcher, Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology; Associate Professor of the Department of Mathematics, University of Science and Technology MISIS, o-maximova@yandex.ru

Koukhta Anna Evgen’evna — Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher, Yu.A. Izrael Institute of Global Climate and Ecology, anna_koukhta@mail.ru

Korotkov Sergey Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of BMSTU (Mytishchi branch); Institute of Forest Science RAS, skorotkov@mgul.ac.ru

5

О ЛЕСНЫХ ПОЖАРАХ В ЛЕСАХ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ ЗА 2018–2021 ГОДЫ И АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ К ВОСПРОИЗВОДСТВУ ЛЕСОВ В ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОМ РЕГЛАМЕНТЕ

60–73

УДК 330.15

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-60-73

Шифр ВАК 4.1.6

А.Р. Сибиркина¹, С.Ф. Лихачев^{1, 2}

¹ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», Россия, 454001, Челябинская обл., г. Челябинск,

ул. Братьев Кашириных, д. 129

²Министерство экологии Челябинской области, Россия, 454091, Челябинская обл., г. Челябинск, пр. Ленина, д. 57

sibirkina_alfira@mail.ru

Представлены результаты четырехлетнего исследования количества лесных пожаров на территории 22 лесничеств Челябинской области. Выявлено, что основной причиной пожаров является неосторожное обращение с огнем. Установлена некоторая зависимость количества и интенсивности пожаров от количества верховых пожаров и погодных условий. Определены элементы ущерба от лесных пожаров: потери древесины на корню, стоимость работ по тушению, расчистке и восстановлению сгоревшей местности, гибель животных. Выполненные выше расчеты показали значительное превышение затрат на тушение пожаров по сравнению с экономическим ущербом от пожаров. Указан также экологический ущерб от пожаров в виде потерь природных ресурсов, в частности ценных животных или редких растений, занесенных в Красную книгу Челябинской области или Российской Федерации, которые вследствие лесных пожаров, могут быть утрачены. Выявлено, что в каждом из 22 лесничеств Челябинской области в соответствии с приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации № 188 от 25.03.2019 г. «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений» разработаны лесохозяйственные регламенты лесовосстановления. Прописанные в Правилах мероприятия позволяют наиболее эффективно осуществлять лесовосстановление и лесоразведение, что показано на примере Красноармейского лесничества Челябинской области.

Ключевые слова: лесные пожары, Челябинская область, лесохозяйственный регламент

Ссылка для цитирования: Сибиркина А.Р., Лихачев С.Ф. О лесных пожарах в лесах Челябинской области за 2018–2021 годы и анализ требований к воспроизводству лесов в лесохозяйственном регламенте // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 60–73. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-60-73

Список литературы

[1] Как восстанавливают лес после пожара // URL: https://www.livemaster.ru (дата обращения 18.11.2022).

[2] Степаненко И.И. Критерии и индикаторы роста, продуктивности лесных насаждений при их интенсивном выращивании // ИВУЗ Лесной журнал, 2015. № 4. С. 18–29.

[3] Данчева А.В., Залесов С.В. Влияние рубок ухода на биологическую устойчивость сосняков защитного назначения Северного Казахстана // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 4. С. 5–13. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-4-5-13

[4] Гусев В.Г. О методе оценки возможности возникновения и распространения пожаров в лесах по их фактической горимости // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства, 2018. № 2. С. 40–52.

[5] Сафонова Т.В., Яготинцева Н.В., Колбина О.Н., Мокряк А.В. Выбор методики прогнозирования рисков возникновения лесных пожаров // Безопасность труда в промышленности, 2022. № 4. С. 69–74.

[6] Природные пожары. Причины их возникновения и последствия. Предупреждения лесных пожаров. Привлечение населения к борьбе с лесными пожарами. Действия при возникновении лесных пожаров. URL: http://mchs.rutp.ru/mod/page/view.php?id=423 (дата обращения 01.06.2022 г.)

[7] Савченкова В.А., Коршунов Н.А., Перминов А.В., Котельников Р.В. Практическое использование отечественных методов и технологий, а также средств обнаружения и тушения лесных пожаров. Пушкино: Изд-во ВНИИЛМ, 2021. 27 с.

[8] Лесохозяйственный регламент Красноармейского лесничества Челябинской области. Утвержден приказом Главного управления лесами Челябинской области от 26.08.2019. № 521. 178 с.

[9] Желдак В.И. Проблемы и перспективы развития лесоводства // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2021. № 3 (51). С. 5–27.

[10] Телеснина В.М., Семенюк О.В., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. Особенности напочвенного покрова и лесных подстилок в искусственных липовых насаждениях в зависимости от характера ухода // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение, 2018. № 2. С. 3–11.

[11] Суслов А.В., Нагимов З.Я., Корелина А.А. Организация мониторинга насаждений в лесопарках города Екатеринбурга с применением математико-статистических методов // Успехи современного естествознания, 2021. № 6. С. 35–41. DOI: 10.17513/use.37638

[12] Шубин Д.А., Залесова Е.С., Толстиков А.Ю. Показатели фактической горимости ленточных боров Алтайского края // Успехи современного естествознания, 2019. № 10. С. 23–28; URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37209 (дата обращения 18.11.2022).

[13] Залесова Е.С., Оплетаев А.С., Платонов Е.Ю., Хабибуллин А.Ф., Кутыева Г.А. Горимость лесов Уральского федерального округа и эффективность охраны их от пожаров // Леса России и хозяйство в них, 2017. № 2 (61). С. 47–56.

[14] Сверлова Л.И. Метод оценки пожарной опасности в лесах по условиям погоды с учетом поясов атмосферной засушливости и сезонов года. Хабаровск: Изд-во ДВ УГМС, 2000. 46 с.

[15] Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы / под ред. Ю.Л. Воробьева. М.: ДЭКС-ПРЕСС, 2004. 312 с.

[16] Абдрашитов Р.Т., Пешков В.В., Аралбаев Т.З. К вопросу прогнозирования пожаров // Пожарная безопасность, 2000. № 3. С. 100–103.

[17] Лесной кодекс Российской Федерации. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_64299/ (дата обращения 18.11.2022).

[18] Об охране окружающей среды. URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/ (дата обращения 18.11.2022).

[19] Маркин Е.И., Николова Л.В. Экономический ущерб от лесных пожаров на примере Северо-Западного федерального округа // Молодой ученый, 2019. № 44 (282). С. 49–51.

[20] Горина А.А. Проблема экономических и экологических рисков при принятии решения о прекращении тушения лесного пожара // Молодой ученый, 2019. № 16 (254). С. 83–86.

[21] Белькова Т. А., Перминов В. А., Алексеев Н. А. Обзор эколого-экономических последствий торфяных пожаров // XXI век. Техносферная безопасность, 2016. № 3. С. 35–44.

[22] Челябинский гидрометеоцентр URL: http://www.chelpogoda.ru/pages/1416.php (дата обращения 18.11.2022).

[23] Аникеев Д.Р., Юсупов И.А., Луганский Н.А., Залесов С.В., Лопатин К.И. Влияние продуктов сжигания попутного газа при добыче нефти на репродуктивное состояние сосновых древостоев в северотаежной подзоне // Экология, 2006. № 2. С. 122–126.

[24] Шубин Д.А., Залесов С.В. Послепожарный отпад деревьев в сосновых насаждениях Приобского водоохранного сосново-березового лесохозяйственного района Алтайского края // Аграрный вестник Урала, 2013. № 5 (111). С. 39–41.

[25] Шубин Д.А., Малиновских А.А., Залесов С.В. Влияние пожаров на компоненты лесного биогеоценоза в Верхнеобском боровом массиве // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2013. № 6 (44). С. 205–208.

[26] Шубин Д.А., Залесов С.В. Последствия лесных пожаров в сосняках Приобского водоохранного сосново-березового лесохозяйственного района Алтайского края. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2016. 127 с.

[27] Архипов Е.В., Залесов С.В. Динамика лесных пожаров в Республике Казахстан и их экологические последствия // Аграрный вестник Урала, 2017. № 4 (158). С. 10–15.

[28] Залесов С.В., Миронов М.П. Обнаружение и тушение лесных пожаров. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2004. 138 с.

[29] Залесов С.В., Магасумова А.Г., Новоселова Н.Н. Организация противопожарного устройства насаждений, формирующихся на бывших сельскохозяйственных угодьях // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2010. № 4 (66). С. 60–63.

[30] Залесов С.В., Залесова Е.С., Оплетаев А.С. Рекомендации по совершенствованию охраны лесов от пожаров в ленточных борах Прииртышья. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2014. 67 с.

[31] Залесов С.В., Данчева А.В., Муканов Б.М., Эбель А.В., Эбель Е.И. Роль рубок ухода в повышении пожароустойчивости сосняков Казахского мелкосопочника // Аграрный вестник Урала, 2013. № 6 (112). С. 64–68.

[32] Залесов С.В., Годовалов Г.А., Кректунов А.А. Система пожаротушения NATISK для остановки и локализации лесных пожаров // Современные проблемы науки и образования, 2014. № 3. URL: http://www.scienceeducation.ru / 117-12757 (дата обращения 19.01.2023).

[33] Залесов С.В., Годовалов Г.А., Кректунов А.А., Оплетаев А.С. Новый способ создания заградительных и опорных противопожарных полос // Вестник Башкирского государственного аграрного университета, 2014. № 3. С. 90–94.

[34] Залесов С.В., Годовалов Г.А., Кректунов А.В. Населенным пунктам — надежную защиту // Леса России и хозяйство в них, 2014. № 2 (49). С. 11–13.

[35] Марченко В.П., Залесов С.В. Горимость ленточных боров Прииртышья и пути ее минимизации на примере ГУ ГЛПР «Ертыс орманы» // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013. № 10 (108). С. 55–59.

[36] Архипов Е.В., Залесов С.В. Горимость сосновых лесов Казахского мелкосопочника // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2016. № 9 (143). С. 64–69.

[37] Залесов С.В., Кректунов А.А., Шубин Д.А. Расширение практики применения отжига для защиты населенных пунктов от природных пожаров // Эко-потенциал, 2016. № 1 (13). С. 37–47.

[38] Данчева А.В., Залесов С.В. Влияние рубок ухода на биологическую и пожарную устойчивость сосновых древостоев // Аграрный вестник Урала, 2016. № 03 (145). С 56–61.

[39] Лесные пожары 2021 года нанесли Челябинской области ущерб в миллиард рублей // URL: https://chel.dk.ru/ (дата обращения 19.01.2023).

[40] В Челябинской области ликвидировали все природные пожары // URL: https://iz.ru/ (дата обращения 19.01.2023).

Сведения об авторах

Сибиркина Альфира Равильевна — д-р биол. наук, профессор кафедры геоэкологии и природопользования, ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», sibirkina_alfira@mail.ru

Лихачев Сергей Федорович — д-р биол. наук, профессор кафедры геоэкологии и природопользования, ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет», министр экологии Челябинской области, likhaschev@mail.ru

FOREST FIRES IN THE CHELYABINSK REGION FORESTS FOR 2018–2021 AND REQUIREMENTS ANALYSIS FOR FOREST REPRODUCTION IN FOREST REGULATIONS

A.R. Sibirkina¹, S.F. Likhachev^{1, 2}

¹Chelyabinsk State University, 129, Br. Kashirin’s st., 454001, Chelyabinsk, Chelyabinsk reg., Russia

²Ministry of Ecology of Chelyabinsk region, 57, Lenin av., 454091, Chelyabinsk, Chelyabinsk reg., Russia

sibirkina_alfira@mail.ru

The article presents the results of a four-year study of the number of forest fires on the territory of 22 forestries in the Chelyabinsk region. It was revealed that the main cause of fires is the human factor such as careless handling of fire. The number and intensity of fires are somewhat dependent on the number of crown fires and weather conditions. Forest fires cause enormous economic and environmental damage to the environment. The damage from a forest fire consists of the loss of standing wood and the cost of extinguishing work, clearing and restoring burned areas, losses from the death of animals, moreover, the calculations have shown that the economic damage from fires can significantly exceed the cost of extinguishing them. Environmental damage from fires consists of the loss of natural resources, for example, valuable animals or rare plants, listed in the Red Book of the Chelyabinsk region of Russia, may be lost due to a forest fire. In order to carry out the most effective reforestation and afforestation, each of the 22 forest areas has developed forest management regulations for reforestation in accordance with the Order of the Ministry of Natural Resources and Ecology of the Russian Federation No. № 188 by 25.03.2019 making changes to it. The article presents an analysis of the forestry regulations on the example of the Krasnoarmeyskoye forestry of the Chelyabinsk region.

Keywords: forest fires, Chelyabinsk region, forestry regulations

Suggested citation: Sibirkina A.R., Likhachev S.F. O lesnykh pozharakh v lesakh Chelyabinskoy oblasti za 2018–2021 gody i analiz trebovaniy k vosproizvodstvu lesov v lesokhozyaystvennom reglamente [Forest fires in the Chelyabinsk region forests for 2018–2021 and requirements analysis for forest reproduction in forest regulations]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 60–73. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-60-73

References

[1] Kak vosstanavlivayut les posle pozhara [How a forest is restored after a fire]. Available at: https://www.livemaster.ru (accessed 18.11.2022).

[2] Stepanenko I.I. Kriterii i indikatory rosta, produktivnosti lesnykh nasazhdeniy pri ikh intensivnom vyrashchivanii [Criteria and Indicators of Growth, Productivity of Forest Stands Under Their Intensive Cultivation]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2015, no. 4, pp. 18–29.

[3] Dancheva A.V., Zalesov S.V. Vliyanie rubok ukhoda na biologicheskuyu ustoychivost’sosnyakov zashchitnogo naznacheniya Severnogo Kazakhstana [Influence of thinning on protective pineries biosustainability in Northern Kazakhstan]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022. vol. 26. no. 4. pp. 5–13. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-4-5-13

[4] Gusev V.G. O metode otsenki vozmozhnosti vozniknoveniya i rasprostraneniya pozharov v lesakh po ikh fakticheskoy gorimosti [On the method for assessing the possibility of occurrence and spread of fires in forests according to their actual fire rate]. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Research Institute of Forestry], 2018, no. 2, pp. 40–52.

[5] Safonova T.V., Yagotintseva N.V., Kolbina O.N., Mokryak A.V. Vybor metodiki prognozirovaniya riskov vozniknoveniya lesnykh pozharov [The choice of methods for predicting the risks of forest fires]. Bezopasnost’ truda v promyshlennosti [Bezopasnost truda v promyshlennosti], 2022, no. 4, pp. 69–74.

[6] Prirodnye pozhary. Prichiny ikh vozniknoveniya i posledstviya. Preduprezhdeniya lesnykh pozharov. Privlechenie naseleniya k bor’be s lesnymi pozharami. Deystviya pri vozniknovenii lesnykh pozharov [Natural fires. Their causes and consequences. Forest fire warnings. Involvement of the population in the fight against forest fires. Actions in the event of forest fires. Available at: http://mchs.rutp.ru/mod/page/view.php?id=423 (accessed 01.06.2022).

[7] Savchenkova V.A., Korshunov N.A., Perminov A.V., Kotel’nikov R.V. Prakticheskoe ispol’zovanie otechestvennykh metodov i tekhnologiy, a takzhe sredstv obnaruzheniya i tusheniya lesnykh pozharov [Practical use of domestic methods and technologies, as well as means for detecting and extinguishing forest fires]. Pushkino: VNIILM, 2021. 27 p.

[8] Lesokhozyaystvennyy reglament Krasnoarmeyskogo lesnichestva Chelyabinskoy oblasti. Utverzhden prikazom Glavnogo upravleniya lesami Chelyabinskoy oblasti ot 26.08.2019 [Forestry regulations of the Krasnoarmeyskoye forestry of the Chelyabinsk region. Approved by the Order of the Main Department of Forests of the Chelyabinsk Region dated August 26, 2019], 2019, no. 521, 178 p.

[9] Zheldak V.I. Problemy i perspektivy razvitiya lesovodstva [Problems and prospects for the development of forestry]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature management], 2021, no. 3 (51), pp. 5–27.

[10] Telesnina V.M., Semenyuk O.V., Bogatyrev L.G., Benediktova A.I. Osobennosti napochvennogo pokrova i lesnykh podstilok v iskusstvennykh lipovykh nasazhdeniyakh v zavisimosti ot kharaktera ukhoda [Features of a ground cover and forest litter of artificial lime plantations depending on the nature of care]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 17. Pochvovedenie [Moscow University Soil Science Bulletin], 2018, no. 18, рр. 3–11.

[11] Suslov A.V., Nagimov Z.Ya., Korelina A.A. Organizatsiya monitoringa nasazhdeniy v lesoparkakh goroda Ekaterinburga s primeneniem matematiko-statisticheskikh metodov [Organization of monitoring of plantings in forest parks of the city of Yekaterinburg with the use of mathematical and statistical methods]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in current natural sciences], 2021, v. 6, no. 1, pp. 35–41. DOI: 10.17513/use.37638

[13] Zalesova E.S., Opletaev A.S., Platonov E.Yu., Khabibullin A.F., Kutyeva G.A. Gorimost’ lesov Ural’skogo federal’nogo okruga i effektivnost’ okhrany ikh ot pozharov [Burning forests of the Ural Federal District and the effectiveness of their protection from fires]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and the economy in them], 2017, no. 2 (61), pp. 47–56.

[14] Sverlova L.I. Metod otsenki pozharnoy opasnosti v lesakh po usloviyam pogody s uchetom poyasov atmosfernoy zasushlivosti i sezonov goda [A method for assessing fire hazard in forests according to weather conditions, taking into account atmospheric dryness belts and seasons of the year]. Khabarovsk: DV UGMS, 2000, 46 p.

[15] Vorob’ev Yu.L., Akimov V.A., Sokolov Yu.I. Lesnye pozhary na territorii Rossii: Sostoyanie i problemy [Forest fires on the territory of Russia: State and problems]. Moscow: DEKS-PRESS, 2004, 312 p.

[16] Abdrashitov R.T., Peshkov V.V., Aralbaev T.Z. K voprosu prognozirovaniya pozharov [On the issue of forecasting fires]. Pozharnaya bezopasnost’ [Fire safety], 2000, no. 3, pp. 100–103.

[17] Lesnoy kodeks Rossiyskoy Federatsii [Forest Code of the Russian Federation]. Available at: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_64299/ (accessed 18.11.2022).

[18] Ob okhrane okruzhayushchey sredy [On environmental protection]. Available at: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_34823/ (accessed 18.11.2022).

[19] Markin E.I., Nikolova L.V. Ekonomicheskiy ushcherb ot lesnykh pozharov na primere Severo-Zapadnogo federal’nogo okruga [Economic damage from forest fires on the example of the Northwestern Federal District]. Molodoy uchenyy [Young scientist], 2019, no. 44 (282), pp. 49–51.

[20] Gorina A.A. Problema ekonomicheskikh i ekologicheskikh riskov pri prinyatii resheniya o prekrashchenii tusheniya lesnogo pozhara [The problem of economic and environmental risks when making a decision to stop extinguishing a forest fire]. Molodoy uchenyy [Young scientist], 2019, no. 16 (254), pp. 83–86.

[21] Bel’kova T. A., Perminov V. A., Alekseev N. A. Obzor ekologo-ekonomicheskikh posledstviy torfyanykh pozharov [Review of ecological and economic consequences of peat fires]. XXI vek. Tekhnosfernaya bezopasnost’ [XXI century. Technosphere safety], 2016, no. 3, pp. 35–44.

[22] Chelyabinskiy gidrometeotsentr [Chelyabinsk hydrometeorological center]. Available at: http://www.chelpogoda.ru/pages/1416.php (accessed 18.11.2022).

[23] Anikeev D.R., Yusupov I.A., Luganskiy N.A., Zalesov S.V., Lopatin K.I. Vliyanie produktov szhiganiya poputnogo gaza pri dobyche nefti na reproduktivnoe sostoyanie sosnovykh drevostoev v severotaezhnoy podzone [Influence of associated gas combustion products during oil production on the reproductive state of pine stands in the northern taiga subzone]. Ekologiya [Ecology], 2006, no. 2, pp. 122–126.

[24] Shubin D.A., Zalesov S.V. Poslepozharnyy otpad derev’ev v sosnovykh nasazhdeniyakh Priobskogo vodookhrannogo sosnovo-berezovogo lesokhozyaystvennogo rayona Altayskogo kraya [Post-fire mortality of trees in pine plantations of the Priobsky water protection pine-birch forestry region of the Altai Territory]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2013, no. 5 (111), pp. 39–41.

[25] Shubin D.A., Malinovskikh A.A., Zalesov S.V. Vliyanie pozharov na komponenty lesnogo biogeotsenoza v Verkhne-Obskom borovom massive [Influence of fires on the components of forest biogeocenosis in the Upper Ob forest massif]. Izvestiya Orenburg. gos. agrarn. un-ta [Bulletin of the Orenburg State Agrarian University], 2013, no. 6 (44), pp. 205–208.

[26] Shubin D.A., Zalesov S.V. Posledstviya lesnykh pozharov v sosnyakakh Priobskogo vodookhrannogo sosnovo-berezovogo lesokhozyaystvennogo rayona Altayskogo kraya [The consequences of forest fires in the pine forests of the Priobsky water protection pine-birch forestry region of the Altai Territory]. Yekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t [Ural State Forestry University], 2016, 127 p.

[27] Arkhipov E.V., Zalesov S.V. Dinamika lesnykh pozharov v Respublike Kazakhstan i ikh ekologicheskie posledstviya [Dynamics of forest fires in the Republic of Kazakhstan and their environmental consequences]. Agrarn. vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2017, no. 4 (158), pp. 10–15.

[28] Zalesov S.V., Mironov M.P. Obnaruzhenie i tushenie lesnykh pozharov [Detection and suppression of forest fires]. Yekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t [Ural State Forestry University], 2004, 138 p.

[29] Zalesov S.V., Magasumova A.G., Novoselova N.N. Organizatsiya protivopozharnogo ustroystva nasazhdeniy, formiruyushchikhsya na byvshikh sel’skokhozyaystvennykh ugod’yakh [Organization of the fire-fighting device of plantings formed on former agricultural lands]. Vestnik Altaysk. gos. agrarn. un-ta [Bulletin of the Altai State Agrarian University], 2010, no. 4 (66), pp. 60–63.

[30] Zalesov S.V., Zalesova E.S., Opletaev A.S. Rekomendatsii po sovershenstvovaniyu okhrany lesov ot pozharov v lentochnykh borakh Priirtysh’ya [Recommendations for improving the protection of forests from fires in the ribbon forests of the Irtysh region]. Yekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. un-t [Ural State Forestry University], 2014, 67 p.

[31] Zalesov S.V., Dancheva A.V., Mukanov B.M., Ebel’ A.V., Ebel’ E.I. Rol’ rubok ukhoda v povyshenii pozharoustoychivosti sosnyakov Kazakhskogo melkosopochnika [The role of thinnings in increasing the fire resistance of pine forests of the Kazakh uplands]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2013, no. 6 (112), pp. 64–68.

[32] Zalesov S.V., Godovalov G.A., Krektunov A.A. Sistema pozharotusheniya NATISK dlya ostanovki i lokalizatsii lesnykh pozharov [NATISK fire extinguishing system for stopping and localizing forest fires]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education], 2014, no. 3. Available at: http://www.scienceeducation.ru / 117-12757 (accessed 19.01.2023).

[33] Zalesov S.V., Godovalov G.A., Krektunov A.A., Opletaev A.S. Novyy sposob sozdaniya zagraditel’nykh i opornykh protivopozharnykh polos [A new way to create barrier and support firebreaks]. Vestnik Bashkirskogo gos. agrarn. un-ta [Bulletin of the Bashkir State Agrarian University], 2014, no. 3, pp. 90–94.

[34] Zalesov S.V., Godovalov G.A., Krektunov A.V. Naselennym punktam — nadezhnuyu zashchitu [Settlements — reliable protection]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and the economy in them], 2014, no. 2 (49), pp. 11–13.

[35] Marchenko V.P., Zalesov S.V. Gorimost’ lentochnykh borov Priirtysh’ya i puti ee minimizatsii na primere GU GLPR «Ertys ormany» [Combustibility of tape forests in the Irtysh region and ways to minimize it on the example of the GU GLPR «Ertys ormany»]. Vestnik Altayskogo gos. agrarn. un-ta [Bulletin of the Altai State Agrarian University], 2013, no. 10 (108), pp. 55–59.

[36] Arkhipov E.V., Zalesov S.V. Gorimost’ sosnovykh lesov Kazakhskogo melkosopochnika [Burning of pine forests of the Kazakh upland]. Vestnik Altayskogo gos. agrarn. un-ta [Bulletin of the Altai State Agrarian University], 2016, no. 9 (143), pp. 64–69.

[37] Zalesov S.V., Krektunov A.A., Shubin D.A. Rasshirenie praktiki primeneniya otzhiga dlya zashchity naselennykh punktov ot prirodnykh pozharov [Expansion of the practice of using annealing to protect settlements from natural fires]. Eko-potentsial [Eco-potential], 2016, no. 1 (13), pp. 37–47.

[38] Dancheva A.V., Zalesov S.V. Vliyanie rubok ukhoda na biologicheskuyu i pozharnuyu ustoychivost’ sosnovykh drevostoev [Influence of thinnings on the biological and fire resistance of pine stands]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2016, no. 03 (145), pp. 56–61.

[39] Lesnye pozhary 2021 goda nanesli Chelyabinskoy oblasti ushcherb v milliard rubley [The forest fires of 2021 caused damage to the Chelyabinsk region in the amount of one billion rubles]. Available at: https://chel.dk.ru/ (accessed 19.01.2023).

[40] V Chelyabinskoy oblasti likvidirovali vse prirodnye pozhary [All natural fires were eliminated in the Chelyabinsk region]. Available at: https://iz.ru/ (accessed 19.01.2023).

Authors’ information

Sibirkina Al’fira Ravil’evna — Dr. Sci. (Biology), Associate Professor, Dean of the Faculty of Ecology, Federal State Budgetary Educational Institution Chelyabinsk State University, sibirkina_alfira@mail.ru

Likhachev Sergey Fedorovich — Dr. Sci. (Biology), Professor of the Department of Geoecology and Nature Management Federal State Budgetary Educational Institution Chelyabinsk State University, Minister of Ecology of the Chelyabinsk Region, likhaschev@mail.ru

6

ОСОБЕННОСТИ АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА ИЗОЛИРОВАННЫХ ПОПУЛЯЦИЙ СОСНЫ (БОЛЬШОЙ СОЛОВЕЦКИЙ ОСТРОВ)

74–81

УДК 630

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-74-81

Шифр ВАК 4.1.2

А.Н.Соболев¹, П.А.Феклистов², А.В.Грязькин³, О.И.Гаврилова⁴

¹ФГБУК «Соловецкий государственный историко-архитектурный и природный музей-заповедник», Россия, 163000, Архангельская обл., Приморский р-н, муниципальное образование Соловецкое, пос. Соловецкий (остров Соловки)

²ФГБУН «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова» (ФИЦКИА РАН), Россия, 163020, Архангельская обл., г. Архангельск, Никольский пр-кт, д. 20

³ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова» (СПбГЛТУ им. С.М. Кирова), 194021, Россия, г. Санкт-Петербург, Институтский пер, д. 5, литера У

⁴ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», Россия, 185096, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, д. 33

pfeklistov@yandex.ru

Приведены результаты исследования ассимиляционного аппарата в изолированных от материка популяциях сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) и сосны скрученной (Pinus contorta) на Большом Соловецком острове. Представлены три объекта сосняк черничный естественного происхождения и культуры сосны скрученной и сосны обыкновенной в черничных условиях местопроизрастания. Установлены параметры хвои сосны обыкновенной в сосняке естественного происхождения и в культурах сосны обыкновенной и сосны скрученной. Выявлено, что параметры средней хвоинки в естественном сосняке и в культурах (сосна обыкновенная) довольно близки. Масса средней хвоинки, ширина и толщина достоверно не различаются, а различаются лишь длина и площадь. Так же достоверно не отличаются масса хвои на ветви. Выявлено, что масса хвои на ветви составляет 169…181 г, масса средней хвоинки 14…15 мг, длина 28 и 36 мм в культурах. В то же время все показатели существенно ниже, чем у сосны на материке (Приморский район Архангельской области). Установлено, что параметры хвои сосны скрученной в культурах выше показателей сосны обыкновенной в культурах примерно в 1,5–2 раза. Предельная продолжительность жизни хвои сосны обыкновенной (определенная по массе) 7 лет в естественных сосняках и 5 лет в культурах. Выявлено, что наиболее существенную роль имеет хвоя до 4 лет у сосны обыкновенной и до 5 лет у сосны скрученной. Показано, что длина хвои, сформированная в разные календарные годы, заметно различается. Установлено, что в динамике длины хвоинки прослеживается трехлетняя цикличность. Определено, что на длину хвои текущего года влияет ее размер предыдущего года. Выявлено, что в изученных условиях положение в кроне не влияет на параметры хвои, то есть часть кроны (верхняя, средняя, нижняя) не оказывает влияния.

Ключевые слова: хвоя, продолжительность жизни, масса, размеры, часть кроны, сосняки черничные

Ссылка для цитирования: Соболев А.Н., Феклистов П.А., Грязькин А.В., Гаврилова О.И. Особенности ассимиляционного аппарата изолированных популяций сосны (Большой Соловецкий остров) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 74–81. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-74-81

Список литературы

[1] Феклистов П.А., Соболев А.Н. Лесные насаждения Соловецкого архипелага (структура, состояние, рост). Архангельск: Изд-во Северного (Арктического) федерального ун-та, 2010. 201 с.

[2] Соболев А.Н., Феклистов П.А. Продолжительность жизни и биометрические параметры хвои в сосняке черничном (о-в Б. Соловецкий) // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки, 2016. № 4. С. 47–56. DOI:10.17238/issn 2227-6572.2016.4.47

[3] Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесная пром-сть, 1982. 552 с.

[4] Гусев И.И., Калинин В.И. Лесная таксация: учеб. пособие к проведению полевой практики. Л.: Изд-во ЛТА, 1988. 61 с.

[5] Сукачев В.Н. Дылис Н.В. Программа и методика биогеоценологических исследований. М: Наука, 1966. 332 с.

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

[7] ГОСТ 16128–70. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: Издательство стандартов, 1971. 23 с.

[8] ОСТ 56-69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. Введ. 01-01-84. М.: Изд-во ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. 60 с.

[9] Гусев И.И. Таксация древостоя. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000. С. 13.

[10] Родин А.Р., Мерзленко М.Д. Методические рекомендации по изучению лесных культур старших возрастов. М.: Изд-во Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина, 1983. 36 с.

[11] Базилевич Н.И., Титлянова А.А., Смирнов В.В., Родин Л.Е., Нечаева Н.Т., Левин Ф.И. Методы изучения биологического круговорота в различных природных зонах. М.: Мысль, 1978. 184 с.

[12] Феклистов П.А., Евдокимов В.Н., Барзут В.М. Биологические и экологические особенности роста сосны в северной подзоне европейской тайги. Архангельск: Изд-во ИПЦ АГТУ, 1997. 140 с.

[13] Надуткин В.Д., Модянов А.Н. Наземная фитомасса древесных растений в сосняках зеленомошных // Вопросы экологии сосняков Севера: тр. Коми фил. АН СССР, 1972. № 24. С. 70–80.

[14] Барабин А.И. Закономерности семеношения ели на европейском севере и основы лесосеменного прогнозирования: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук, 06.03.01 Лесные культуры, селекция, семеноводство и озеленение городов. М.: 35 с.

[15] Басов В.А. Семеношение хвойных как основа устойчивости таежных экосистем // Информационный листок Коми межотраслевой территориальный цент научно-технической информации и пропаганды, № 100-85. Сыктывкар, 1985. 5 с.

[16] Тишин Д.В. Влияние природно-климатических факторов на радиальный прирост основных видов деревьев Среднего Поволжья: автореф. дис. ... канд. биол. наук, 03.00.16. Экология, Казань, 2006. 20 с.

[17] Hustich J.The The scotch pine in northernmost Finland and its dependence on the climate in the last decades // Acta botanica Fennica 42,1948, 287 p.

[18] Лир Х., Польтер Г., Фидлер Г.-И. Физиология древесных растений. М.: Лесная пром-сть, 1974. 425 с.

[19] Бобкова К.С., Галенко Э.П. Сезонный и годичный прирост северотаежных лесов // Дендроклиматические исследования в СССР: тез. докл. III Всес. конф. по дендроклиматологии. Архангельск, 1978. С. 81–83.

[20] Бобкова К.С., Патов А.И. Сезонная динамика роста побегов и корней // Эколого-биологические основы повышения продуктивности таежных лесов Европейского Севера. Л.: Наука, 1981. С. 93–103

[21] Эколого-физиологические основы продукционного процесса хвойных фитоценозов на Севере. Сыктывкар: Изд-во Коми научного центра УрО АН СССР, 1989. Вып. 213. 28 с.

[22] Булыгин Н.Е. Дендрология. Л.: Агропромиздат, 1991. 352 с.

[23] Феклистов П.А., Бирюков С.Ю., Федяев А.Л. Сравнительные эколого-биологические особенности сосны скрученной и обыкновенной в северной подзоне европейской тайги. Архангельск: Изд-во Архангельского ГТУ, 2008. 118 с.

[24] Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С., Иванчиков А.А., Морозова Р.М. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука, 1977. 304 с.

[25] Бобкова К.С. Экологические основы продуктивности хвойных лесов Европейского Северо-Востока: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Красноярск, 1990. 35 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

Грязькин Анатолий Васильевич — д-р с.-х. наук, профессор, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», lesovod@bk.ru

Гаврилова Ольга Ивановна — д-р с.-х. наук, профессор кафедры технологии и организации лесного комплекса, ФГБОУ ВО «Петрозаводский государственный университет», ogavril@mail.ru

ASSIMILATION APPARATUS PECULIARITIES OF ISOLATED PINE POPULATIONS (BOLSHOY SOLOVETSKY ISLAND)

A.N. Sobolev¹, P.A. Feklistov², A.V. Gryazkin³, O.I. Gavrilova⁴

¹Solovetsky Museum Reserve, 163000, pos. Solovetsky, Primorsky District, Arkhangelsk reg., Russia

²FECIAR RAS, 20, Nikolsky av., 163020, Arkhangelsk reg., Arkhangelsk, Russia

³Saint-Petersburg State Forestry University named after S.M. Kirov, 5, letter U, Institutsky lane, 194021, St. Petersburg

⁴Petrozavodsk State University, 33, Lenin av., Petrozavodsk, Republic of Karelia, Russia

pfeklistov@yandex.ru

The study results of the assimilation apparatus in the populations of Scots pine (Pinus sylvestris) and Shore pine (Pinus contorta) isolated from the mainland on the Bolshoy Solovetsky Island are presented. Three sites of bilberry pine forest of natural origin, Shore pine and Scots pine in bilberry habitat conditions are presented. Scots pine needle parameters were determined in the pine forest of natural origin and in the cultures of Shore pine. It was revealed that the parameters of the average needle in the natural pine forest and in cultures (Scots pine) are quite similar. The mass of the average needle, width and thickness do not really differ, but only the length and area differ. The mass of needles per branch is also not reliably different. It was revealed that the mass of needles on the branch is 169...181 g, the mass of average needles 14...15 mg, the length totals to 28 and 36 mm in cultures. At the same time, all the parameters are significantly lower than those of pine on the mainland (Primorsky district of the Arkhangelsk region). It was found that the parameters of Shore pine needles in cultures are higher than those of Scots pine in cultures by about 1,5–2 times. The life expectancy of the needles of the Scots pine (determined by weight) is 7 years in natural pine forests and 5 years in cultures. It was revealed that the most significant role is played by needles up to 4 years in the Scots pine and up to 5 years in the Shore pine. It is shown that the length of needles formed in different calendar years differs markedly. It is established that three-year cyclicity is traced in the dynamics of needle length. It was determined that the needle length of the current year is influenced by its size of the previous year. It was revealed that in the studied conditions the position in the crown does not affect the parameters of needles, i. e. the part of the crown (upper, middle, lower) has no influence.

Keywords: needles, life expectancy, weight, size, part of the crown, blueberry pine trees

Suggested citation: Sobolev A.N., Feklistov P.A., Gryaz’kin A.V., Gavrilova O.I. Osobennosti assimilyatsionnogo apparata izolirovannykh populyatsiy sosny (Bol’shoy Solovetskiy ostrov) [Assimilation apparatus peculiarities of isolated pine populations (Bolshoy Solovetsky island)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 74–81. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-74-81

References

[1] Feklistov P.A., Sobolev A.N. Lesnye nasazhdeniya Solovetskogo arkhipelaga (struktura, sostoyanie, rost) [Forest plantations of the Solovetsky archipelago (structure, state, growth)]. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University, 2010, 201 p.

[2] Sobolev A.N., Feklistov P.A. Prodolzhitel’nost’ zhizni i biometricheskie parametry khvoi v sosnyake chernichnom (o-v B. Solovetskiy) [Life expectancy and biometric parameters of needles in blueberry pine forest (B. Solovetsky Island)]. Vestnik Sev. (Arktich.) feder. un-ta. Ser.: Estestv. nauki [Vestnik Sev. (Arctic) feder. university Ser.: Natural. Nauki], 2016, no. 4, pp. 47–56. DOI:10.17238/issn 2227-6572.2016.4.47

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

[4] Gusev I.I., Kalinin V.I. Lesnaya taksatsiya: uchebnoe posobie k provedeniyu polevoy praktiki [Forest inventory: a textbook for field practice]. Leningrad: LTA, 1988, 61 p.

[5] Sukachev V.N. Dylis N.V. Programma i metodika biogeotsenologicheskikh issledovaniy [Program and methodology of biogeocenological research]. Moscow: Nauka, 1966, 332 p.

[6] 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.

[7] GOST 16128–70 Ploshchadi probnye lesoustroitel’nye. Metod zakladki [Trial forest inventory areas. bookmark method]. Moscow: Publishing house of standards, 1971, 23 p.

[8] OST 56-69–83 Ploshchadi probnye lesoustroitel’nye. Metod zakladki. Vved. 01-01-84 [Trial forest inventory areas. bookmark method. Introduction 01-01-84]. Moscow: TsBNTI Gosleskhoz USSR, 1984, 60 p.

[9] Gusev I.I. Taksatsiya drevostoya [Forest inventory]. Arkhangelsk: Publishing House of ASTU, 2000, p. 13.

[10] Rodin A.R., Merzlenko M.D. Metodicheskie rekomendatsii po izucheniyu lesnykh kul’tur starshikh vozrastov [Methodological recommendations for the study of forest cultures of older ages]. Moscow: Vsesoyuznaya akademiya sel’skokhozyaystvennykh nauk imeni Lenina [All-Union Academy of Agricultural Sciences named after Lenin], 1983, 36 p.

[11] Bazilevich N.I., Titlyanova A.A., Smirnov V.V., Rodin L.E., Nechaeva N.T., Levin F.I. Metody izucheniya biologicheskogo krugovorota v razlichnykh prirodnykh zonakh [Methods for studying the biological cycle in various natural zones]. Moscow: Mysl’ [Thought], 1978, 184 p.

[12] Feklistov P.A., Evdokimov V.N., Barzut V.M. Biologicheskie i ekologicheskie osobennosti rosta sosny v severnoy podzone evropeyskoy taygi [Biological and ecological features of pine growth in the northern subzone of the European taiga]. Arkhangelsk: IPTs AGTU, 1997, 140 p.

[13] Nadutkin V.D., Modyanov A.N. Nazemnaya fitomassa drevesnykh rasteniy v sosnyakakh zelenomoshnykh [Terrestrial phytomass of woody plants in green moss pine forests]. Voprosy ekologii sosnyakov Severa: tr. Komi fil. AN SSSR [Problems of ecology of pine forests of the North: tr. Komi Phil. AN SSSR], 1972, no. 24, pp. 70–80.

[14] Barabin A.I. Zakonomernosti semenosheniya eli na evropeyskom severe i osnovy lesosemennogo prognozirovaniya [Patterns of spruce seed production in the European north and the foundations of forest seed forecasting: abstract of the thesis]. Dis. Dr. Sci. (Agric.), 06.03.01 Forest crops, selection, seed production and urban greening. Moscow, 35 p.

[15] Basov V.A. Semenoshenie khvoynykh kak osnova ustoychivosti taezhnykh ekosistem [Seed production of conifers as a basis for the sustainability of taiga ecosystems]. Informatsionnyy listok Komi mezhotraslevoy territorial’nyy tsent nauchno-tekhnicheskoy informatsii i propagandy [Information sheet of the Komi Intersectoral Territorial Center for Scientific and Technical Information and Propaganda], Syktyvkar, 1985, no. 100–85, 5 p.

[16] Tishin D.V. Vliyanie prirodno-klimaticheskikh faktorov na radial’nyy prirost osnovnykh vidov derev’ev Srednego Povolzh’ya [Influence of natural and climatic factors on the radial growth of the main types of trees in the Middle Volga region]. Dis. Cand. Sci. (Biol.), 03.00.16. Ecology, Kazan, 2006, 20 p.

[17] Hustich J. The scotch pine in northernmost Finland and its dependence on the climate in the last decades. Acta botanica Fennica 42, 1948, 287 p.

[18] Lear H., Polter G., Fidler G.-I. Fiziologiya drevesnykh rasteniy [Physiology of woody plants]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1974, 425 p.

[19] Bobkova K.S., Galenko E.P. Sezonnyy i godichnyy prirost severotaezhnykh lesov [Seasonal and annual growth of northern taiga forests]. [Dendroclimatic research in the USSR]. Dendroklimaticheskie issledovaniya v SSSR: tez. dokl. III Vsesoyuzn konf. po dendroklimatologii [Abstracts. report III All-Union Conf. in dendroclimatology]. Arkhangelsk, 1978, pp. 81–83.

[20] Bobkova K.S., Patov A.I. Sezonnaya dinamika rosta pobegov i korney [Seasonal dynamics of growth of shoots and roots]. Ekologo-biologicheskie osnovy povysheniya produktivnosti taezhnykh lesov Evropeyskogo Severa [Ecological and biological bases for increasing the productivity of taiga forests of the European North]. Leningrad: Nauka, 1981, pp. 93–103.

[21] Ekologo-fiziologicheskie osnovy produktsionnogo protsessa khvoynykh fitotsenozov na Severe [Ecological and physiological foundations of the production process of coniferous phytocenoses in the North]. Syktyvkar: Komi nauchnyy tsentr UrO AN SSSR [Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Academy of Sciences of the USSR], 1989, iss. 213, 28 p.

[22] Bulygin N.E. Dendrologiya [Dendrology]. Leningrad: Agropromizdat, 1991, 352 p.

[23] Feklistov P.A., Biryukov S.Yu., Fedyaev A.L. Sravnitel’nye ekologo-biologicheskie osobennosti sosny skruchennoy i obyknovennoy v severnoy podzone evropeyskoy taygi [Comparative ecological and biological features of lodgepole and Scotch pine in the northern subzone of the European taiga]. Arkhangelsk: Arkhangelsk GTU, 2008, 118 p.

[24] Kazimirov N.I., Volkov A.D., Zyabchenko S.S., Ivanchikov A.A., Morozova R.M. Obmen veshchestv i energii v sosnovykh lesakh Evropeyskogo Severa [Metabolism and energy in the pine forests of the European North]. Ltningrad: Nauka, 1977, 304 p.

[25] Bobkova K.S. Ekologicheskie osnovy produktivnosti khvoynykh lesov Evropeyskogo severo-vostoka [Ecological foundations of the productivity of coniferous forests of the European North-East]. Dis. Dr. Sci. (Biol.). Krasnoyarsk: IL and D. SO AN USSR, 1990, 35 p.

Authors’ information

Sobolev Aleksandr Nikolaevich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Solovetsky Museum of the Reserve, alex-sobol@mail.ru

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

Gryaz’kin Anatoliy Vasil’evich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Saint-Petersburg State Forest Technical University, lesovod@bk.ru

Gavrilova Ol’ga Ivanovna — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Technology and Organization of the Forestry Complex of PetrSU, ogavril@mail.ru

7

ВЛИЯНИЕ ТАКСАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАСАЖДЕНИЙ НА ЦВЕТЕНИЕ ЛИПНЯКОВ В УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ

82–91

УДК 630*5+630*17:582.685.4(470.51)

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-82-91

Шифр ВАК 4.1.6

М.В. Якимов, Р.Р. Абсалямов, В.Ю. Якимова

ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный аграрный университет», Россия, 426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11

lesovod27@yandex.ru

Приведены результаты исследования балла цветения липовых насаждений. Для исследования применялись методы эксперимента, наблюдений и лесоводственно-таксационные приемы. Были заложены круговые пробные площади постоянного радиуса для изучения таксационных показателей липовых насаждений и для определения балла цветения липы. Пробные площади заложены в радиусе трех километров от расположенных пасек, так как активный лет медоносных пчел составляет приблизительно это расстояние от расположенных ульев. Пробные площади заложены в соответствии с ОСТ 56-69–83 «Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки». Изучен состав насаждений вокруг двух стационарных и двух перевозных пасек. Определены баллы цветения липовых насаждений. Результаты исследований представляют практический интерес главным образом для пчеловодов. Материалы научного исследования используются в учебном процессе при подготовке обучающихся по направлению «Лесное дело». Максимальный балл цветения наблюдается в низкополнотных (0,4…0,5) спелых и перестойных насаждениях с преобладанием липы мелколистной в составе. Именно такая полнота древостоя позволяет увеличивать ширину и протяженность кроны, способствуя тем самым увеличению количества цветков и соответственно балла цветения липы.

Ключевые слова: липовые насаждения, опытные пасеки, учетный период, таксационные показатели, балл цветения

Ссылка для цитирования: Якимов М.В., Абсалямов Р.Р., Якимова В.Ю. Влияние таксационных показателей насаждений на цветение липняков в Удмуртской Республике // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 82–91. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-82-91

Список литературы

[1] Самсонова И.Д., Сидаренко П.В. Ресурсный потенциал лесных полос агроландшафтов степного Придонья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2022. № 1 (93). С. 59–65.

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

[3] Самсонова И.Д., Саттаров В.Н., Гильманова Г.Р. Медоносная ценность плодовых видов в степном Придонье // Вестник ИрГСХА, 2022. № 110. С. 33–44.

[4] Khisamov R.R., Farkhutdinov R.G., Yumaguzhin F.G. Honey production potential and cadastral valuation of melliferous resources for the Southern Ural // J. of Engineering and Applied Sciences, 2018, t. 13, no. S5, pp. 4622–4629.

[5] Khisamov R., Yanbaev Y., Yumaguzhin F., Farkhutdinov R., Ishbulatov M., Onuchin M., Mustafin R., Rakhmatullin Z., Talipov E. Nectariferous potential and cadastral evaluation of honey resources of the wildlife Altyin Solok Reserve created for the conservation and reproduction of the Burzian population of the Apis Mellifera Mellifera L. // Bulgarian J. of Agricultural Science, 2019, 25 (Suppl. 2), pp. 140–149.

[6] Хисамова Р.Р., Мусин Х.Г., Карюгина В.Г., Фархутдинов Р.Г. Экологическая и физиолого-биохимическая характеристика популяций липы мелколистной на территории Республики Башкортостан // Biomics, 2022, т. 14(4), pp. 300–304. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2022-28

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

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

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

[10] Мурахтанов Е.С. Пчеловодство в липняках. М.: Лесная пром-сть, 1977. 104 с.

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

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

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

[14] Мартынова М.В. Оптимизация кормовой базы пчеловодства в Республике Башкортостан // Вестник Башкирского государственного аграрного университета, 2020. № 2(54). С. 38–44.

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

[16] Серяков И.С. Пчеловодство. Племенная работа в пчеловодстве. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2021. 60 с.

[17] Сабирова Г.В., Габделхаков А.К., Габдрахимов К.М. Динамика таксационных показателей спелого древостоя липы мелколистной в зеленой зоне г. Уфы // Вестник Башкирского государственного аграрного университета, 2017. № 1 (41). С. 108–111.

[18] Михайлова Н.В. Продуктивность естественных липово-еловых насаждений Предуралья // Вестник Башкирского государственного аграрного университета, 2010. № 4. С. 57–62.

[19] Козьяков С.Н. Ход роста липняков по типам леса в Башкирской АССР // Труды Башкирского сельскохозяйственного института, 1963. Т. 11. Ч. 1. С. 64–67.

[20] Костырина Т.В., Комин А.Э. Медопродуктивность дальневосточных лип и сравнительная оценка результатов расчета от рубки липовых насаждений и по использованию их для развития пчеловодства // Аграрный вестник Приморья, 2018. № 4(12). С. 82–86.

[21] Мерзленко М.Д., Мельник П.Г., Сухоруков А.С. Лесоводственная экскурсия в Лосиный Остров. М.: МГУЛ, 2008. 128 с.

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

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

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

[25] Соколов П.А. Состояние и теоретические основы формирования липняков. Йошкар-Ола: Марийское книжное изд-во, 1978. 208 с.

[26] Якимов М.В. Медово-экономический эффект липовых насаждений // Научному прогрессу — творчество молодых: Материалы XVII Междунар. молодежной науч. конф. по естественнонаучным и техническим дисциплинам, 22–23 апреля 2022 года, Йошкар-Ола. Йошкар-Ола: Изд-во ПГТУ, 2022. С. 422–425.

[27] Sultanova R.R., Gabdrahimov K.M., Khayretdinov A.F., Konashova S.I., Konovalov V.F., Blonskaya L.N., Sabirzyanov I.G., Martynova M.V., Isyanyulova R.R., Gabdelkhakov A.K. Evaluation of ecological potential of forests // J. of Engineering and Applied Sciences, 2018, t. 13, no. S8, pp. 6590–6596.

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

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

[30] ОСТ 56-69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки. М.: Изд-во ЦБНТИлесхоз, 1984. 60 с.

[31] Каппер В.Г. Об организации ежегодных систематических наблюдений за плодоношением древесных пород // Труды по лесному опытному делу, 1930. Вып. 8. С. 103–139.

[32] Ибрагимов И.А., Муратов М.Э. Материалы к установлению медопродуктивности липняков БАССР// Сборник трудов Башкирской лесной опытной станции, 1962. Вып. 4. С. 177–184.

[33] Sultanova R., Gabitov I.I., Yanbaev Y.A., Yumaguzhin F.G., Martynova M.V., Chudov I.V., Tuktarov V.R. Forest melliferous resources as a sustainable development factor of beekeeping // Israel J. of Ecology & Evolution, 2019, t. 65, no. 3–4, pp. 77–84.

[34] Фархутдинов Р.Г., Хисамова Р.Р., Хисамов Р.Р., Галеев Э.И., Онучин М.С., Зубаиров Р.Р., Талыпов М.А. Результаты мониторинга состояния насаждений Тilia cordata в лесах северной лесостепи Республики Башкортостан // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2020. № 1 (81). С. 69–73.

[35] Султанова Р.Р., Конашова С.И., Михайлова Н.В. Формирование нектарных насаждений липы мелколистной // Достижения науки и техники АПК, 2010. № 2. С. 32–33.

Сведения об авторах

Якимов Михаил Витальевич — ст. преподаватель кафедры лесоустройства и экологии, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный аграрный университет», mikhailyackimov@yandex.ru

Абсалямов Рафаэль Рамзиевич — канд. с.-х. наук, доцент, зав. кафедрой лесоустройства и экологии, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный аграрный университет», lesovod27@yandex.ru

Якимова Валентина Юрьевна — канд. с.-х. наук, ассистент кафедры кормления и разведения сельскохозяйственных животных, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный аграрный университет», valentina.yaki@yandex.ru

INFLUENCE OF PLANTINGS TAXATION INDICATORS ON LINDEN TREES FLOWERING IN UDMURT REPUBLIC

M.V. Yakimov, R.R. Absalyamov, V.Y. Yakimova

Udmurt State Agrarian University, 11, Studentskaya st., Izhevsk, 426069, Udmurt Republic, Russia

lesovod27@yandex.ru

The article presents the study results of a linden plantations flowering index. Experimental methods, observations as well as forestry and taxation techniques were used in the course of the study. Circular test areas of a constant radius were laid to study the taxation indicators of linden plantations and to determine the linden flowering index. The test areas are laid within a radius of three kilometers from the apiaries located, since the active flight of honey bees is approximately this distance from the hives located. The trial areas are laid out in accordance with OST 56-69–83 «Trial forest management areas. Establishment method». The composition of plantings around two stationary and two transportable apiaries has been studied. The linden plantations flowering indices were determined. The results of the research are of practical interest mainly for beekeepers. The materials of scientific research are used in the educational process in the preparation of students in the «Forestry» science. The maximum flowering index is observed in incomplete (0,4…0,5) ripe and over-ripe stands with a predominance of small-leaved linden in the composition. It is this completeness of the stand that makes it possible to increase the width and length of the crown, thereby contributing to an increase in the number of flowers and, accordingly, the lime flowering index.

Keywords: lime plantations, experimental apiaries, accounting period, taxation indicators, flowering index

Suggested citation: Yakimov M.V., Absalyamov R.R., Yakimova V.Y. Vliyanie taksatsionnykh pokazateley nasazhdeniy na tsvetenie lipnyakov v Udmurtskoy respublike [Influence of plantings taxation indicators on linden trees flowering in Udmurt Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 82–91. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-82-91

References

[1] Samsonova I.D., Sidarenko P.V. Resursnyy potentsial lesnykh polos agrolandshaftov stepnogo Pridon’ya [Resource potential of forest belts of agrolandscapes of the steppe Don region]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2022, no. 1 (93), pp. 59–65.

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

[3] Samsonova I.D., Sattarov V.N., Gil’manova G.R. Medonosnaya tsennost’ plodovykh vidov v stepnom Pridon’e [Honey-bearing value of fruit species in the steppe Don region]. Vestnik IrGSKhA, [Vestnik IrGSHA], 2022, no. 110, pp. 33–44.

[4] Khisamov R.R., Farkhutdinov R.G., Yumaguzhin F.G. Honey production potential and cadastral valuation of melliferous resources for the Southern Ural. J. of Engineering and Applied Sciences, 2018, t. 13, no. S5, pp. 4622–4629.

[5] Khisamov R., Yanbaev Y., Yumaguzhin F., Farkhutdinov R., Ishbulatov M., Onuchin M., Mustafin R., Rakhmatullin Z., Talipov E. Nectariferous potential and cadastral evaluation of honey resources of the wildlife Altyin Solok Reserve created for the conservation and reproduction of the Burzian population of the Apis Mellifera Mellifera L.. Bulgarian J. of Agricultural Science, 2019, 25 (Suppl. 2), pp. 140–149.

[6] Khisamova R.R., Musin Kh.G., Karyugina V.G., Farkhutdinov R.G. Ekologicheskaya i fiziologo-biokhimicheskaya kharakteristika populyatsiy lipy melkolistnoy na territorii Respubliki Bashkortostan [Ecological and physiological-biochemical characteristics of small-leaved linden populations on the territory of the Republic of Bashkortostan]. Biomics, 2022, v. 14(4), pp. 300–304. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2022-28

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

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

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

[10] Murahtanov E.S. Pchelovodstvo v lipnyakah. [Beekeeping in lipnyaki]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’, 1977, 104 p.

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

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

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

[14] Martynova M.V. Optimizatsiya kormovoy bazy pchelovodstva v Respublike Bashkortostan [Optimization of the forage base of beekeeping in the Republic of Bashkortostan]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Bashkir State Agrarian University], 2020, no. 2(54), pp. 38–44.

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

[16] Seryakov I.S. Pchelovodstvo. Plemennaya rabota v pchelovodstve [Beekeeping. Tribal work in beekeeping]. Gorki: Belorusskaya gosudarstvennaya sel’skokhozyaystvennaya akademiya [Belarusian State Agricultural Academy], 2021, 60 p.

[17] Sabirova G.V., Gabdelkhakov A.K., Gabdrakhimov K.M. Dinamika taksatsionnykh pokazateley spelogo drevostoya lipy melkolistnoy v zelenoy zone g. Ufy [Dynamics of taxation indicators of a mature stand of small-leaved linden in the green zone of Ufa]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Bashkir State Agrarian University], 2017, no. 1 (41), pp. 108–111.

[18] Mikhaylova N.V. Produktivnost’ estestvennykh lipovo-elovykh nasazhdeniy Predural’ya [Productivity of natural linden-spruce plantations of the Cis-Urals] Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Bashkir State Agrarian University], 2010, no. 4, pp. 57–62.

[19] Kozyakov S.N. Growth course of linden forests by forest types in the Bashkir Autonomous Soviet Socialist Republic [The course of growth of linden trees by types of forest in the Bashkir ASSR]. Trudy Bashkirskoy SKhI [Proceedings of the Bashkir Agricultural Institute], 1963, t. 11, ch. 1, pp. 64–67.

[20] Kostyrina T.V., Komin A.E. Medoproduktivnost’ dal’nevostochnykh lip i sravnitel’naya otsenka rezul’tatov rascheta ot rubki lipovykh nasazhdeniy i po ispol’zovaniyu ikh dlya razvitiya pchelovodstva [Honey productivity of Far Eastern lindens and a comparative assessment of the results of the calculation from the felling of linden plantations and their use for the development of beekeeping]. Agrarnyy vestnik Primor’ya [Agrarian Bulletin of Primorye], 2018, no. 4 (12), pp. 82–86.

[21] Merzlenko M.D., Mel’nik P.G., Sukhorukov A.S. Lesovodstvennaya ekskursiya v Losinyy ostrov [Silvicultural excursion to Losiny ostrov]. Moscow: MSFU, 2008, 128 p.

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

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

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

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

[26] Yakimov M.V. Medovo-ekonomicheskiy effekt lipovykh nasazhdeniy [Honey-economic effect of lime plantations]. Nauchnomu progressu — tvorchestvo molodykh: materialy XVII Mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy konferentsii po estestvennonauchnym i tekhnicheskim distsiplinam [Scientific progress — creativity of the young : materials of the XVII International Youth Scientific Conference on Natural Science and Technical Disciplines], Yoshkar-Ola, 22–23 April 2022. Yoshkar-Ola, 2022, pp. 422–425.

[27] Sultanova R.R., Gabdrahimov K.M., Khayretdinov A.F., Konashova S.I., Konovalov V.F., Blonskaya L.N., Sabirzyanov I.G., Martynova M.V., Isyanyulova R.R., Gabdelkhakov A.K. Evaluation of ecological potential of forests // J. of Engineering and Applied Sciences, 2018, t. 13, no. S8, pp. 6590–6596.

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

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

[30] OST 56-69–83. Ploshchadi probnye lesoustroitel’nye. Metod zakladki [Trial forest inventory areas. Bookmark method.]. Moscow: CBNTIleskhoz, 1984, 60 p.

[31] Kapper V.G. Ob organizatsii ezhegodnykh sistematicheskikh nablyudeniy za plodonosheniem drevesnykh porod [On the organization of annual systematic observations of the fruiting of tree species]. Trudy po lesnomu opytnomu delu [Works on forest experimental], 1930, v. 8, pp. 103–139.

[32] Ibragimov I.A., Muratov M.E. Materialy k ustanovleniyu medoproduktivnosti lipnyakov BASSR [Materials for establishing the honey productivity of lipnyakov BASR]. Sbornik trudov po lesnomu khozyaystvu BashLOS [Collection of works on forestry BashLOS], 1962, v. 4, pp. 177–184.

[33] Sultanova R., Gabitov I.I., Yanbaev Y.A., Yumaguzhin F.G., Martynova M.V., Chudov I.V., Tuktarov V.R. Forest melliferous resources as a sustainable development factor of beekeeping // Israel J. of Ecology & Evolution, 2019, t. 65, no. 3–4, pp. 77–84.

[34] Farkhutdinov R.G., Khisamova R.R., Khisamov R.R., Galeev E.I., Onuchin M.S., Zubairov R.R., Talypov M.A. Rezul’taty monitoringa sostoyaniya nasazhdeniy Tilia cordata v lesakh severnoy lesostepi Respubliki Bashkortostan [Results of monitoring the state of Tilia cordata plantations in the forests of the northern forest-steppe of the Republic of Bashkortostan]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2020, no. 1 (81), pp. 69–73.

[35] Sultanova R.R., Konashova S.I., Mikhaylova N.V. Formirovanie nektarnykh nasazhdeniy lipy melkolistnoy [Formation of nectar plantations of small-leaved linden]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of agriculture], 2010, no. 2, pp. 32–33.

Authors’ information

Yakimov Mikhail Vital’evich — Senior Lecturer of the Department of forest management and ecology, Udmurt State Agrarian University, mikhailyackimov@yandex.ru

Absalyamov Rafael’ Ramzievich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Head of the Department of Forest management and ecology, Udmurt State Agrarian University, lesovod27@yandex.ru

Yakimova Valentina Yur’evna — Cand. Sci. (Agriculture), Assistant of the Department of feeding and breeding of farm animals, Udmurt State Agrarian University, valentina.yaki@yandex.ru.

ЛЕСНЫЕ КУЛЬТУРЫ, СЕЛЕКЦИЯ И ГЕНЕТИКА

8

ПРИЖИВАЕМОСТЬ КУЛЬТУР СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ (PINUS SIBIRICA DU TOUR.) В УСЛОВИЯХ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА — ЮГРЫ

92–99

УДК 630*232

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-92-99

Шифр ВАК 4.1.2

А.Е. Осипенко, Л.А. Белов, К.А. Башегуров, С.В. Залесов

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), Россия, 620110, г. Екатеринбург,

ул. Сибирский тракт, д. 37

Zalesov@usfeu.ru

Рассматриваются причины низкой приживаемости культур сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour.) в условиях Западно-Сибирского среднетаежного равнинного лесного района. Приведены данные о местонахождении и описаны исследуемые участки культур сосны кедровой сибирской, а также данные о количестве сохранившихся растений и приживаемости сеянцев на обследованных участках. Установлено, что приживаемость культур сосны кедровой сибирской на четырех участках в 2020 г. составляла 7,8…60,3 %, а в 2022 г. данный показатель снизился до 3,6…39,8 %. Для увеличения приживаемости культур сосны кедровой сибирской рекомендовано отказаться от технологий обработки почвы, при которых верхний плодородный слой перемешивается с нижележащими горизонтами, а также своевременно проводить агротехнические и лесоводственные уходы.

Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, приживаемость, лесные культуры, саженцы, лесовосстановление

Ссылка для цитирования: Осипенко А.Е., Белов Л.А., Башегуров К.А., Залесов С.В. Приживаемость культур сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour.) в условиях Ханты-Мансийского автономного округа — Югры // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 92–99. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-92-99

Список литературы

[1] Перекальский В.В., Креснов В.Г., Манович В.Н., Махонин А.С., Буторина Т.М. О характеристике кедровых лесов Сибири // Кедровые леса в Ханты-Мансийском автономном округе — Югре: состояние, проблемы, повышение их продуктивности. Ханты-Мансийск: ИД «Югорский», 2007. С. 4–8.

[2] Фролова Т.А. Искусственные кедровники Ханты-Мансийского автономного округа — Югры // Леса России и хозяйство в них, 2009. Вып. 3 (33). С. 32–36.

[3] Залесов С.В., Чижов Б.Е., Титов Е.В., Платонов Е.П. Кедровники Югры — вчера, сегодня, завтра. Ханты-Мансийск: Печатное дело, 2012. 178 с.

[4] Чижов Б.Е., Бех И.А. Кедровые леса Западно-Сибирской равнины, хозяйство в них. Пушкино: Изд-во ВНИИЛМ, 2014. 164 с.

[5] Косицын В.Н. Оценка состояния лесных культур кедра при государственной инвентаризации лесов // Лесная таксация и лесоустройство, 2014. №. 1. С. 65–68.

[6] Дебков Н.М., Данченко А.М. Состояние орехопромысловых зон (на примере Томской области) // Устойчивое лесопользование, 2016. № 3 (47). С. 36–41.

[7] Смолоногов Е.П., Залесов С.В. Эколого-лесоводственные основы организации и ведения хозяйства в кедровых лесах Урала и Западно-Сибирской равнины. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2002. 186 с.

[8] Чернов Н.Н. Культуры кедра сибирского на Урале // Леса Урала и хозяйство в них, 2006. № 27. С. 170–178.

[9] Морозов А.Е., Морозова Л.М., Залесов С.В., Зотеева Е.А., Петров А.П., Капралов А.В. Состояние кедровых лесов Среднего Приобья под воздействием интенсивной нефтедобычи // Альманах современной науки и образования, 2007. № 6. С. 77–82.

[10] Данченко А.М., Бех И.А. Кедровые леса Западной Сибири. Томск: Изд-во Томского государственного университета, 2010. 424 с.

[11] Дебков Н.М., Карташова Т.Ю., Залесова Е.С., Белов Л.А., Оплетаев А.С., Тимербулатов Ф.Т. Некоторые аспекты последствий осветлений в кедровых культурах // Леса России и хозяйство в них, 2018. Вып. 3 (66). С. 21–28.

[12] Дебков Н.М., Сидоренков В.М. Динамика энергии семеношения кедровников, сформированных рубками ухода // Лесохозяйственная информация, 2019. № 1. С. 89–100.

[13] Панёвин B.C., Воробьев В.Н., Парамонов Е.Г., Исаков И.П., Коротков И.А., Садиков Н.А., Семечкин И.В., Скороходов С.Н. Оптимизация использования и воспроизводства ресурсов // Проблемы кедра. Томск: Изд-во Томского научного центра СО АН СССР, 1989. 158 с.

[14] Секерин Е.М., Залесов С.В., Юровских Е.В., Магасумова А.Г. Создание лесных культур кедра сибирского на заброшенных сельскохозяйственных угодьях // Лесотехнические университеты в реализации концепции возрождения инженерного образования: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса, 2015. Т. 10. С. 255–257.

[15] Приказ Минприроды России от 04.12.2020 № 1014 «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений» (Зарегистрировано в Минюсте России 18.12.2020 № 61556)

[16] Приказ Минприроды России от 25.03.2019 № 188 «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений» (Зарегистрировано в Минюсте России 14.05.2019 № 54614)

[17] Воробьев В.Н. Кедровка и ее взаимосвязи с кедром сибирским (опыт количественного анализа). Новосибирск: Наука, 1982. 114 с.

[18] Седых В.Н. Лесообразовательный процесс. Новосибирск: Наука, 2009. 164 с.

[19] Танцирев Н.В., Санников С.Н. Анализ консортивных связей между сосной сибирской и кедровкой на Среднем Урале // Экология, 2011. № 1. С. 20–24.

[20] Сташкевич Н.Ю., Шишкин А.С. Зоогенный фактор возобновления сосны кедровой сибирской в горно-таежных лесах Восточного Саяна // Сибирский экологический журнал, 2014. № 2. С. 313–318.

[21] Дебков Н.М., Залесов С.В., Оплетаев А.С. Обеспеченность осинников средней тайги подростом предварительной генерации (на примере Томской области) // Аграрный вестник Урала, 2015. № 12 (142). С. 48–53.

[22] Дебков Н.М., Оплетаев А.С. О степени изученности консортивных связей кедровки тонкоклювой Nucifraga caryocatactes L. и сосны сибирской Pinus sibirica Du Tour.) // Леса России и хозяйство в них, 2017. № 1 (60). С. 12–18.

[23] Читоркин В.В. Состояние и рост старовозрастных культур кедра сибирского в Западной Сибири // Лесное хозяйство, 2008. № 4. С. 38–40.

[24] Бабич Н.А., Хамитов Р.С., Хамитова С.М. Селекция и семенная репродукция кедра сибирского. Вологда; Молочное: Изд-во ВГМХА, 2014. 154 с.

[25] Братилова Н.П., Лузганов А.Г., Свалова А.И. Рост сосны кедровой сибирской бирюсинского происхождения при высокой сомкнутости полога древостоя // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. Красноярск: Изд-во Сибирского государственного аэрокосмического университета, 2016. С. 8–11.

[26] Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф., Колосовский Э.В. Влияние сомкнутости полога древостоя на рост культур сосны кедровой сибирской (участок «Горный 2»). Красноярск: Изд-во СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2020. 208 с.

[27] Приказ Минприроды России от 29.12.2021 № 1024 «Об утверждении Правил лесовосстановления, формы, состава, порядка согласования проекта лесовосстановления, оснований для отказа в его согласовании, а также требований к формату в электронной форме проекта лесовосстановления» (Зарегистрировано в Минюсте России 11.02.2022 № 67240).

Сведения об авторах

Осипенко Алексей Евгеньевич — канд. с.-х. наук, доц. каф. лесоводства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), osipenkoae@m.usfe.ru

Белов Леонид Александрович — канд. с.-х. наук, доц. каф. лесоводства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), belovla@m.usfeu.ru

Башегуров Константин Андреевич — аспирант кафедры лесоводства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ)

Залесов Сергей Вениаминович — д-р с.-х. наук, проф., зав. каф. лесоводства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), zalesovsv@m.usfeu. ru

SIBERIAN STONE PINE (PINUS SIBIRICA DU TOUR.) SURVIVAL CAPACITY IN KHANTY-MANSI AUTONOMOUS OKRUG, YUGRA

A.E. Osipenko, L.A. Belov, K.A. Bashegurov, S.V. Zalesov

Ural State Forestry University 37, Sibirskiy trakt st., 620110, Yekaterinburg, Russia

Zalesov@usfeu.ru

The article discusses the reasons for the low survival capacity of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour.) crops in the conditions of the West Siberian mid-taiga plain forest region. The field stage of research was performed in the autumn 2020 and the summer 2022. The survival capacity of forest crops was determined on rectangular trial plots covering 1–2 % of the total area of the surveyed plots. The article provides data on the location and description of the studied areas of Siberian stone pine crops, as well as data on the number of surviving plants and the survival capacity of seedlings in these plots. In the course of the research, it was found that the survival capacity of Siberian stone pine crops in the four studied plots was 7,8 (60,3 %) in 2020, and this figure decreased to 3,6 (39,8 %) in 2022. Along with many other possible causes of excessive death of Siberian stone pine seedlings, the most likely reasons for the poor survival capacity are soaking seedlings and suppressing them with unwanted herbaceous and woody vegetation. In the three study areas, it is recommended to write off forest crops and replant seedlings. In one of the studied crop plots, it is necessary to perform silvicultural maintenance in order to remove unwanted hardwoods and supplement forest crops with enlarged seedlings or seedlings of Siberian stone pine. To increase the survival capacity of Siberian stone pine crops, it is recommended to abandon soil cultivation methods in which the upper fertile soil layer is mixed with the underlying levels, as well as to perform agrotechnical and silvicultural maintenance in a timely manner.

Keywords: Siberian stone pine, survival capacity, forest crops, seedlings, reforestation

Suggested citation: Osipenko A.E., Belov L.A., Bashegurov K.A., Zalesov S.V. Prizhivaemost’ kul’tur sosny kedrovoy sibirskoy (Pinus sibirica Du Tour.) v usloviyakh Khanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga — Yugry [Siberian Stone pine (Pinus sibirica Du Tour.) survival capacity in Khanty-Mansi autonomous okrug, Yugra]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 92–99. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-92-99

References

[1] Perekal’skiy V.V., Kresnov V.G., Manovich V.N., Makhonin A.S., Butorina T.M. O kharakteristike kedrovykh lesov Sibiri [On the characteristics of the cedar forests of Siberia]. Kedrovye lesa v Khanty-Mansiyskom avtonomnom okruge — Yugre: sostoyanie, problemy, povyshenie ikh produktivnosti [Cedar forests in the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra: state, problems, increasing their productivity]. Khanty-Mansiysk: Publishing House Yugorsky, 2007, pp. 4–8.

[2] Frolova T.A. Iskusstvennye kedrovniki Khanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga — Yugry [Artificial cedar forests of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug — Yugra]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and the economy in them], 2009, iss. 3 (33), pp. 32–36.

[3] Zalesov S.V., Chizhov B.E., Titov E.V., Platonov E.P. Kedrovniki Yugry — vchera, segodnya, zavtra [The cedar forests of Ugra — yesterday, today, tomorrow]. Khanty-Mansiysk: Printing business, 2012, 178 p.

[4] Chizhov B.E., Bekh I.A. Kedrovye lesa Zapadno-Sibirskoy ravniny, khozyaystvo v nikh [Cedar forests of the West Siberian Plain, farming in them]. Pushkino: VNIILM, 2014, 164 p.

[5] Kositsyn V.N. Otsenka sostoyaniya lesnykh kul’tur kedra pri gosudarstvennoy inventarizatsii lesov [Assessment of the state of forest plantations of Siberian pine during the state inventory of forests]. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo [Forest Taxation and Forest Inventory], 2014, no. 1, pp. 65–68.

[6] Debkov N.M., Danchenko A.M. Sostoyanie orekhopromyslovykh zon (na primere Tomskoy oblasti) [The state of walnut production zones (on the example of the Tomsk region)]. Ustoychivoe lesopol’zovanie [Sustainable forest management], 2016, no. 3 (47), pp. 36–41.

[7] Smolonogov E.P., Zalesov S.V. Ekologo-lesovodstvennye osnovy organizatsii i vedeniya khozyaystva v kedrovykh lesakh Urala i Zapadno-Sibirskoy ravniny [Ecological and forestry bases of organization and management in the cedar forests of the Urals and the West Siberian Plain]. Ekaterinburg: UGLTU, 2002, 186 p.

[8] Chernov N.N. Kul’tury kedra sibirskogo na Urale [Siberian stone pine cultures in the Urals]. Lesa Urala i khozyaystvo v nikh [Forests of the Urals and the economy in them], 2006, no. 27, pp. 170–178.

[9] Morozov A.E., Morozova L.M., Zalesov S.V., Zoteeva E.A., Petrov A.P., Kapralov A.V. Sostoyanie kedrovykh lesov Srednego Priob’ya pod vozdeystviem intensivnoy neftedobychi [The state of cedar forests of the Middle Ob region under the influence of intensive oil production]. Al’manakh sovremennoy nauki i obrazovaniya [Almanakh of modern science and education], 2007, no. 6, pp. 77–82.

[10] Danchenko A.M., Bekh I.A. Kedrovye lesa Zapadnoy Sibiri [Cedar forests of Western Siberia]. Tomsk: Tomsk State University, 2010, 424 p.

[11] Debkov N.M., Kartashova T.Yu., Zalesova E.S., Belov L.A., Opletaev A.S., Timerbulatov F.T. Nekotorye aspekty posledstviy osvetleniy v kedrovykh kul’turakh [Some aspects of the consequences of clarification in stone pine crops]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and the economy in them], 2018, iss. 3 (66), pp. 21–28.

[12] Debkov N.M., Sidorenkov V.M. Dinamika energii semenosheniya kedrovnikov, sformirovannykh rubkami ukhoda [Energy dynamics of seed production of stone pine forests formed by thinning]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry Information], 2019, no. 1, pp. 89–100.

[13] Panevin B.C., Vorob’ev V.N., Paramonov E.G., Isakov I.P., Korotkov I.A., Sadikov N.A., Semechkin I.V., Skorokhodov S.N. Optimizatsiya ispol’zovaniya i vosproizvodstva resursov [Optimization of the use and reproduction of resources]. Problemy kedra [Problems of cedar]. Tomsk: Tomsk Scientific Center SO AN USSR, 1989, 158 p.

[14] Sekerin E.M., Zalesov S.V., Yurovskikh E.V., Magasumova A.G. Sozdanie lesnykh kul’tur kedra sibirskogo na zabroshennykh sel’skokhozyaystvennykh ugod’yakh [Creation of forest cultures of Siberian cedar on abandoned agricultural lands]. Lesotekhnicheskie universitety v realizatsii kontseptsii vozrozhdeniya inzhenernogo obrazovaniya: sotsial’no-ekonomicheskie i ekologicheskie problemy lesnogo kompleksa [Forestry Universities in the implementation of the concept of the revival of engineering education: socio-economic and environmental problems of the forest complex], 2015, v. 10, pp. 255–257.

[15] Prikaz Minprirody Rossii ot 04.12.2020 № 1014 «Ob utverzhdenii Pravil lesovosstanovleniya, sostava proekta lesovosstanovleniya, poryadka razrabotki proekta lesovosstanovleniya i vneseniya v nego izmeneniy» (Zaregistrirovano v Minyuste Rossii 18.12.2020 № 61556) [Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated December 4, 2020 No. 1014 «On approval of the Rules for reforestation, the composition of the reforestation project, the procedure for developing a reforestation project and making changes to it» (Registered with the Ministry of Justice of Russia on December 18, 2020, no. 61556)]

[16] Prikaz Minprirody Rossii ot 25.03.2019 № 188 «Ob utverzhdenii Pravil lesovosstanovleniya, sostava proekta lesovosstanovleniya, poryadka razrabotki proekta lesovosstanovleniya i vneseniya v nego izmeneniy» (Zaregistrirovano v Minyuste Rossii 14.05.2019 № 54614) [Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated March 25, 2019 No. 188 «On approval of the Rules for reforestation, the composition of the reforestation project, the procedure for developing a reforestation project and making changes to it» (Registered with the Ministry of Justice of Russia on May 14, 2019, no. 54614)]

[17] Vorob’ev V.N. Kedrovka i ee vzaimosvyazi s kedrom sibirskim (opyt kolichestvennogo analiza) [Kedrovka and its relationship with the Siberian pine (experiment of quantitative analysis)]. Novosibirsk: Nauka, 1982, 114 p.

[18] Sedykh V.N. Lesoobrazovatel’nyy protsess [Forest formation process]. Novosibirsk: Nauka, 2009, 164 p.

[19] Tantsirev N.V., Sannikov S.N. Analiz konsortivnykh svyazey mezhdu sosnoy sibirskoy i kedrovkoy na Srednem Urale [Analysis of consortative relationships between Siberian pine and nutcracker in the Middle Urals]. Ekologiya [Ecology], 2011, no. 1, pp. 20–24.

[20] Stashkevich N.Yu., Shishkin A.S. Zoogennyy faktor vozobnovleniya sosny kedrovoy sibirskoy v gorno-taezhnykh lesakh Vostochnogo Sayana [Zoogenic factor of Siberian stone pine regeneration in the mountain taiga forests of the Eastern Sayan]. Sibirskiy ekologicheskiy zhurnal [Siberian Ecological Journal], 2014, no. 2, pp. 313–318.

[21] Debkov N.M., Zalesov S.V., Opletaev A.S. Obespechennost’ osinnikov sredney taygi podrostom predvaritel’noy generatsii (na primere Tomskoy oblasti) [Provision of aspen forests in the middle taiga with undergrowth of preliminary generation (on the example of the Tomsk region)]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2015, no. 12 (142), pp. 48–53.

[22] Debkov N.M., Opletaev A.S. O stepeni izuchennosti konsortivnykh svyazey kedrovki tonkoklyuvoy Nucifraga caryocatactes L. i sosny sibirskoy Pinus sibirica Du Tour.) [On the degree of study of consortative relationships of the nutcracker Nucifraga caryocatactes L. and Siberian pine Pinus sibirica Du Tour.)]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and the economy in them], 2017, no. 1 (60), pp. 12–18.

[23] Chitorkin V.V. Sostoyanie i rost starovozrastnykh kul’tur kedra sibirskogo v Zapadnoy Sibiri [Status and growth of old-growth Siberian stone pine crops in Western Siberia]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 2008, no. 4, pp. 38–40.

[24] Babich N.A., Khamitov R.S., Khamitova S.M. Selektsiya i semennaya reproduktsiya kedra sibirskogo [Selection and seed reproduction of the Siberian stone pine]. Vologda-Molochnoe: VGMHA, 2014, 154 p.

[25] Bratilova N.P., Luzganov A.G., Svalova A.I. Rost sosny kedrovoy sibirskoy biryusinskogo proiskhozhdeniya pri vysokoy somknutosti pologa drevostoya [Growth of the Siberian stone pine of Biryusa origin with high canopy density]. Plodovodstvo, semenovodstvo, introduktsiya drevesnykh rasteniy [Fruit growing, seed production, introduction of woody plants]. Krasnoyarsk: Sib. state aerospace un-t, 2016, pp. 8–11.

[26] Matveeva R.N., Butorova O.F., Kolosovskiy E.V. Vliyanie somknutosti pologa drevostoya na rost kul’tur sosny kedrovoy sibirskoy (uchastok «Gornyy 2») [Influence of canopy density on the growth of Siberian stone pine crops (Gorny 2 site)]. Krasnoyarsk: SibGU im. M.F. Reshetneva, 2020, 208 p.

[27] Prikaz Minprirody Rossii ot 29.12.2021 № 1024 «Ob utverzhdenii Pravil lesovosstanovleniya, formy, sostava, poryadka soglasovaniya proekta lesovosstanovleniya, osnovaniy dlya otkaza v ego soglasovanii, a takzhe trebovaniy k formatu v elektronnoy forme proekta lesovosstanovleniya» (Zaregistrirovano v Minyuste Rossii 11.02.2022 № 67240) [Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated December 29, 2021, no. 1024 «On approval of the Rules for reforestation, the form, composition, procedure for approving a reforestation project, the grounds for refusing to approve it, as well as requirements for the format in the electronic form of a reforestation project» (Registered with the Ministry of Justice of Russia February 11, 2022, no. 67240)].

Authors’ information

Osipenko Aleksey Evgen’evich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Forestry Department of the Ural State Forestry University, osipenkoae@m.usfe.ru

Belov Leonid Aleksandrovich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Forestry Department of the Ural State Forestry University, belovla@m.usfeu.ru

Bashegurov Konstantin Andreevich — pg. of the Forestry Department of the Ural State Forestry University

Zalesov Sergey Veniaminovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Head of the Forestry Department of the Ural State Forestry University, zalesovsv@m.usfeu.ru

9

ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РОСТ КУЛЬТУР ЕЛИ С ЗАКРЫТОЙ КОРНЕВОЙ СИСТЕМОЙ

100–108

УДК 630*232.49

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-100-108

Шифр ВАК 4.1.6

А.И. Белова¹, Е.В. Лебедев², Р.С. Хамитов¹

¹ФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», Россия, 160555,

Вологодская обл., муниципальное образование «Город Вологда», с. Молочное, ул. Шмидта, д. 2

²ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», Россия, 603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

r.s.khamtov@mail.ru

Приведены результаты оценки роста пяти- и семилетних культур ели европейской в Грязовецком районе Вологодской области, созданных одно- и двухлетними сеянцами с закрытой корневой системой с улучшенными наследственными свойствами. Отмечено, что в исследуемых семилетних культурах доля ели в составе насаждения достигает четырех единиц, а в пятилетних — от двух до четырех единиц. Показано, что естественное возобновление лиственных пород благодаря своевременному осветлению расположено преимущественно в междурядьях и, к настоящему времени, не угнетает культивируемые растения. Выявлено, что для всех обследуемых участков характерна тенденция увеличения ежегодного прироста терминального побега, а также снижение уровня его флуктуации с возрастом. Корреляционное отношение (η = 0,85) свидетельствует о высокой зависимости прироста осевого побега от года его образования. Показано, что метеорологические факторы оказывают влияние на рост культур ели, созданных сеянцами с закрытой корневой системой в фазе их индивидуального роста. Установлено, что наибольшее влияние оказывают сумма активных температур вегетационного периода, осадки, относительная влажность воздуха в мае и июне и средняя температура воздуха в дневные часы. При этом показано, что рост осевых побегов усиливается при увеличении количества дней с осадками в мае, но снижается при их увеличении в июне. Значительная положительная зависимость прироста отмечена от относительной влажности воздуха в мае, однако повышенная влажность воздуха в июне приводит к снижению роста культур ели.

Ключевые слова: ель европейская, лесные культуры, сеянцы с закрытой корневой системой, метеорологические факторы

Ссылка для цитирования: Белова А.И., Лебедев Е.В., Хамитов Р.С. Влияние метеорологических условий на рост культур ели с закрытой корневой системой // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 100–108. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-100-108

Список литературы

[1] Grossnickle S.C., MacDonald J.E. Why seedlings grow: influence of plant attributes // New Forests, 2018, no. 9, pp. 1–34.

[2] Сабиров А.М., Файзрахманов Д.И., Газизов Р.А., Минниханов А.Р. Значение выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в лесоразведении и лесовосстановлении // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2016. Т. 11. № 1(39). С. 58–61.

[3] Братилова Н.П., Коротков А.А., Коновалова Д.А. Влияние субстрата на рост и развитие сеянцев сосны кедровой сибирской с закрытой корневой системой // Хвойные бореальной зоны, 2022. Т. 40. № 5. С. 347–352.

[4] Morkovina S.S., Kunickaya O.A, Dolmatova L.G, Markov O.B, Nguyen V.L., Baranova T.U, Shadrina S.S, Grin’ko O. Comparative Analysis of Economic Aspects of Growing Seedlings with Closed and Open Root Systems // The Experience of Russia, 2021, no. 1, pр. 19–26.

[5] Repac I., Belko M., Krajmerova D., Paule L. Planting time, stocktype and additive effects on the development of spruce and pine plantations in Western Carpathian Mts. // New Forests, 2021, no. 52, pр. 449–472.

[6] Banach J., Małek S., Kormanek M., Durło G. Growth of Fagus sylvatica L. and Picea abies (L.) Karst. seedlings grown in hiko containers in the first year after planting // Sustainability, 2020, no. 12(17), p. 7155.

[7] Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Теория и практика искусственного лесовосстановления. Архангельск: Изд-во САФУ, 2011. 239 с.

[8] Wilson E.R., Vitols K.C. Park A. Root characteristics and growth potential of container and bare-root seedlings of red oak (Quercus rubra L.) in Ontario, Canada // New Forests, 2007, no. 34, pр. 163–176.

[9] Ajuna H.B. Biological control of leaf blight disease caused by pestalotiopsis maculans and growth promotion of Quercus acutissima carruth container seedlings using Bacillus velezensis CE 100 // Int. J. Mol. Sci., 2021, no. 22,

11296. 11296.

[10] 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.

[11] Бобушкина С.В., Сеньков А.О., Файзулин Д.Х. Практика выращивания лесного посадочного материала с закрытой корневой системой применительно к тепличным комплексам Архангельской области // Вопросы лесной науки, 2020. Т. 3. № 4. С. 1–16.

[12] Harayama, H., Tobita H., Kitao M., Kon H. Enhanced summer planting survival of Japanese larch container-grown seedlings // Forests, 2021, no. 12, p. 1115.

[13] Grossnickle S.C., El-Kassaby Y.A. Bareroot versus container stocktypes: a performance comparison // New Forests, 2016, no. 47, pр. 1–51.

[14] Авдеева Е.В., Ровных Н.Л., Иванов Д.В., Сухенко Н.В., Кухар И.В., Калинин М.Д. Российский и мировой опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой // Хвойные бореальной зоны, 2022. Т. XL. № 4. С. 250–258.

[15] Трегубов О.В., Лактионов А.П., Мизин Ю.А., Комарова О.В., Похваленко В.А. Опыт создания лесных культур с закрытой корневой системой в зарубежных странах // Астраханский вестник экологического образования, 2022. № 4(70). С. 179–189.

[16] Евдокимов И.В. Хайдукова И.А., Карбасникова Е.Б. Сравнительная оценка роста лесных культур ели европейской, созданных различными технологиями // Символ науки: междунар. науч. журн., 2018. № 9. С. 8–11.

[17] Петухов И.Н. Лесоводственная эффективность создания лесных культур сеянцами с закрытой корневой системой в условиях Костромской области // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник, 2011. № 3. С. 33–35.

[18] Жигунов А.В., Данилов Д.А., Шестакова Т.А., Неверовский В.Ю. Влияние вида посадочного материала на рост насаждений ели и сосны на постагрогенных землях северо-запада России // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2016. № 3(31). С. 30–39.

[19] 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 // Тр. Санкт-Петербургского науч.-исслед. ин-та лесного хозяйства. 2016. № 1. С. 64–71.

[20] 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.

[21] Граник А.М., Крук Н.К. Рост лесных культур сосны обыкновенной в зависимости от сроков посадки и вида посадочного материала // Труды БГТУ. Серия 1. Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов, 2018. № 2(210). С. 85–90.

[22] Юреня А.В., Якимов Н.И. Использование сеянцев с закрытой корневой системой для биологической рекультивации иловых прудов УП «Минскводоканал» // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов, 2022. № 1(252). С. 53–57.

[23] Проказин Н.Е., Родин С.А., Казаков В.И., Лобанова Е.Н., Казаков И.В. Совершенствование технологий выращивания посадочного материала и лесовосстановления на горельниках // Лесохозяйственная информация, 2019. № 3. С. 38–47.

[24] Хватов П.В., Голубев М.А., Рыжова Н.В., Шутов В.В. Эффективность культур ели, созданных посадочным материалом с закрытой корневой системой в условиях Костромской области // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, 2018. Т. 6, № 3(39). С. 44–49.

[25] Кабанова С.А., Кабанов А.Н., Хасенов А.А., Данченко М.А. Научное сопровождение производственных опытов в лесных культурах зеленого пояса г. Нур-Султан // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство, 2019. Т. 14. № 4. С. 437–452.

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

[27] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Клишина Л.И., Храмова О.Ю, Быченкова Т.Н., Горелова З.В., Соколова А.А. и др. Пигментный состав хвои сеянцев сосны обыкновенной с открытой и закрытой корневой системой // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2014. Т. 4. С. 36–51.

[28] Гоф А.А., Жигулин Е.В., Залесов С.В., Оплетаев А.С. Опыт создания лесных культур сеянцами с закрытой корневой системой на гарях Алтайского края // Международный научно-исследовательский журнал, 2019. № 12–2(90). С. 125–130.

[29] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Клишина Л.И., Храмова О.Ю., Быченкова Т.Н., Горелова З.В., Соколова А.А., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А., Шабалина М.В. Морфометрические параметры сеянцев сосны с открытой и закрытой корневой системой // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2014. Т. 4. С. 52–67.

[30] Ананьев Е.М., Залесов С.В., Луганский Н.А. и др. Опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в Алтайском крае // Аграрный вестник Урала, 2017. № 8(162). С. 4–9.

[31] Трегубов О.В. Лактионов А.П., Мизин Ю.А., Комарова О.В., Пилипенко В.Н., Похваленко В.А. Опыт создания лесных культур с закрытой корневой системой в степной и лесостепной зонах юга Российской Федерации // Астраханский вестник экологического образования, 2022. № 5(71). С. 203–211.

[32] Карбасникова Е.Б., Карбасников А.А., Хайдукова И.А. Лесоводственная оценка роста лесных культур ели, созданных различным видом посадочного материала // Евразийский союз ученых, 2021. № 4–7(85). С. 12–18.

[33] Хамитов Р.С., Бабич Н.А., Енальский А.П. Изменчивость качества семян ели на лесосеменной плантации в зоне интрогрессивной гибридизации. Вологда; Молочное: Изд-во Вологодской государственной молочнохозяйственной академии им. Н.В. Верещагина, 2017. 132 с.

[34] Тетерин А.А. Влияние аномальных погодных явлений на рост и развитие лиственницы сибирской // Аграрный вестник Урала, 2012. № 11–1 (103). С. 58–59.

[35] Ананьев Е.М., Залесов С.В., Луганский Н.А., Шубин Д.А., Осипенко А.Е. Опыт выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой в Алтайском крае // Аграрный вестник Урала, 2017. № 8 (162). С. 4–9.

[36] Сироткин Ю.Д., Праходский А.Н. Сезонный рост ели в подпологовой культуре // Лесоведение и лесное хозяйство: респ. межвед. сб. Вып. 5. Минск: Вышэйшая школа, 1972. С. 36–43.

[37] Турчина Т.А., Банникова О.А. Роль погодных условий в эффективности искусственного лесовосстановления на песках Казанско-Вешенского массива // Агроэкология, мелиорация и защитное лесоразведение: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 18–20 октября 2018 г. Волгоград: Изд-во Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, 2018. С. 208–212.

[38] Нигматуллин И.С. Прирост древесных пород в зависимости от метеорологических и гидрологических условий // Вопросы лесной биогеоценологии, экологии и охраны природы в степной зоне, 1977. Вып. 2. С. 49–56.

Сведения об авторах

Белова Анастасия Ивановна — аспирант кафедры лесного хозяйства, ФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина», belovanastia2017@yandex.ru

Лебедев Евгений Валентинович — д-р с.-х. наук, профессор кафедры лесных культур, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», r.s.khamtov@mail.ru

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

INFLUENCE OF METEOROLOGICAL CONDITIONS ON SPRUCE CROPS GROWTH WITH ROOT-BALLED TREE SYSTEM

A.I. Belova¹, E.V. Lebedev², R.S. Khamitov¹

¹Vologda State Dairy Academy named after N.V. Vereshchagin, 2, Shmidt st., Vologda, 160555, Molochnoe village, Russia

²Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

r.s.khamtov@mail.ru

The assessment results of the five- and seven-year-old European spruce crops growth in the Gryazovetsky district of the Vologda region, created by one- and two-year-old seedlings with a root-balled tree system with improved hereditary properties, are presented. It is noted that in the studied seven year-old crops, the proportion of spruce in the plantation composition reaches four points, and in five-year-old — from two to four points. Natural renewal of hardwoods due to timely clearing is located mainly in the inter-row spacings and, by now, does not depress cultivated plants. All the surveyed sites are characterized by a tendency to increase the annual growth of terminal shoot, as well as a decrease in the level of its fluctuation with age. The correlation ratio (η = 0,85) indicates a high dependence of the growth of the axial shoot on the year of its formation. It is shown that meteorological factors influence the growth of spruce crops created by seedlings with a root-balled tree system in the phase of their individual growth. The greatest influence is the sum of the active temperatures of the growing season, precipitation, relative humidity in May and June and the average air temperature in the daytime. At the same time, the growth of axial shoots increases with an increase in the number of days with precipitation in May, but decreases with their increase in June. A significant positive dependence of the increase was noted on the relative humidity of the air in May, however, increased humidity in June leads to a decrease in the growth of spruce crops.

Keywords: European spruce, forest crops, seedlings with a closed root system, meteorological factors

Suggested citation: Belova A.I., Lebedev E.V., Khamitov R.S. Vliyanie meteorologicheskikh usloviy na rost kul’tur eli s zakrytoy kornevoy sistemoy [Influence of meteorological conditions on spruce crops growth with root-balled tree system]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 100–108. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-100-108

References

[1] Grossnickle S. C., MacDonald J. E. Why seedlings grow: influence of plant attributes. New Forests, 2018, no. 49, pp. 1–34.

[2] Sabirov A.M., Fayzrakhmanov D.I., Gazizov R.A., Minnikhanov A.R. Znachenie vyrashchivaniya posadochnogo materiala s zakrytoy kornevoy sistemoy v lesorazvedenii i lesovosstanovlenii [The importance of growing planting material with a closed root system in afforestation and reforestation]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Kazan State Agrarian University], 2016, v. 11, no. 1 (39), pp. 58–61.

[3] Bratilova N.P., Korotkov A.A., Konovalova D.A. Vliyanie substrata na rost i razvitie seyantsev sosny kedrovoy sibirskoy s zakrytoy kornevoy sistemoy [Influence of the Substrate on the Growth and Development of Seedlings of the Siberian Cedar Pine with a Closed Root System]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal zone], 2022, v. 40, no. 5, pp. 347–352.

[4] Morkovina S.S., Kunickaya O.A, Dolmatova L.G, Markov O.B, Nguyen V.L., Baranova T.U, Shadrina S.S, Grin’ko O. Comparative Analysis of Economic Aspects of Growing Seedlings with Closed and Open Root Systems // The Experience of Russia, 2021, no. 1, pр. 19–26.

[5] Repac I., Belko M., Krajmerova D., Paule L. Planting time, stocktype and additive effects on the development of spruce and pine plantations in Western Carpathian Mts. New Forests, 2021, no. 52, pр. 449–472.

[6] Banach J., Małek S., Kormanek M., Durło G. Growth of Fagus sylvatica L. and Picea abies (L.) Karst. seedlings grown in hiko containers in the first year after planting. Sustainability, 2020, no. 12(17), p. 7155.

[7] Merzlenko M.D., Babich N.A. Teoriya i praktika iskusstvennogo lesovosstanovleniya [Theory and practice of artificial reforestation]. Arkhangelsk: NArFU, 2011, 239 p.

[8] Wilson E.R., Vitols K.C. Park A. Root characteristics and growth potential of container and bare-root seedlings of red oak (Quercus rubra L.) in Ontario, Canada // New Forests, 2007, no. 34, pр. 163–176.

[9] Ajuna H.B. Biological control of leaf blight disease caused by pestalotiopsis maculans and growth promotion of Quercus acutissima carruth container seedlings using Bacillus velezensis CE 100 // Int. J. Mol. Sci., 2021, no. 22, p. 11296.

[10] Volotovich A.A., Poplavskaya L.F., Rebko S.V., Tupik P.V. Sravnitel’nye pokazateli rosta sortovykh seyantsev sosny obyknovennoy s ZKS [Comparative indicators of growth of varietal seedlings of Scotch pine with ZKS]. Lesnoe khozyaystvo: Tez. 82-y nauch.-tekhn. konf. s mezhdunar. uchastiem [Forestry: tez. 82nd Scientific and Technical. conf. with international participation], Minsk, February 01–14, 2018. Minsk: Publishing house of BSTU, 2018, p. 56.

[11] Bobushkina S.V., Sen’kov A.O., Fayzulin D.Kh. Praktika vyrashchivaniya lesnogo posadochnogo materiala s zakrytoy kornevoy sistemoy primenitel’no k teplichnym kompleksam Arkhangel’skoy oblasti [The practice of growing forest planting material with a closed root system in relation to greenhouse complexes of the Arkhangelsk region]. Voprosy lesnoy nauki [Questions of forest science], 2020, v. 3, no. 4, pp. 1–16.

[12] Harayama, H., Tobita H., Kitao M., Kon H. Enhanced summer planting survival of Japanese larch container-grown seedlings // Forests, 2021, no. 12, p. 1115.

[13] Grossnickle S.C., El-Kassaby Y.A. Bareroot versus container stocktypes: a performance comparison // New Forests, 2016, no. 47, pр. 1–51.

[14] Avdeeva E.V., Rovnykh N.L., Ivanov D.V., Sukhenko N.V., Kukhar I.V., Kalinin M.D. Rossiyskiy i mirovoy opyt vyrashchivaniya posadochnogo materiala s zakrytoy kornevoy sistemoy [Russian and world experience in growing planting material with a closed root system]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal zone], 2022, v. XL, no. 4, pp. 250–258.

[15] Tregubov O.V., Laktionov A.P., Mizin Yu.A., Komarova O.V., Pokhvalenko V.A. Opyt sozdaniya lesnykh kul’tur s zakrytoy kornevoy sistemoy v zarubezhnykh stranakh [Experience in creating forest plantations with a closed root system in foreign countries]. Astrakhanskiy vestnik ekologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan Bulletin of Ecological Education], 2022, no. 4(70), pp. 179–189.

[16] Evdokimov I.V. Khaydukova I.A., Karbasnikova E.B. Sravnitel’naya otsenka rosta lesnykh kul’tur eli evropeyskoy, sozdannykh razlichnymi tekhnologiyami [Comparative assessment of the growth of European spruce forest cultures created by various technologies]. Simvol nauki: mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal [Symbol of Science: International Scientific Journal], 2018, no. 9, pp. 8–11.

[17] Petukhov I.N. Lesovodstvennaya effektivnost’ sozdaniya lesnykh kul’tur seyantsami s zakrytoy kornevoy sistemoy v usloviyakh Kostromskoy oblasti [Silvicultural efficiency of creating forest crops by seedlings with a closed root system in the conditions of the Kostroma region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2011, no. 3, pp. 33–35.

[18] Zhigunov A.V., Danilov D.A., Shestakova T.A., Neverovskiy V.Yu. Vliyanie vida posadochnogo materiala na rost nasazhdeniy eli i sosny na postagrogennykh zemlyakh severo-zapada Rossii [Influence of the type of planting material on the growth of spruce and pine plantations on post-agrogenic lands in the north-west of Russia]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature Management], 2016, no. 3(31), pp. 30–39.

[19] Mochalov B.A., Bobushkina S.V. Sostoyanie i rost lesnykh kul’tur sosny i eli, sozdannykh iz posadochnogo materiala s otkrytymi i zakrytymi kornyami v sredney i severnoy podzonakh taygi Arkhangel’skoy oblasti [Status and growth of forest plantations of pine and spruce, created from planting material with open and closed roots in the middle and northern subzones of the taiga of the Arkhangelsk region]. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo instituta lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Research Institute of Forestry], 2016, no. 1, pp. 64–71.

[20] Gladinov A.N., Konovalova E.V., Sodboeva S.Ch. Sravnitel’nye rezul’taty ispol’zovaniya seyantsev sosny obyknovennoy s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy pri iskusstvennom lesovosstanovlenii v usloviyakh 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.

[21] Granik A.M., Kruk N.K. Rost lesnykh kul’tur sosny obyknovennoy v zavisimosti ot srokov posadki i vida posadochnogo materiala [The growth of forest cultures of Scotch pine depending on the timing of planting and the type of planting material]. Trudy BGTU. Seriya 1: Lesnoe khozyaystvo, prirodopol’zovanie i pererabotka vozobnovlyaemykh resursov [Proceedings of BSTU. Series 1: Forestry, nature management and processing of renewable resources], 2018, no. 2(210), pp. 85–90.

[22] Yurenya A.V., Yakimov N.I. Ispol’zovanie seyantsev s zakrytoy kornevoy sistemoy dlya biologicheskoy rekul’tivatsii ilovykh prudov up «Minskvodokanal» [The use of seedlings with a closed root system for the biological reclamation of silt ponds of the unitary enterprise «Minskvodokanal»]. Trudy BGTU. Seriya 1: Lesnoe khozyaystvo, prirodopol’zovanie i pererabotka vozobnovlyaemykh resursov [Proceedings of BSTU. Series 1: Forestry, nature management and processing of renewable resources], 2022, no. 1(252), pp. 53–57.

[23] Prokazin N.E., Rodin S.A., Kazakov V.I., Lobanova E.N., Kazakov I.V. Sovershenstvovanie tekhnologiy vyrashchivaniya posadochnogo materiala i lesovosstanovleniya na gorel’nikakh [Improving the technologies for growing planting material and reforestation on burnt areas]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry Information], 2019, no. 3, pp. 38–47.

[24] Khvatov P.V., Golubev M.A., Ryzhova N.V., Shutov V.V. Effektivnost’ kul’tur eli, sozdannykh posadochnym materialom s zakrytoy kornevoy sistemoy v usloviyakh Kostromskoy oblasti [The effectiveness of spruce crops created by planting material with a closed root system in the conditions of the Kostroma region]. Aktual’nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika [Actual directions of scientific research of the XXI century: theory and practice], 2018, v. 6, no. 3(39), pp. 44–49.

[25] Kabanova S.A., Kabanov A.N., Khasenov A.A., Danchenko M.A. Nauchnoe soprovozhdenie proizvodstvennykh opytov v lesnykh kul’turakh zelenogo poyasa g. Nur-Sultan [Scientific support of production experiments in the forest cultures of the green belt of Nur-Sultan]. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Agronomiya i zhivotnovodstvo [Bulletin of the Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Agronomy and animal husbandry], 2019, v. 14, no. 4, pp. 437–452.

[26] Gof A.A., Zhigulin E.V., Zalesov S.V. Prichiny nizkoy prizhivaemosti seyantsev sosny obyknovennoy s zakrytoy kornevoy sistemoy v lentochnykh borakh Altaya [Reasons for the low survival rate of Scots pine seedlings with a closed root system in the ribbon forests of Altai]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural sciences], 2019, no. 12, pp. 9–13.

[27] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Klishina L.I., Khramova O.Yu, Bychenkova T.N., Gorelova Z.V., Sokolova A.A. et al. Pigmentnyy sostav khvoi seyantsev sosny obyknovennoy s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy [Pigment composition of needles of Scotch pine seedlings with an open and closed root system]. Vestnik NGSKhA, 2014, v. 4, pp. 36–51.

[28] Gof A.A., Zhigulin E.V., Zalesov S.V., Opletaev A.S. Opyt sozdaniya lesnykh kul’tur seyantsami s zakrytoy kornevoy sistemoy na garyakh Altayskogo kraya [Experience in creating forest crops with seedlings with a closed root system in the burned areas of the Altai Territory]. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal [International Scientific Research Journal], 2019, no. 12–2 (90), pp. 125–130.

[29] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Klishina L.I., Khramova O.Yu., Bychenkova T.N., Gorelova Z.V., Sokolova A.A., Kentbaev E.Zh., Kentbaeva B.A., Shabalina M.V. Morfometricheskie parametry seyantsev sosny s otkrytoy i zakrytoy kornevoy sistemoy [Morphometric parameters of pine seedlings with an open and closed root system]. Vestnik NGSKhA, 2014, v. 4, pp. 52–67.

[30] Anan’ev E.M., Zalesov S.V., Luganskiy N.A. Opyt vyrashchivaniya posadochnogo materiala s zakrytoy kornevoy sistemoy v Altayskom krae [Experience in growing planting material with a closed root system in the Altai Territory]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2017, no. 8(162), pp. 4–9.

[31] Tregubov O.V. Laktionov A.P., Mizin Yu.A., Komarova O.V., Pilipenko V.N., Pokhvalenko V.A. Opyt sozdaniya lesnykh kul’tur s zakrytoy kornevoy sistemoy v stepnoy i lesostepnoy zonakh yuga Rossiyskoy Federatsii [Experience in creating forest plantations with a closed root system in the steppe and forest-steppe zones of the south of the Russian Federation]. Astrakhanskiy vestnik ekologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan Bulletin of Ecological Education], 2022, no. 5(71), pp. 203–211.

[32] Karbasnikova E.B., Karbasnikov A.A., Khaydukova I.A. Lesovodstvennaya otsenka rosta lesnykh kul’tur eli, sozdannykh razlichnym vidom posadochnogo materiala [Forestry assessment of the growth of spruce forest plantations created by various types of planting material]. Evraziyskiy soyuz uchenykh [Eurasian Union of Scientists], 2021, no. 4–7(85), pp. 12–18.

[33] Khamitov R.S., Babich N.A., Enal’skiy A.P. Izmenchivost’ kachestva semyan eli na lesosemennoy plantatsii v zone introgressivnoy gibridizatsi [Variability in the quality of spruce seeds on a forest seed plantation in the zone of introgressive hybridization]. Vologda-Dairy: Vologda State Dairy Academy named after N.V. Vereshchagin, 2017, 132 p.

[34] Teterin A.A. Vliyanie anomal’nykh pogodnykh yavleniy na rost i razvitie listvennitsy sibirskoy [Influence of abnormal weather phenomena on the growth and development of Siberian larch]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2012, no. 11–1 (103), pp. 58–59.

[35] Anan’ev E.M., Zalesov S.V., Luganskiy N.A., Shubin D.A., Osipenko A.E. Opyt vyrashchivaniya posadochnogo materiala s zakrytoy kornevoy sistemoy v Altayskom krae [Experience in growing planting material with a closed root system in the Altai Territory]. Agrarnyy vestnik Urala [Agrarian Bulletin of the Urals], 2017, no. 8 (162), pp. 4–9.

[36] Sirotkin Yu.D., Prakhodskiy A.N. Sezonnyy rost eli v podpologovoy kul’ture [Seasonal growth of spruce in the undercover culture]. Lesovedenie i lesnoe khozyaystvo: respublikanskiy mezhvedomstvennyy sbornik [Forest science and forestry: republican interdepartmental collection]. Minsk: Higher School, 1972, iss. 5, pp. 36–43.

[37] Turchina T.A., Bannikova O.A. Rol’ pogodnykh usloviy v effektivnosti iskusstvennogo lesovosstanovleniya na peskakh Kazansko-Veshenskogo massiva [The role of weather conditions in the effectiveness of artificial reforestation on the sands of the Kazan-Veshensky massif]. Agroekologiya, melioratsiya i zashchitnoe lesorazvedenie: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Agroecology, melioration and protective afforestation: materials of the International Scientific and Practical Conference], Volgograd, October 18–20, 2018. Volgograd: Federal Scientific Center for Agroecology, Integrated Land Reclamation and Protective Aforestation of the Russian Academy of Sciences, 2018, pp. 208–212.

[38] Nigmatullin I.S. Prirost drevesnykh porod v zavisimosti ot meteorologicheskikh i gidrologicheskikh usloviy [Growth of tree species depending on meteorological and hydrological conditions]. Voprosy lesnoy biogeotsenologii, ekologii i okhrany prirody v stepnoy zone [Questions of forest biogeocenology, ecology and nature conservation in the steppe zone], 1977, iss. 2, pp. 49–56.

Authors’ information

Belova Anastasiya Ivanovna — pg., Vologda State Dairy Academy named after N.V. Vereshchagin, belovanastia2017@yandex.ru

Lebedev Evgeniy Valentinovich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, r.s.khamtov@mail.ru

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

10

СИГМОИДНЫЕ ФУНКЦИИ В МОДЕЛИРОВАНИИ ХОДА РОСТА ПО ВЫСОТЕ КУЛЬТУР СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

109–116

УДК 630.568

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-109-116

Шифр ВАК 4.1.2

Е.Е. Иванова, Н.А. Бабич

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

e.e.ivanova@narfu.ru

Приведены результаты анализа и применимости сигмоидных функций для изучения хода роста культур сосны обыкновенной на территории северотаежного района европейской части Российской Федерации в черничном типе условий местопроизрастания. Предложена вычислительная процедура поиска моделей хода роста лесных культур. Модель хода роста отображает связь возраста и высоты дерева и в своем описании содержит сигмоидные функции хода роста. Сигмоидные функции отобраны для каждой из пяти фаз роста и развития древостоя в результате регрессионного анализа. В общем виде модель хода роста культур сосны обыкновенной в черничниках северотаежного района европейской части Российской Федерации представляет систему уравнений, созданную на основе уравнений Вейбулла, Дракина — Вуевского и Ричардса.

Ключевые слова: ход роста дерева, моделирование, сигмоидная функция хода роста, культуры сосны обыкновенной, математическая модель

Ссылка для цитирования: Иванова Е.Е., Бабич Н.А. Сигмоидные функции в моделировании хода роста по высоте культур сосны обыкновенной // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 109–116. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-109-116

Список литературы

[1] Полетаев И.А. О «формуле роста» Шмальгаузена // Известия СО АН СССР. Серия Биология, 1980. Т. 5, № 1. С. 3–9.

[2] Братусь А.С., Новожилов А.С., Платонов А.П. Динамические системы и модели биологии. М.: Физматлит, 2010. 400 с.

[3] Verhulst P-F. Notice sur la loi que la population pursuit dans son accroissement. [A note on population growth] // Correspondence Mathematiques et Physiques, 1838, v. 10, pp. 113–121.

[4] Бережная Е.В., Бережной В.И. Математические методы моделирования экономических систем. М.: Финансы и статистика, 2003. 432 с.

[5] Иванова Е.Е. Математический анализ функций хода роста по высоте лесных насаждений // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: Материалы XX Междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 6 декабря 2022 г. Вологда: Изд-во ВоГУ, 2022. С. 42–45.

[6] Николаева И.О., Соловьев В.М. Классификация особей в хвойных насаждениях естественного происхождения для оценки их изменчивости // Успехи современного естествознания, 2019. № 12. С. 14–19.

[7] Дубенок Н.Н., Лебедев А.В., Кузьмичев В.В. Изменение роста древостоев лиственницы в Москве по данным долговременных наблюдений // Российская сельскохозяйственная наука, 2022. № 3. С. 56–61.

[8] Кузьмичев В.В. Закономерности роста древостоев. Новосибирск: Наука, 1977. 158 с.

[9] Laar A van A. Das Wachstum von Pinus pinaster (Aiton) in Abhängigkeit vom Standraum // Forstw Cbl, 1985, v. 104, pp. 49–61. DOI:10.1007/BF02740703

[10] Zhang L. Cross-validation of Non-linear Growth Functions for Modelling Tree Height–Diameter Relationships // Annals of Botany, 1997, v. 79, iss. 3, pp. 251–257.

[11] Руссков В.Г. Тенденции и периодичности роста деревьев сосны по высоте: автореф. … дис. канд. биол. наук: 06.03.02. Красноярск, Институт леса СО РАН, 2012. 20 с.

[12] Luo J., Zhang M., Zhou X., Chen J., Tian Y. Tree Height and DBH Growth Model Establishment of Main Tree Species in Wuling Mountain Small Watershed. IOP Conference Series // Earth and Environmental Science, 2018, v. 108, iss. 4, pp. 1–5. DOI:10.1088/1755-1315/108/4/042003

[13] Richards F.J. A Flexible Growth Function for Empirical Use // J. of Experimental Botany, 1959, v. 10, pp. 290–300. DOI:10.1093/jxb/10.2.290

[14] Gompertz B. On the Nature of the Function Expressive of the Law of Human Mortality, and on a New Mode of Determining the Value of Life Contingencies // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1825, v. 115, pp. 513–583. URL: http://www.jstor.com/stable/ 107756 (дата обращения 25.12.2022).

[15] Дракин В.Н., Вуевский Д.И. Новая формула хода роста древостоев по высоте и диаметру и ее применение к исследованию зависимости между высотой и диаметром // Записки Белорусского лесотехнического ин-та, 1940. Вып. V. С. 3–37.

[16] Weibull W. A statistical distribution of wide applicability // J. of Applied Mechanics, 1951, v. 18, pp. 293–297.

[17] Кобранов Н.П. Обследование и исследование лесных культур // Труды по лесному опытному делу, 1930. Вып. VIII. С. 1–102.

[18] Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур. Л.: ЛенНИИЛХ, 1967. 51 с.

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

[20] Соколов Н.Н. Методические указания к дипломному проектированию по таксации пробных площадей. Архангельск: Изд-во РИО АЛТИ, 1978. 44 с.

[21] Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн.пром-сть, 1982. 552 с.

[22] Полевой справочник таксатора: для таежных лесов Европейского Севера / под ред. В.И. Левина. Вологда: Северо-Западное книжное изд-во, 1971. 196 с.

[23] ОСТ 56-69–83. Площади пробные лесоустроительные. Метод закладки: дата введения 1984-01-01. М.: Изд-во ЦБНТИ Гослесхоза СССР, 1984. 60 с.

[24] Бабич Н.А., Мочалов Б.А. Лесные культуры в Архангельской области. М.: ЦБНТИлесхоз, 1982. 24 с.

[25] Бабич Н.А., Беляев В.В. Рост и биологическая продуктивность культур сосны северной подзоны тайги европейского Севера // Лесоводство, лесоразведение, лесопользование: экспресс-информация. М.: Изд-во ЦБНТИлесхоз, 1985. Вып. 4. С. 16–21.

[26] Ларин В.Б., Паутов Ю.А. Формирование хвойных молодняков на вырубках. Л.: Наука, 1989. 144 с.

Сведения об авторах

Иванова Елена Евгеньевна — аспирант кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), e.e.ivanova@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

SIGMOID FUNCTIONS IN MODELING SCOTS PINE GROWTH COURSE IN HEIGHT

E.E. Ivanova, N.A. Babich

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

e.e.ivanova@narfu.ru

The results of the analysis and applicability of sigmoid functions for studying the Scots pine crops growth on the territory of the North taiga region of the European part of the Russian Federation in the blueberry type growing conditions are presented. A computational procedure for finding models of forest crop growth progress is proposed. The growth progress model reflects the relationship between age and height of a tree and contains sigmoidal growth progress functions in its description. Sigmoid functions were selected for each of the five growth phases and development of the stand as a result of regression analysis. In general, the model of the Scots pine crops growth course in bilberry forests of the northern taiga region of the European part of the Russian Federation represents a system of equations based on the Weibull, Drakin-Vuevskii and Richards equations.

Keywords: tree growth course, modeling, sigmoid function of growth course, Scots pine crops, mathematical model

Suggested citation: Ivanova E.E., Babich N.A. Sigmoidnye funktsii v modelirovanii khoda rosta po vysote kul’tur sosny obyknovennoy [Sigmoid functions in modeling Scots pine growth course in height]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 109–116. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-109-116

References

[1] Poletaev I.A. O «formule rosta» Shmal’gauzena [On Schmalhausen’s «growth formula»]. Izvestiya SO AN SSSR. Seriya Biologiya [Proceedings of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, series Biology], 1980, v. 5, no. 1, pp. 3–9.

[2] Bratus’ A.S., Novozhilov A.S., Platonov A.P. Dinamicheskie sistemy i modeli biologii [Dynamic systems and models of biology]. Moscow: Fizmatlit, 2010, 400 p.

[3] Verhulst P-F. Notice sur la loi que la population pursuit dans son accroissement. [A note on population growth]. Correspondence Mathematiques et Physiques, 1838, v. 10, pp. 113–121.

[4] Berezhnaya E.V., Berezhnoy V.I. Matematicheskie metody modelirovaniya ekonomicheskikh sistem [Mathematical methods for modeling economic systems]. Moscow: Finance and statistics, 2003, 432 p.

[5] Ivanova E.E. Matematicheskiy analiz funktsiy khoda rosta po vysote lesnykh nasazhdeniy [Mathematical analysis of the functions of the course of growth along the height of forest plantations]. Aktual’nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa: materialy XX Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, Vologda, 6 dekabrya 2022 g. [Actual problems of the development of the forest complex: materials of the XX International Scientific and Technical Conference], Vologda, December 6, 2022. Vologda: VSU, 2022, pp. 42–45.

[6] Nikolaeva I.O., Solov’ev V.M. Klassifikatsiya osobey v khvoynykh nasazhdeniyakh estestvennogo proiskhozhdeniya dlya otsenki ikh izmenchivosti [Classification of individuals in coniferous plantations of natural origin to assess their variability]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural sciences], 2019, no. 12, pp. 14–19.

[7] Dubenok N.N., Lebedev A.V., Kuz’michev V.V. Izmenenie rosta drevostoev listvennitsy v Moskve po dannym dolgovremennykh nablyudeniy [Changes in the growth of larch stands in Moscow according to long-term observations]. Rossiyskaya sel’skokhozyaystvennaya nauka [Russian Agricultural Science], 2022, no. 3, pp. 56–61.

[8] Kuz’michev V.V. Zakonomernosti rosta drevostoev [Patterns of growth of forest stands]. Novosibirsk: Science, 1977, 158 p.

[9] Laar A van A. Das Wachstum von Pinus pinaster (Aiton) in Abhängigkeit vom Standraum. Forstw Cbl, 1985, v. 104, pp. 49–61. DOI:10.1007/BF02740703

[10] Zhang L. Cross-validation of Non-linear Growth Functions for Modelling Tree Height–Diameter Relationships. Annals of Botany, 1997, v. 79, iss. 3, pp. 251–257.

[11] Russkov V.G. Tendentsii i periodichnosti rosta derev’ev sosny po vysote [Tendencies and periodicity of growth of pine trees in height]. Dis. Cand. Sci. (Biol.): 06.03.02. Krasnoyarsk: Forest Institute SB RAS, 2012, 20 p.

[15] Drakin V.N., Vuevskiy D.I. Novaya formula khoda rosta drevostoev po vysote i diametru i ee primenenie k issledovaniyu zavisimosti mezhdu vysotoy i diametrom [A new formula for the course of growth of forest stands in height and diameter and its application to the study of the relationship between height and diameter]. Zapiski Belorusskogo lesotekhnicheskogo in-ta [Notes of the Belarusian Forestry Institute], 1940, iss. V, pp. 3–37.

[16] Weibull W. A statistical distribution of wide applicability. J. of Applied Mechanics, 1951, v. 18, pp. 293–297.

[17] Kobranov N.P. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul’tur [Survey and research of forest crops]. Trudy po lesnomu opytnomu delu [Proceedings on experimental forestry], 1930, iss. VIII, pp. 1–102.

[18] Ogievskiy V.V., Khirov A.A. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul’tur [Inspection and research of forest crops]. Leningrad: LenNIILKh, 1967, 51 p.

[19] 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: Publishing House of the Arkhangelsk State Technical University, 2002, 220 p.

[20] Sokolov N.N. Metodicheskie ukazaniya k diplomnomu proektirovaniyu po taksatsii probnykh ploshchadey [Guidelines for graduation design on the taxation of trial plots]. Arkhangelsk: RIO ALTI, 1978, 44 p.

[21] Anuchin N.P. Lesnaya taksatsiya [Forest taxation]. Moscow: Lesnaya prom-st, 1982, 552 p.

[22] Polevoy spravochnik taksatora: dlya taezhnykh lesov Evropeyskogo Severa [Taxator’s field guide: for the taiga forests of the European North]. Ed. V.I. Levin. Vologda: North-West book publishing house, 1971, 196 p.

[23] OST 56-69–83 Ploshchadi probnye lesoustroitel’nye. Metod zakladki [Trial forest inventory areas. Bookmark method: introduction date 1984-01-01]. Moscow: TsBNTI Gosleskhoz USSR, 1984, 60 p.

[24] Babich N.A., Mochalov B.A. Lesnye kul’tury v Arkhangel’skoy oblasti [Forest crops in the Arkhangelsk region]. Moscow: TsBNTILeskhoz, 1982, 24 p.

[25] Babich N.A., Belyaev V.V. Rost i biologicheskaya produktivnost’ kul’tur sosny severnoy podzony taygi evropeyskogo Severa [Growth and biological productivity of pine crops in the northern subzone of the taiga of the European North]. Lesovodstvo, lesorazvedenie, lesopol’zovanie: ekspress-informatsiya [Silviculture, afforestation, forest management: express information]. Moscow: TsBNTILeskhoz, 1985, iss. 4, pp. 16–21.

[26] Larin V.B., Pautov Yu.A. Formirovanie khvoynykh molodnyakov na vyrubkakh [Formation of coniferous young forests in clearings]. Leningrad: Nauka, 1989, 144 p.

Authors’ information

Ivanova Elena Evgen’evna — pg. of the Department of Landscape Architecture and Artificial Forests of the Higher School of Natural Sciences and Technologies, the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (SAFU), e.e.ivanova@narfu.ru

Babich Nikolay Alekseevich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Landscape Architecture and Artificial Forests of the Higher School of Natural Sciences and Technologies, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (SAFU), n.babich@narfu.ru

11

РОСТ И РАЗВИТИЕ СЕЯНЦЕВ ДЕКОРАТИВНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ В НИЗМЕННОМ ДАГЕСТАНЕ

117–126

УДК 581.142(470.67)

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-117-126

Шифр ВАК 4.1.2

Б.М. Магомедова

Горный ботанический сад Дагестанского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ГорБС ДФИЦ РАН), Россия, 367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45

bary_m@mail.ru

Представлены некоторые особенности изучения начальных этапов онтогенеза древесных растений урбанофлоры г. Махачкалы: Padus serotina (Ehrh.) Agardh., Fraxinus lanceolata Borkh., F. Americana L., Koelreuteria paniculata Laxm., Celtis glabrata Steven ex Planch., Acer pseudoplatanus L., A. Platanoides L., Maclura aurantiaca Nutt., Hibiscus syriacus L., Swida australis C. A. Mey. Выявлена зависимость между динамикой фенологических фаз и степенью зимостойкости. Показано, что окончание ростовой активности и переход в состояние покоя до наступления периода отрицательных температур способствует лучшей устойчивости в зимний сезон. Обнаружена зависимость между зимостойкостью побегов и относительным приростом, т.е. чем более сильный был годичный прирост, тем наблюдался больший процент подмерзания от общей высоты сеянца. Результаты эксперимента подтверждают положения интродукционного метода климатических аналогов Г. Майра.

Ключевые слова: онтогенез, сеянцы, Дагестан, зимостойкость, древесный вид

Ссылка для цитирования: Магомедова Б.М. Рост и развитие сеянцев декоративных древесных видов в низменном Дагестане // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 117–126. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-117-126

Список литературы

[1] Филатова С.Н., Сергеева О.К. Древесно-кустарниковые виды сосудистых растений в урбанофлоре Норильска // Культура. Наука. Производство, 2021. № 7. С. 28–32.

[2] Гареева С.А., Голованов Я.М., Хусаинов А.Ф. Урбанофлора города Янаул (Республика Башкортостан) // Разнообразие растительного мира, 2020. № 4 (7). С. 4–27.

[3] Тихомирова Т.С. Эколого-биологические особенности урбанофлоры города Тольятти Самарской области // Студенческий вестник, 2019. № 48–3 (98). С. 53–56.

[4] Хромова Т.М., Емельянова О.Ю. Систематическая структура урбанофлоры различных биотопов городов Орловской области // Acta Biologica Sibirica, 2019. Т. 5. № 4. С. 44–53.

[5] Лазарев С.Е., Семенютина А.В. Перспективность видов и форм рода Robinia L. для лесозащитных и озеленительных насаждений // Успехи современного естествознания, 2020. № 8. С. 11–17.

[6] Некрасов В.И. Роль семенной репродукции в оценке степени акклиматизации растений // Тез. докл. Всесоюз. совещ. «Ритм роста и развития интродуцентов», 13–15 марта 1973. М.: Изд-во ГБС АН СССР, 1973. С. 90–93.

[7] Pedrol N., Puig, C.G., López-Nogueira A., Pardo-Muras M., González L., Souza-Alonso P. Optimal and synchronized germination of Robinia pseudoacacia, Acacia dealbata and other woody Fabaceae using a handheld rotary tool: concomitant reduction of physical and physiological seed dormancy // J. of Forestry Research, 2018, v. 29 (2), pp. 283–290.

[8] Ермакова М.В., Иванова Н.С., Золотова Е.С. Начальные этапы роста сосны обыкновенной на почвах лесов и вырубок Зауральской холмистло-предгорной провинции Среднего Урала // Бюл. Мос. об-ва испытателей природы. Отдел биологический, 2018. Т. 123. Вып. 1. С. 46–56.

[9] Кузьмина Т.Н. Характеристика и всхожесть семян Jasminum fruticans L. (Oleaceae) // Уч. зап. Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия, 2019. Т. 5 (71). № 3. С. 22–32.

[10] Сафиуллин Д.Ф., Рябова Т.Г. Начальные этапы онтогенеза кипариса вечнозеленого // Интеграция науки, общества, производства и промышленности: Сб. статей Междунар. науч.-практ. конф., Иркутск, 27 ноября 2019 года. Уфа: Аэтерна, 2019. С. 19.

[11] Кошелев А.Ю., Благодарова Т.А., Сиволапов А.И. Всхожесть семян, рост и состояние сеянцев дуба черешчатого под влиянием газовой декомпрессии // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, 2020. Т. 8. № 3 (50). С. 312–315.

[12] Гричик Е.Л., Жолобова О.О. Влияние скарификации на кинетику прорастания семян с твердыми покровами некоторых видов рода Gleditsia при генеративном размножении // Научно-агрономический журнал, 2022. № 4 (119). С. 115–121.

[13] Бабай И.В., Чекалин С.В. Видовая специфичность интенсивности роста побегов дубов на ранней стадии онтогенеза при интродукции в Алматы // Ботанические сады в современном мире: теоретические и прикладные исследования. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. С. 33.

[14] Сабирова Р.Р., Усманов С.Б Изучение всхожести семян туи западной в лабораторных условиях // Материалы 80-й студ. (региональной) науч. конф. «Студенческая наука — аграрному производству», Казань, 08–09 февраля 2022 г. Казань: Изд-во Казанского государственного аграрного университета, 2022. С. 110–114.

[15] 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.

DOI: 10.31857/S0024114820050046

[16] Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

[17] Александрова М.С., Булыгин Н.Е., Ворошилов В.Н. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М.: Наука, 1975. 28 с.

[18] Мамаев С.А. О проблемах и методах внутривидовой систематики древесных растений. Амплитуда изменчивости // Закономерности формообразования и дифференциации вида у древесных растений. Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1969. С. 3–38.

[19] Древесные растения Главного ботанического сада АН СССР. М.: Наука, 1975. 547 с.

[20] Акаев Б.А., Атаев З.В., Гаджиев Б.С. Физическая география Дагестана. М.: Школа, 1996. 384 с.

[21] Некрасов В.И. Генетические аспекты естественного и искусственного отбора в интродукции растений // Журнал общей биологии, 1993. С. 333–340.

[22] Сабинин Д.А. Физиология развития растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 196 с.

[23] Титов А.Ф., Акимова Т.В., Таланова В.В., Топчиева Л.В. Устойчивость растений в начальный период действия неблагоприятных температур / под ред. Н.Н. Немовой. М.: Наука, 2006. 143 с.

[24] Сергеев Л.И. Выносливость растений. М.: Советская наука, 1953. 240 с.

[25] Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. М.: Наука, 1979. 352 с.

[26] Меркер В.В. Итоги интродукции древесных растений североамериканской флоры в Челябинской области // Вестник Челябинского государственного университета, 2008. № 17. С. 104–121.

[27] Фирсов Г.А., Волчанская А.В., Фадеева И.В. Уровни адаптированности древесных видов растений Красной книги России, интродуцированных в Санкт-Петербурге, в условиях изменения климата // Природные системы и ресурсы, 2012. № 2 (4). С. 16–27.

[28] Мартынов Л.Г. О зимостойкости древесных растений, интродуцированных в ботаническом саду Института биологии Коми научного центра // Бюл. Главного ботанического сада, 2013. №. 1. С. 19–26.

[29] Залывская О.С., Бабич Н.А. Зимостойкость и морозоустойчивость интродуцентов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2014. Т. 18. № 1 (100). С. 105–110.

[30] Мурзабулатова Ф.К., Шигапов З.Х., Полякова Н.В. Начальные этапы онтогенеза представителей рода Hydrangea L. в условиях культуры // Онтогенез, 2021. Т. 52. № 2. С. 137–145.

[31] Гордеева Г.Н. Коллекция древесных растений в Хакасии // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, 2023. № 22-1. С. 114–117.

[32] Mayr H. Die Naturgezetzlicher Grundlage des Waldbauss. Berlin: Pareyd, 1909. 366 p.

[33] Полякова Н.В. Начальные этапы онтогенеза различных видов сирени в г. Уфе // Вестник Оренбургского государственного университета, 2009. № 6. С. 293–295.

[34] Иванова Н.С., Ермакова М.В., Золотова Е.С. Начальный этап онтогенеза Picea obovata Ledeb на различных почвах // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2016. Т. 18. № 5. С. 5–10.

[35] Малышева С.К. Рост и зимостойкость восточноазиатских растений в условиях интродукционного питомника // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2018. № 11. С. 329–332.

Сведения об авторе

Магомедова Барият Магомедтагировна — канд. биол. наук, науч. сотр. Лаборатории интродукции и генетических ресурсов древесных растений, Горный ботанический сад ДФИЦ РАН, bary_m@mail.ru

GROWTH AND DEVELOPMENT OF ORNAMENTAL TREE SPECIES SEEDLINGS IN LOWLAND DAGESTAN

B.M. Magomedova

Mountain Botanical Garden of the Dagestan Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences (MBG DFRC RAS), 45, Gadgiev st., 367000, Makhachkala, Republic Dagestan, Russia

bary_m@mail.ru

Some features of the initial stages of woody plants ontogenesis of the urban flora in Makhachkala are presented such as Padus serotina (Ehrh.) Agardh., Fraxinus lanceolata Borkh., F. americana L., Koelreuteria paniculata Laxm., Celtis glabrata Steven ex Planch., Acer pseudoplatanus L., A. platanoides L., Maclura aurantiaca Nutt., Hibiscus syriacus L., Swida australis C. A. Mey. The relationship between the dynamics of phenological phases and the degree of winter hardiness was revealed. It is shown that the end of growth activity and the transition to a dormant state before the onset of a sub-zero temperature period contributes to better stability during the winter season. A relationship was found between winter hardiness of shoots and relative growth, i.e. the stronger the annual growth was, the greater the percentage of frost-beating from the total height of the seedling was observed. The results of the experiment approve the introduction method of climatic analogues of G. Mayr.

Keywords: ontogeny, seedlings, Dagestan, winter hardiness, tree species

Suggested citation: Magomedova B.M. Rost i razvitie seyantsev dekorativnykh drevesnykh vidov v nizmennom Dagestane [Growth and development of ornamental tree species seedlings in lowland Dagestan]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 117–126. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-117-126

References

[1] Filatova S.N., Sergeeva O.K. Drevesno-kustarnikovye vidy sosudistykh rasteniy v urbanoflore Noril’ska [Tree and shrub species of vascular plants in the urban flora of Norilsk]. Kul’tura. Nauka. Proizvodstvo [Culture. The science. Production], 2021, no. 7, pp. 28–32.

[2] Gareeva S.A., Golovanov Ya.M., Khusainov A.F. Urbanoflora goroda Yanaul (Respublika Bashkortostan) [Urban flora of the city of Yanaul (Republic of Bashkortostan)]. Raznoobrazie rastitel’nogo mira [Diversity of the plant world], 2020, no. 4 (7), pp. 4–27.

[3] Tikhomirova T.S. Ekologo-biologicheskie osobennosti urbanoflory goroda Tol’yatti Samarskoy oblasti [Ecological and biological features of the urban flora of the city of Togliatti, Samara region]. Studencheskiy vestnik [Student Bulletin], 2019, no. 48–3 (98), pp. 53–56.

[4] Khromova T.M., Emel’yanova O.Yu. Sistematicheskaya struktura urbanoflory razlichnykh biotopov gorodov Orlovskoy oblasti [Systematic structure of the urban flora of various biotopes in the cities of the Oryol region]. Acta Biologica Sibirica [Acta Biologica Sibirica], 2019, v. 5, no. 4, pp. 44–53.

[5] Lazarev S.E., Semenyutina A.V. Perspektivnost’ vidov i form roda Robinia L. dlya lesozashchitnykh i ozelenitel’nykh nasazhdeniy [The prospects of species and forms of the genus Robinia L. for forest protection and green plantings]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2020, no. 8, pp. 11–17.

[6] Nekrasov V.I. Rol’ semennoy reproduktsii v otsenke stepeni akklimatizatsii rasteniy [The role of seed reproduction in assessing the degree of acclimatization of plants]. Tez. dokl. Vsesoyuz. soveshch «Ritm rosta i razvitiya introdutsentov», 13–15 marta 1973. Moscow: GBS AN SSSR [Proceedings. report All-Union. meeting «Rhythm of growth and development of introducers», March 13–15, 1973]. Moscow: GBS AN USSR, 1973, pp. 90–93.

[7] Pedrol N., Puig, C.G., López-Nogueira A., Pardo-Muras M., González L., Souza-Alonso P. Optimal and synchronized germination of Robinia pseudoacacia, Acacia dealbata and other woody Fabaceae using a handheld rotary tool: concomitant reduction of physical and physiological seed dormancy. J. of Forestry Research, 2018, v. 29 (2), pp. 283–290.

[8] Ermakova M. V., Ivanova N. S., Zolotova E. S. Nachal’nye etapy rosta sosny obyknovennoy na pochvakh lesov i vyrubok Zaural’skoy kholmistlo-predgornoy provintsii Srednego Urala [The initial stages of growth of Scots pine on the soils of forests and clearings of the Trans-Ural hilly-foothill province of the Middle Urals]. Byulleten’ Moskovskogo obshchestva ispytateley prirody. Otdelenie Biologii [Bulletin of the Moscow Society of Naturalists. Department of Biology], 2018, v. 123, iss. 1, pp. 46–56.

GROWTH AND DEVELOPMENT OF ORNAMENTAL TREE SPECIES SEEDLINGS IN LOWLAND DAGESTAN

B.M. Magomedova

Mountain Botanical Garden of the Dagestan Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences (MBG DFRC RAS), 45, Gadgiev st., 367000, Makhachkala, Republic Dagestan, Russia

bary_m@mail.ru

Some features of the initial stages of woody plants ontogenesis of the urban flora in Makhachkala are presented such as Padus serotina (Ehrh.) Agardh., Fraxinus lanceolata Borkh., F. americana L., Koelreuteria paniculata Laxm., Celtis glabrata Steven ex Planch., Acer pseudoplatanus L., A. platanoides L., Maclura aurantiaca Nutt., Hibiscus syriacus L., Swida australis C. A. Mey. The relationship between the dynamics of phenological phases and the degree of winter hardiness was revealed. It is shown that the end of growth activity and the transition to a dormant state before the onset of a sub-zero temperature period contributes to better stability during the winter season. A relationship was found between winter hardiness of shoots and relative growth, i.e. the stronger the annual growth was, the greater the percentage of frost-beating from the total height of the seedling was observed. The results of the experiment approve the introduction method of climatic analogues of G. Mayr.

Keywords: ontogeny, seedlings, Dagestan, winter hardiness, tree species

Suggested citation: Magomedova B.M. Rost i razvitie seyantsev dekorativnykh drevesnykh vidov v nizmennom Dagestane [Growth and development of ornamental tree species seedlings in lowland Dagestan]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 117–126. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-117-126

References

[1] Filatova S.N., Sergeeva O.K. Drevesno-kustarnikovye vidy sosudistykh rasteniy v urbanoflore Noril’ska [Tree and shrub species of vascular plants in the urban flora of Norilsk]. Kul’tura. Nauka. Proizvodstvo [Culture. The science. Production], 2021, no. 7, pp. 28–32.

[2] Gareeva S.A., Golovanov Ya.M., Khusainov A.F. Urbanoflora goroda Yanaul (Respublika Bashkortostan) [Urban flora of the city of Yanaul (Republic of Bashkortostan)]. Raznoobrazie rastitel’nogo mira [Diversity of the plant world], 2020, no. 4 (7), pp. 4–27.

[3] Tikhomirova T.S. Ekologo-biologicheskie osobennosti urbanoflory goroda Tol’yatti Samarskoy oblasti [Ecological and biological features of the urban flora of the city of Togliatti, Samara region]. Studencheskiy vestnik [Student Bulletin], 2019, no. 48–3 (98), pp. 53–56.

[4] Khromova T.M., Emel’yanova O.Yu. Sistematicheskaya struktura urbanoflory razlichnykh biotopov gorodov Orlovskoy oblasti [Systematic structure of the urban flora of various biotopes in the cities of the Oryol region]. Acta Biologica Sibirica [Acta Biologica Sibirica], 2019, v. 5, no. 4, pp. 44–53.

[5] Lazarev S.E., Semenyutina A.V. Perspektivnost’ vidov i form roda Robinia L. dlya lesozashchitnykh i ozelenitel’nykh nasazhdeniy [The prospects of species and forms of the genus Robinia L. for forest protection and green plantings]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Successes of modern natural science], 2020, no. 8, pp. 11–17.

[6] Nekrasov V.I. Rol’ semennoy reproduktsii v otsenke stepeni akklimatizatsii rasteniy [The role of seed reproduction in assessing the degree of acclimatization of plants]. Tez. dokl. Vsesoyuz. soveshch «Ritm rosta i razvitiya introdutsentov», 13–15 marta 1973. Moscow: GBS AN SSSR [Proceedings. report All-Union. meeting «Rhythm of growth and development of introducers», March 13–15, 1973]. Moscow: GBS AN USSR, 1973, pp. 90–93.

[7] Pedrol N., Puig, C.G., López-Nogueira A., Pardo-Muras M., González L., Souza-Alonso P. Optimal and synchronized germination of Robinia pseudoacacia, Acacia dealbata and other woody Fabaceae using a handheld rotary tool: concomitant reduction of physical and physiological seed dormancy. J. of Forestry Research, 2018, v. 29 (2), pp. 283–290.

[8] Ermakova M. V., Ivanova N. S., Zolotova E. S. Nachal’nye etapy rosta sosny obyknovennoy na pochvakh lesov i vyrubok Zaural’skoy kholmistlo-predgornoy provintsii Srednego Urala [The initial stages of growth of Scots pine on the soils of forests and clearings of the Trans-Ural hilly-foothill province of the Middle Urals]. Byulleten’ Moskovskogo obshchestva ispytateley prirody. Otdelenie Biologii [Bulletin of the Moscow Society of Naturalists. Department of Biology], 2018, v. 123, iss. 1, pp. 46–56.

[32] Mayr H. Die Naturgezetzlicher Grundlage des Waldbauss. Berlin: Pareyd, 1909, 366 p.

[33] Polyakova N.V. Nachal’nye etapy ontogeneza razlichnykh vidov sireni v g. Ufe [Initial stages of ontogeny of various lilac species in Ufa]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Orenburg State University], 2009, no. 6, pp. 293–295.

[34] Ivanova N.S., Ermakova M.V., Zolotova E.S. Nachal’nyy etap ontogeneza Picea obovata Ledeb na razlichnykh pochvakh [The initial stage of the ontogeny of Picea obovata Ledeb on various soils]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2016, v. 18, no. 5, pp. 5–10.

[35] Malysheva S.K. Rost i zimostoykost’ vostochnoaziatskikh rasteniy v usloviyakh introduktsionnogo pitomnika [Growth and winter hardiness of East Asian plants in the conditions of an introduction nursery]. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovaniy [International J. of Applied and Basic Research], 2018, no. 11, pp. 329–332.

Author’s information

Magomedova Bariyat Magomedtagirovna — Cand. Sci. (Biology), Scientific Researcher, the Laboratory of Introduction and Genetic resources of Woody plants, Mountain Botanical Garden Dagestan Federal Research Center of Russian Academy of Sciences, bary_m@mail.ru

12

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОВ И КАЧЕСТВО СЕМЯН НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ROSA L.

127–137

УДК 635.92

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-127-137

Шифр ВАК 4.1.2

Н.Р. Сунгурова¹, С.Р. Страздаускене¹, Г.Н. Стругова¹, С.С. Макаров^{1, 2}, В.П. Бессчетнов³

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

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

²ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия

имени К.А. Тимирязева», Россия, 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49

³ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», Россия, 603107, г. Нижний Новгород,

пр. Гагарина, д. 97

n.sungurova@narfu.ru

Приведен анализ морфометрических показателей плодов различных представителей родового комплекса Rosa L., произрастающих в дендрологическом саду САФУ. Установлено, что самыми крупными плодами обладают розы морщинистая, р. морщинистая «Плена» и р. гибридная. Определены показатели параметров плодов, которые характеризуются шарообразной, приплюснутой и вытянутой формами. Установлено, что самую большую массу имеют плоды розы морщинистой и р. колючейшей, а самую маленькую — р. степная. Отмечено, что наибольший процент содержания семян имеют р. коричная, р. сизая и р. повислая, а плоды этих видов — максимальное количество семян, кроме р. сизой. Показано, что у р. майской и р. коричной самые легкие семена, самой высокой доброкачественностью обладают семена р. коричной (93,8 %). Минимальный показатель количества полнозернистых здоровых семян отмечен у р. колючейшей «Плена» (75 %).

Ключевые слова: розы, шиповники, плоды, семена, всхожесть, энергия прорастания

Ссылка для цитирования: Сунгурова Н.Р., Страздаускене С.Р., Стругова Г.Н., Макаров С.С., Бессчетнов В.П. Морфометрические показатели плодов и качество семян некоторых представителей рода Rosa L. // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 127–137. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-127-137

Список литературы

[1] Бузунова И.О., Хапугин А.А., Агеева А.М., Варгот Е.В. Новые находки шиповников (Rosa L., Rosaceae Adans.) в Средней России // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический, 2012. Т. 117. Вып. 6. С. 76.

[2] Бузунова И.О. Rosa L. — Шиповник, или Роза. Флора средней полосы европейской части России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014. С. 164–170.

[3] Wissemann V. Conventional taxonomy of wild roses. Encyclopedia of Rosa science / Eds. by A. Roberts, T. Debener, S. Gudin. London: Academic Press, 2003, рp. 111–117.

[4] Wiersema J.H., McNeill J., Turland N., Barrie F.R., Buck W.R., Demoulin V., Greuter W. et al. (eds. & comps.). International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Melbourne Code), adopted by the Eighteenth International Botanical Congress Melbourne, Australia (July 2011); Appendices II–VIII. Regnum Vegetabile. Königstein: Koeltz Scientific Books, 2015, 492 p.

[5] Игнатьев Б.Д. Шиповник и его использование. Новосибирск: Типография № 1, 1946. 322 с.

[6] Феклисов П.А. Насаждения деревьев и кустарников в урбанизированной среде г. Архангельска. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. 112 с.

[7] Демидова Н.А., Дуркина Т.М. Каталог коллекции древесных растений Дендрологического сада им. В.Н. Нилова ФБУ «Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства» / под ред. Н.А. Демидовой. Архангельск: Изд-во СевНИИЛХ, 2013. 144 с.

[8] Булыгин Н.Е., Фирсова Г.А. Интродукция растений и дендромелиорация урбанизированной среды. СПб.: [б. и.], 1992. 132 с.

[9] Gu C., Robertson K.R. Rosa L. Flora of China / Eds. by Z-Y. Wu, P.M. Raven. Beijing: Science Press; St. Louis: Missouri Botanic Garden Press, 2003, v. 9, рp. 368–369.

[10] Nybom H. Introduction to Rosa. Genetics and Genomics of Rosaceae / Eds. by K.M. Folta, S.E. Gardiner. NY: Springer New York, 2009, v. 6, рp. 339–351.

[11] Хапугин А.А., Силаева Т.Б. Rosa glabrifolia Rupr. ex C.A. Mey в национальном парке «Смольный» // Вестник Мордовского университета. Серия Биологические науки, 2011. № 4. С. 148–151.

[12] Подковыров И.Ю., Соломенцева А.С. Применение шиповников для повышения декоративности и долговечности озеленительных посадок // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование, 2013. № 3. С. 98–103.

[13] Лапенко Н.Г., Общия Е.Н., Хрипунов А.И. Искусственные насаждения как способ оптимизации агроландшафтов // Известия Горского государственного аграрного университета, 2019. Т. 56. № 3. С. 74–80.

[14] Bruun H.H. Prospects for biocontrol of invasive Rosa rugosa // BioControl, 2006, v. 51, рp. 141–181.

[15] Kollmann J., Frederiksen L., Vestergaard P., Bruun H.H. Limiting factors for seedling emergence and establishment of the invasive non-native Rosa rugosa in a coastal dune system // Biol. Invasions, 2007, v. 9, рp. 31–42.

[16] Козлова А.Б., Захарова Е.Б., Черноситова Т.Н. Оценка развития и продуктивности перспективных сортов шиповника в условиях Благовещенска // Дальневосточный аграрный вестник, 2018. № 4 (48). С. 93–97.

[17] Кольцов А.Ф., Бардакова С.А. Виды шиповника (Rosa L.) в Ставропольском ботаническом саду // Вестник АПК Ставрополья, 2019. № 2 (34). С. 62–64. DOI: 10.31279/2222-9345-2019-8-34-62-64

[18] Козлова М.В. Эколого-биологические особенности Rosa glauca Pourr., Rosa canina L., Rosa majalis Herrm. при использовании в качестве подвоев садовых роз в лесостепи Западной Сибири // Самарский научный вестник, 2021. Т. 10. № 4. С. 61–67. DOI: 10.24411/1999-6837-2018-14086

[19] Суворова И.В., Сорокопудов В.Н. Rosa rugosa Thunb. в антропогенных условиях г. Москвы // Вестник ландшафтной архитектуры, 2022. № 29. С. 67–70.

[20] Popek R. Dziko rosnące róże Europy. Kraków: Officina Botanica, 2007, 120 p.

[21] Sołtys-Lelek A. Chorology of critical genera – Crataegus L., Rosa L., Rubus L. in the Kraków-Częstochowa Upland (southern Poland) // Prądnik. Prace i Materiały Muzeum im. Prof. Władysława Szafera. Ojców, 2011, v. 21, рp. 5–109.

[22] Sołtys-Lelek A., Barabasz-Krasny B. Genera Crataegus L. and Rosa L. of the biosphere reserve «Roztochya» and adjacent areas (Roztochya (Roztocze) Hills, Western Ukraine) // Вісник Львівського університету. Серія біологічна, 2013, v. 63, pp. 86–97.

[23] Sołtys-Lelek A., Barabasz-Krasny B., Turis P., Turisova I. Morphological differentiation of Rosa agrestis Savi in the buffer zone of the Low Tatras national park (Slovakia) // Modern Phytomorphology, 2014, v. 5, рp. 53–61.

[24] Арсибекова Л.А., Мухаметова С.В. Анализ плодоношения сортов шиповника в Республике Марий Эл // Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2019. № 11–1 (38). С. 43–46. DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11694

[25] Nitievskaya K.N. Research of the process of hydration of Rosa majalis // Modern Science and Innovations, 2020, no. 4 (32), pp. 76–82. DOI: 10.37493/2307-910X.2020.4.11

[26] Орлова Ю.В. Общая характеристика условий произрастания зеленых насаждений в городе Братске // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки, 2022. Т. 1. С. 149–154.

[27] Семенова В.И., Мухаметова С.В. Показатели семян шиповников в ботаническом саду-институте ПГТУ // Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2022. № 6–1 (69). С. 34–36. DOI: 10.24412/2500-1000-2022-6-1-34-36

[28] Нилов В.Н., Павлова М.А. Шиповники Севера и использование их генофонда в селекционной работе // Флора Севера и растительные ресурсы европейской части СССР: тез. докл. науч. сес., посвящ. 50-летию издания книги И.А. Перфильева «Флора северного края». Архангельск: [б. и.], 1987. С. 123–124.

[29] Малаховец П.М, Тисова В.А. Деревья и кустарники дендросада Архангельского государственного технического университета. Архангельск: Изд-во АГТУ, 1999. 50 с.

[30] Малаховец П.М, Тисова В.А. Плодоношение интродуцентов в условиях Севера // Лесной журнал, 1995. № 6. С. 40–45.

[31] Боженов С.Н., Федорова Д.Г., Укенов Б.С. Зависимость всхожести семян Rosa glauca Dierb. от сроков их посева // Использование и охрана природных ресурсов в России, 2021. № 3 (167). С. 58–60. DOI: 10.24411/1999-6837-2018-14086

[32] Демидова Н.А., Дуркина Т.М., Гоголева Л.Г. Коллекция красивоцветущих кустарников дендрологического сада им. В.Н. Нилова «СевНИИЛX» // Лесохозяйственная информация, 2021. № 1. С. 56–72.

[33] 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. Архангельск: Изд-во СевНИИЛХ, 2019. С. 171–181.

[34] Соломенцева А.С. Внутривидовой полиморфизм шиповников в условиях засушливой зоны как фактор повышения биоразнообразия урбанизированных территорий // Наука. Мысль: электронный периодический журнал, 2016. № 7–1. С. 117–127.

[35] Соломенцева А.С. Декоративные виды шиповников для озеленения Волгоградской области // Лесной вестник. Forestry Bulletin. 2020. Т. 24. № 1. С. 41-50. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-1-41-50

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

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

Стругова Галина Николаевна — магистрант Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), strugova.galina@yandex.ru

Макаров Сергей Сергеевич — д-р с.-х. наук, зав. кафедрой декоративного садоводства и газоноведения; профессор кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ); ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева», s.makarov@narfu.ru

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, декан факультета лесного хозяйства, заведующий кафедрой лесных культур, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет»

GENUS ROSA L. FRUITS AND SEED QUALITY MORPHOMETRIC INDICES

N.R. Sungurova¹, S.R. Strazdauskene¹, G.N. Strugova¹, S.S. Makarov^{1, 2}, V.P. Besschetnov³

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

Russia

²Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 49, Timiryazevskaya st., 127550, Moscow,

Russia

³Nizhny Novgorod State Agrotechnological University, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

n.sungurova@narfu.ru

The analysis of fruits morphometric indices of various representatives of the genus Rosa L. growing in the SAFU dendrological garden is given. It is established that the largest fruits are produced by ramanas rose, ramanas «Plena» and cross roses. Indices of fruit parameters were determined, which are characterised by spherical, flattened and elongated shapes. It was found that the largest fruits mass has a ramanas rose and a Scotch rose, and the smallest fruits belong to a Michigan rose. It was observed that the highest percentage of seed content was found in a cinnamon rose, a blue rose and a hanging rose, while their fruits had the maximum number of seeds, except for the blue rose. It is shown that a rose de Mai and a cinnamon rose have the lightest seeds, while the seeds of a cinnamon rode have the highest quality (93.8 %). The minimum indicator of full-grained healthy seeds was observed in Scotch rose «Plena» (75 %).

Keywords: roses, rosehips, fruits, seeds, germination, germination energy

Suggested citation: Sungurova N.R., Strazdauskene S.R., Strugova G.N., Makarov S.S., Besschetnov V.P. Morfometricheskie pokazateli plodov i kachestvo semyan nekotorykh predstaviteley roda Rosa L. [Genus Rosa L. fruits and seed quality morphometric indices]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 127–137. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-127-137

References

[1] Buzunova I.O., Khapugin A.A., Ageeva A.M., Vargot E.V. Novye nahodki shipovnikov (Rosa L., Rosaceae Adans.) v srednei Rossii [New findings of rosehip (Rosa L., Rosaceae Adans.) in Central Russia]. Byul. MOIP. Ed. biol. 2012, v. 117, iss. 6, 76 p.

[2] Buzunova I.O. Rosa L. — Shipovnik, ili roza [Rosa L. — Rosehip, or rose]. Flora of the middle zone of the European part of Russia. Moscow: Comrade Scientific ed. KMK, 2014, pp. 164–170.

[3] Wissemann V. Conventional taxonomy of wild roses. Encyclopedia of Rosa science / Eds. by A. Roberts, T. Debener, S. Gudin. London: Academic Press, 2003, рp. 111–117.

[4] Wiersema J.H., McNeill J., Turland N., Barrie F.R., Buck W.R., Demoulin V., Greuter W. et al. (eds. & comps.). International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Melbourne Code), adopted by the Eighteenth International Botanical Congress Melbourne, Australia (July 2011); Appendices II–VIII. Regnum Vegetabile. Königstein: Koeltz Scientific Books, 2015, 492 p.

[5] Ignatiev B.D. Shipovnik I ego ispol’zovanie [Rosehip and its use]. Novosibirsk: Printing House, 1946, no. 1, 322 p.

[6] Feklisov P.A. Nasazdeniy derev’ev I kustarnikov v urbanizirovannoi srede g.Arhangel’ska [Planting of trees and shrubs in the urbanized environment of Arkhangelsk]. Arkhangelsk: Publishing house of AGTU, 2004, 112 p.

[7] Demidova N.A., Durkina T.M. Katalog kollektcii drevesnyh rastenii Dendrologicheskogo sada imeni N.V. Nilova FBU «Severnyi nauchno-issledovatel’skii institut lesnogo hozyistva» [Catalogue of the collection of woody plants of the V.N. Nilov Arboretum Garden of the Northern Research Institute of Forestry]. Ed. by N.A. Demidova. Arkhangelsk: SevNIILKh, 2013, 144 p.

[8] Bulygin N.E., Firsova G.A. Introduktzya rastenii I dendromelioratziya urbanizirovannoi sredy [Introduction of plants and dendromelioration of urbanized environment]. St. Petersburg, 1992, 132 p.

[9] Gu C., Robertson K.R. Rosa L. Flora of China / Eds. by Z-Y. Wu, P.M. Raven. Beijing: Science Press; St. Louis: Missouri Botanic Garden Press, 2003, v. 9, рp. 368–369.

[10] Nybom H. Introduction to Rosa. Genetics and Genomics of Rosaceae / Eds. by K.M. Folta, S.E. Gardiner. NY: Springer New York, 2009, v. 6, рp. 339–351.

[11] Khapugin A.A., Silaeva T.B. Rosa glabrifolia Rupr. ex C.A. Mey v natcional’nom parke «Smol’nyi» [Rosa glabrifolia Rupr. ex C.A. Mey in the Smolny National Park]. Vestnik Mordovskogo un-ta. Ser. «Biologicheskie nauki» [Bulletin of the Mordovian University. Ser. «Biological Sciences»], 2011, no. 4, pp. 148–151.

[12] Podkovyrov I.Yu., Solomentseva A.S. Primenenie shipovnikov dly povysheniy dekorativnosti I dolgovechnosti ozelenitel’nyh posadok [The use of rose hips to increase the decorative effect and durability of landscaping plantings]. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional’noe obrazovanie [News of the Nizhnevolzhsky agro-university complex: science and higher professional education], 2013, no. 3, pp. 98–103.

[13] Lapenko N.G., Obshchiya E.N., Khripunov A.I. Iskusstvennye nasazdeniy kak sposob optimizatsii agrolandshaftov [Artificial plantings as a way to optimize agricultural landscapes]. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Gorsky State Agrarian University], 2019, v. 56, no. 3, pp. 74–80.

[14] Bruun H.H. Prospects for biocontrol of invasive Rosa rugosa. BioControl, 2006, v. 51, рp. 141–181.

[15] Kollmann J., Frederiksen L., Vestergaard P., Bruun H.H. Limiting factors for seedling emergence and establishment of the invasive non-native Rosa rugosa in a coastal dune system. Biol. Invasions, 2007, v. 9, рp. 31–42.

[16] Kozlova A.B., Zakharova E.B., Chernositova T.N. Otsenka razvitiy I produktivnosti perspektivnyh vidov shipovnika v usloviyh Blagovechenska [Evaluation of the development and productivity of promising varieties of rosehip in the conditions of Blagoveshchensk]. Dal’nevostochnyy agrarnyy vestnik [Far East Agrarian Bulletin], 2018, no. 4 (48), pp. 93–97.

[17] Koltsov A.F., Bardakova S.A. Vidy shipovnikov (Rosa L.) v Stavropol’skom botanicheskom sadu [Types of rosehip (Rosa L.) in the Stavropol Botanical Garden]. Vestnik APK Stavropol’ya [Bulletin of the Agroindustrial complex of Stavropol], 2019, no. 2 (34), pp. 62–64. DOI: 10.31279/2222-9345-2019-8-34-62-64

[18] Kozlova M.V. Ekologo-biologicheskie osobennosti Rosa glauca Pourr., Rosa canina L., Rosa majalis Herrm. pri ispol’zovanii v kachestve podvoev sadovyh roz v lesostepi Zapadnoi Sibiri [Ecological and biological features of Rosa glauca Pourr., Rosa canina L., Rosa majalis Herrm. when used as rootstocks of garden roses in the forest-steppe of Western Siberia]. Samarskiy nauchnyy vestnik [Samara Scientific Bulletin], 2021, v. 10, no. 4, pp. 61–67. DOI: 10.24411/1999-6837-2018-14086

[19] Suvorova I.V., Sorokopudov V.N. Rosa rugosa Thunb. v antropogennyh ysloviyh g. Moskvy [Rosa rugosa Thunb. in anthropogenic conditions of Moscow]. Vestnik landshaftnoy arkhitektury [Bulletin of Landscape Architecture], 2022, no. 29, pp. 67–70.

[20] Popek R. Dziko rosnące róże Europy. Kraków: Officina Botanica, 2007, 120 p.

[21] Sołtys-Lelek A. Chorology of critical genera — Crataegus L., Rosa L., Rubus L. in the Kraków-Częstochowa Upland (southern Poland). Prądnik. Prace i Materiały Muzeum im. Prof. Władysława Szafera. Ojców, 2011, v. 21, рp. 5–109.

[22] Sołtys-Lelek A., Barabasz-Krasny B. Genera Crataegus L. and Rosa L. of the biosphere reserve «Roztochya» and adjacent areas (Roztochya (Roztocze) Hills, Western Ukraine). Вісник Львівського університету. Серія біологічна, 2013, v. 63, pp. 86–97.

[23] Sołtys-Lelek A., Barabasz-Krasny B., Turis P., Turisova I. Morphological differentiation of Rosa agrestis Savi in the buffer zone of the Low Tatras national park (Slovakia). Modern Phytomorphology, 2014, v. 5, рp. 53–61.

[24] Arsibekova L.A., Mukhametova S.V. Analiz plodonosheniy sortov shipovnika v Respublike Marii El [Analysis of the fruiting of rosehip varieties in the Republic of Mari El]. Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk [International J. of Humanities and Natural Sciences], 2019, no. 11–1 (38), pp. 43–46. DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11694

[25] Nitievskaya K.N. Research of the process of hydration of Rosa majalis. Modern Science and Innovations, 2020, no. 4 (32), pp. 76–82. DOI: 10.37493/2307-910X.2020.4.11

[26] Orlova Yu.V. Obshay harakteristika uslovii proizrastaniy zelenyh nasazdenii v gorode Bratske [General characteristics of the growing conditions of green spaces in the city of Bratsk]. Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki [Proceedings of the Bratsk State University. Series: Natural and Engineering Sciences], 2022, v. 1, pp. 149–154.

[27] Semenova V.I., Mukhametova S.V. Pokazateli semyn shipovnikov v botanicheskom sadu-institute PGTU [Indicators of rosehip seeds in the Botanical garden-Institute of PGTU]. Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk [International Journal of Humanities and Natural Sciences]. 2022, no. 6–1 (69), pp. 34–36. DOI: 10.24412/2500-1000-2022-6-1-34-36

[28] Nilov V.N., Pavlova M.A. Shipovniki Severa I ispol’zovanie ih genofonda v selektsionnoi rabote [Briers of the North and the use of their gene pool in breeding work]. Flora Severa i rastitel’nye resursy evrop. chasti SSSR: tez. dokl. nauch. sess., posvyashch. 50-letiyu izdaniya knigi I.A. Perfil’eva «Flora severnogo kraya» [Flora of the North and plant resources of Europe. parts of the USSR: tez. dokl. nauch. sess., dedicated. The 50th anniversary of the publication of the book by I.A. Perfiliev «Flora of the northern region»]. Arkhangelsk, 1987, pp. 123–124.

[29] Malakhovets P.M., Tisova V.A. Derev’y I kustarniki dendrologicheskogo sada Arhangel’skogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta [Trees and shrubs of the arboretum of the Arkhangelsk State Technical University]. Arkhangelsk: Publishing House of AGTU, 1999, 50 p.

[30] Malakhovets P.M., Tisova V.A. Plodonoshenie introdutcentov v usloviyh Severa [Fruiting of introduced plants in the conditions of the North]. Lesnoy zhurnal, 1995, no. 6, pp. 40–45.

[31] Bozhenov S.N., Fedorova D.G., Ukenov B.S. Zavisimost’ vshozesti semyn Rosa glauca Dierb. ot srokov ih poseva [Dependence of germination of Rosa glauca Dierb seeds. from the timing of their sowing]. Ispol’zovanie i okhrana prirodnykh resursov v Rossii [Use and protection of natural resources in Russia], 2021, no. 3 (167), pp. 58–60. DOI: 10.24411/1999-6837-2018-14086

[32] Demidova N.A., Durkina T.M., Gogoleva L.G. Kollektciy krasivotcvetushih kustarnikov dendrologicheskogo sada imeni V.N. Nilova «SevNIILH» [Collection of beautifully flowering shrubs of the V.N. Nilov Arboretum Garden «SevNIILH»]. Leso-khozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], no. 1, 2021, pp. 56–72.

[33] Demidova N.A., Durkina T.M., Gogoleva L.G. Nekotorye voprosy introduktcionnogo ispytaniy drevesnyh rastenii na Evropeiskom Severe [Some results of the introduction test of woody plants in the European North]. Nauka — lesnomu khozyaystvu severa: sbornik nauchnykh trudov [Science — forestry of the North: a collection of scientific papers], 2019, pp. 171–181.

[34] Solomentseva A.S. Vnutrividovoi polimorfizm shipovnikov v usloviyh zasushlivoi zony kak factor povysheniy bioraznoobraziy urbanizirovannyh territorii [Intraspecific polymorphism of rose hips in arid zone conditions as a factor of increasing the biodiversity of urbanized territories]. Nauka. Mysl’ [Nauka. Thought], 2016, no. 7–1, pp. 117–127.

[35] Solomentseva A.S. Dekorativnye vidy shipovnikov dly ozeleneniy Volgogradskoi oblasti [Decorative types of rose hips for landscaping of the Volgograd region]. Lesnoy vestnik. Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 1, pp. 41–50. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-1-41-50

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

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

Strugova Galina Nikolaevna — pg. of the Higher School of Natural Sciences and Technologies, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, strugova.galina@yandex.ru

Makarov Sergey Sergeevich — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of Landscape Architecture and Artificial Forests Chair, Head of Decorative Gardening and Lawn Science Chair of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov; Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, s.makarov@narfu.ru

Besschetnov Vladimir Petrovich — Dr. Sci. (Biology), Professor, Dean of the Faculty of Forestry, Head of the Department of Forest Crops, Nizhny Novgorod State Agrotechnological University

ЭКОЛОГИЯ И ЗАЩИТА ЛЕСА

13

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ МОНИТОРИНГ ДЕХРОМАЦИИ ЛИСТВЫ КАШТАНА КОНСКОГО ОБЫКНОВЕННОГО ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ОХРИДСКИМ МИНЕРОМ

138–148

УДК 632.7.08:632.03

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-138-148

Шифр ВАК 4.1.3

С.В. Железова

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии» (ФГБНУ ВНИИФ), Россия, 143050, Московская обл., раб. пос. Большие Вяземы, ул. Институт, вл. 5

soferrum@mail.ru

Проведено сопоставление результатов визуальной и инструментальной оценки степени дехромации листвы каштана конского обыкновенного при поражении охридским минером Cameraria ohridella. Сопоставлены данные обследований модельных деревьев за период 2014–2022 гг. в Московской области. Показана статистически достоверная регрессионная связь между результатами визуальной и инструментальной оценки дехромации в многолетнем ряду наблюдений. Инструментальный мониторинг состояния листвы во время вегетации проводили на основе оценки вегетационного индекса NDVI с применением прибора GreenSeeker Handheld ® (Trimble). На примере вегетационного сезона 2021 г. представлено сравнение сезонной динамики индекса NDVI листвы при поражении охридским минером и без поражения. Показано, что пораженные вредителем растения имеют более короткий период вегетации, и в среднем за сезон индекс NDVI на 25…30 % ниже, чем у неповрежденных растений. В многолетнем ряду наблюдений установлено, что переход индекса NDVI через пороговое значение 0,4 у пораженных охридским минером растений наблюдается в среднем на 30…40 дней раньше, чем у здоровых. Рассмотрена возможность оценки дехромации листвы по результатам гиперспектральной съемки без визуализации с применением спектрометра Ocean Insight «Flame». Показано, что спектральные характеристики отражательной способности здоровых и поврежденных охридским минером листьев существенно различаются, что было продемонстрировано при сопоставлении кривых спектральной яркости отражения. Выявлены характерные зоны спектра в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, по которым успешно идентифицируется наличие поражения листьев минером. Установлено, что в области ближнего инфракрасного излучения отражение пораженных листьев существенно ниже, чем у здоровых листьев, что свидетельствует о снижении общей обводненности листовых пластинок каштана при повреждении вредителями. Рекомендуется применение мультиспектральной съемки, вегетационного индекса NDVI и данных оценки спектральной яркости листьев для разработки алгоритмов автоматического определения поражения листвы каштана конского обыкновенного минирующим вредителем охридский минер.

Ключевые слова: Cameraria ohridella, каштан конский обыкновенный, вегетационный индекс NDVI, спектральные характеристики листьев, кривые спектрального отражения, Ocean Insight «Flame» VIS-NIR

Ссылка для цитирования: Железова С.В. Инструментальный мониторинг дехромации листвы каштана конского обыкновенного при повреждении охридским минером // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 138–148. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-138-148

Список литературы

[1] Thomas S., Kuska M.T., Bohnenkamp D., Brugger A., Alisaac E., Wahabzada M., Behmann J., Mahlein A.K. Benefits of hyperspectral imaging for plant disease detection and plant protection: A technical perspective // J. Plant Dis. Prot., 2018, v. 125, pp. 5–20.

[2] Родимцев С.А., Павловская Н.Е., Вершинин С.В., Зелюкин В.И., Горькова И.В., Гагарина И.Н. Моделирование условий вегетации как инструмент ИТ-технологий управления продукционным процессом в растениеводстве : монография. М.: Ай Пи Ар Медиа, 2023. 181 c. DOI: https://doi.org/10.23682/125019

[3] Аникин В.В., Сачков А. Мониторинг распространения инвазивного вида Cameraria ohridella (Lepidoptera: gracillariidae) в Самаре в сентябре 2022 года // Науч. тр. Государственного природного заповедника «Присурский», 2022. Т. 37. С. 34–37.

[4] Гниненко Ю.И., Раков А.Г. Охридский минер, или каштановая минирующая моль-пестрянка // Защита и карантин растений, 2011. № 2. С. 34–35.

[5] Раков А.Г. Охридский минер и другие инвазивные дендрофильные филлофаги в условиях формирования их ареалов в европейской части России: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2015.

[6] Беднова О.В. Охридский минер Сameraria ohridella deschka&dimic: особенности инвазионных очагов и перспективы биологического контроля численности // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 1. С. 5–16.

[7] Мельников Е.Ю. Охридский минер Сameraria ohridella (lepidoptera: gracillariidae) в г. Энгельсе // Энтомологические и паразитологические исследования в Поволжье, 2020. № 17. С. 94–97.

[8] Ряскин Д.И., Кулинич, О.А. Гниненко Ю.И., Арбузова Е.Н. Охридский минер Сameraria ohridella deschka & dimic (lepidoptera: gracillariidae): распространение на территории России и возможные меры контроля // Фитосанитария. Карантин растений, 2022. № 1 (9). С. 32–39.

[9] Гниненко Ю.И., Мухамадиев Н.С., Ашикбаев Н.Ж. Охридский минер Сameraria ohridella (lepidoptera, gracillariidae) – обнаружение в Центральной Азии // Российский журнал биологических инвазий, 2016. Т. 9. № 4. С. 14–18.

[10] Рогинский А.С., Буга С.В. Оценка вредоносности каштановой минирующей моли – инвазивного вредителя зеленых насаждений Беларуси // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук, 2020. Т. 65. № 3. С. 374–378.

[11] Gninenko Y.I., Muhamadiev N.S., Ashikbaev N.Z. Cameraria ohridella: the first record in Central Asia // Russian J. of Biological Invasions, 2017, t. 8, no. 1, pp. 10–13.

[12] Каштанова О.А. Охридский минер в дендрарии Главного ботанического сада РАН // Защита и карантин растений, 2009. № 11. С. 47.

[13] Аникин В.В., Аникин Д.Б. Полное заселение охридским минером конского каштана г. Саратова в 2021 году // Энтомологические и паразитологические исследования в Поволжье, 2021. № 18. С. 95–101.

[14] Беднова О.В., Губарев И.В. Особенности очагов охридского минера (Cameraria ohridella) в насаждениях Москвы // Актуальные проблемы лесного комплекса, 2021. № 59. С. 113–117.

[15] Łaszczyca P., Nakonieczny M., Kędziorski A., Babczyńska A., Wiesner M. Towards understanding Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) development: effects of microhabitat variability in naturally growing horse-chestnut tree canopy // Int J. Biometeorol, 2021, v. 65, pp. 1647–1658. https://doi.org/10.1007/s00484-021-02119-8

[16] Приказ Рослесхоза от 10.11.2011 № 472 (ред. от 15.03.2018) Об утверждении Методических рекомендаций по проведению государственной инвентаризации лесов. URL: https://docs.cntd.ru/document/902325555 (дата обращения 12.12.2022).

[17] Чабан Л.Н., Березина К.В. Анализ информативности спектральных и текстурных признаков при классификации растительности по гиперспектральным аэроснимкам // Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», 2018. Т. 62. № 1. С. 85–95.

DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-1-85-95

[18] Коротаева А.Э., Пашкевич М.А. Применение данных спектральной съемки для экологического мониторинга водной растительности // Горный информационно-аналитический бюллетень (науч.-тех. журн.), 2021. № 5–2. С. 231–244.

[19] Комарова А.Ф., Журавлева И.В., Яблоков В.М. Открытые мультиспектральные данные и основные методы дистанционного зондирования в изучении растительного покрова // Принципы экологии, 2016. №1 (17)). С. 40–80.

[20] Якушев В.П., Буре В.М., Митрофанова О.А., Митрофанов Е.П. К вопросу определения степени интенсификации агротехнологий на основе анализа вегетационных индексов растений методами математической статистики // Агрофизика, 2022. № 4. С. 40–50.

[21] Князева С.В., Королева Н.В., Эйдлина С.П., Сочилова Е.Н. Оценка состояния растительности в очаге массового размножения сибирского шелкопряда по спутниковым данным // Лесоведение, 2019. № 5. С. 385–398.

[22] Ковалев А.В. Анализ устойчивости лесных насаждений к повреждениям сибирским шелкопрядом по данным дистанционного зондирования // Сибирский лесной журнал, 2021. № 5. С. 71–78.

[23] Аникьев А.А., Хорохоров А.В., Аникьева Э.Н. Методы оценки состояния сельскохозяйственных культур при гиперспектральной съемке лиственного покрова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета, 2020. № 2 (61). С. 31–35.

[24] Index Database. Международная свободного доступа база данных индексов, используемых для оценки и описания растительных и нерастительных объектов по результатам дистанционного зондирования Земли в разных диапазонах электромагнитного излучения. URL: http://www.indexdatabase.de/ (дата обращения: 24.04.2023).

[25] Дубинин М. NDVI — теория и практика. Теоретические основы использования индекса NDVI. URL: https://gis-lab.info/qa/ndvi.html (дата обращения 24.04.2023)

[26] Железова С.В., Гурова Т.А., Гусев Д.В. Использование спутниковых снимков высокого разрешения для оценки состояния посевов на Полевой опытной станции РГАУ–МСХА им. К.А. Тимирязева // Матер. 2-й Всерос. науч. конф. «Применение средств дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве». СПб.: Изд-во ФГБНУ АФИ, 2018. С. 125–131.

[27] Железова С.В. Применение оптических датчиков для оценки состояния посевов озимой пшеницы // Агрофизика, 2018. №3. С. 42–48. DOI: 10.25695/AGRPH.2018.03.08

[28] Игнатова М.А., Козловский Б.Л., Дмитриев П.А., Федоринова О.И., Дмитриева А.А., Вардуни Т.В. Сезонная динамика NDVI у видов клена // Живые и биокосные системы, 2022. № 39. Ст. 1. DOI: 10.18522/2308-9709-2022-39-1

[29] Щедрин В.Н., Васильев С.М., Бабичев А.Н., Скиданов Р.В., Подлипнов В.В., Журавель Ю.Н. Наземная гиперспектральная аппаратура для измерения вегетативных индексов в задачах прецизионного орошения сельскохозяйственных культур // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2018. № 1 (29). С. 1–14.

[30] Данилов Р.Ю., Исмаилов В.Я., Третьяков В.А., Кремнева О.Ю., Шумилов Ю.В., Ризванов А.А., Кривошеин В.В., Костенко И.А. Разработка прецизионных технологий фитосанитарного мониторинга агроэкосистем на основе использования данных дистанционного гиперспектрального зондирования Земли // Достижения науки и техники АПК, 2018. Т. 32. № 10. С. 82–86.

[31] Feng L., Zhu S., Lin F., Su Z., Yuan K., Zhao Y., He Y., Zhang C. Detection of Oil Chestnuts Infected by Blue Mold Using Near-Infrared Hyperspectral Imaging Combined with Artificial Neural Networks // Sensors, 2018, v. 18, p. 1944.

[32] Zhelezova S.V., Pakholkova E.V., Veller V.E., Voronov M.A., Stepanova E.V., Zhelezova A.D., Sonyushkin A.V., Zhuk T.S., Glinushkin A.P. Hyperspectral Non-Imaging Measurements and Perceptron Neural Network for Pre-Harvesting Assessment of Damage Degree Caused by Septoria/Stagonospora Blotch Diseases of Wheat // Agronomy, 2023, v. 13, p. 1045. https://doi.org/10.3390/agronomy13041045

Сведения об авторе

Железова Софья Владиславовна — д-р с.-х. наук, вед. науч. сотр., ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии» (ФГБНУ ВНИИФ), soferrum@mail.ru

HORSE CHESTNUT FOLIAR DECHROMATION INSTRUMENTAL MONITORING DAMAGED BY CAMERARIA OHRIDELLA

S.V. Zhelezova

All-Russian Research Institute of Phytopathology, 5, Institut st., 143050, Bolshie Vyazemy, Moscow reg., Russia

soferrum@mail.ru

A comparison of the visual and instrumental assessments of the horse chestnut foliar dechromation degree infested by the Ohrid miner (Cameraria ohridella) was carried out. The data of surveys of model trees for the period 2014–2022 in the Moscow region are compared. A statistically reliable regression relationship between the results of visual and instrumental assessment of dechromation in a long-term series of observations is shown. Instrumental monitoring of the leaves damages during the growing season was carried out based on the assessment of the NDVI vegetation index using the GreenSeeker Handheld® (Trimble) device. The seasonal dynamics of the NDVI index of foliage under Ohrid miner damage is presented on the example of the 2021 season. It is shown that the plants affected by the pest have a shorter growing season, and the average NDVI index for the season is 25...30 % lower than that of undamaged plants. In a nine-year series of observations, it was found that the transition of the NDVI index over the threshold value of 0.4 in plants affected by the Ohrid miner is observed on average 30...40 days earlier than in healthy plants. The possibility of assessing foliage dechromation based on the results of hyperspectral imaging without visualization using the Ocean Insight «Flame» spectrometer is considered. It is shown that the spectral characteristics of the reflectivity of healthy and damaged Ohrid miner leaves differ significantly, which was demonstrated by comparing the spectral brightness curves of reflection. Characteristic spectral zones in the visible and near infrared ranges have been identified, according to which the presence of leaf damage by a miner is successfully identified. It was found that in the near-infrared radiation area, the reflection of damaged leaves are significantly lower than that of healthy leaves, which indicates a decrease in the overall water content of chestnut leaf blades when damaged by pests. According to the results of multi- and hyperspectral surveys, it is possible to automatically determine the lesion of the horse chestnut foliage by the leaf-mining pest Cameraria ohridella.

Keywords: Cameraria ohridella, horse chestnut, NDVI, spectral signatures of leaves, spectral reflection curves, Ocean Insight «Flame» VIS-NIR

Suggested citation: Zhelezova S.V. Instrumental’nyy monitoring dekhromatsii listvy kashtana konskogo obyknovennogo pri povrezhdenii okhridskim minerom [Horse chestnut foliar dechromation instrumental monitoring damaged by Cameraria ohridella]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 138–148. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-138-148

References

[1] Thomas S., Kuska M.T., Bohnenkamp D., Brugger A., Alisaac E., Wahabzada M., Behmann J., Mahlein A.K. Benefits of hyperspectral imaging for plant disease detection and plant protection: A technical perspective. J. Plant Dis. Prot., 2018, v. 125, pp. 5–20.

[2] Rodimtsev S.A., Pavlovskaya N.E., Vershinin S.V., Zelyukin V.I., Gor’kova I.V., Gagarina I.N. Modelirovanie usloviy vegetatsii kak instrument IT-tekhnologiy upravleniya produktsionnym protsessom v rastenievodstve [Modeling of vegetation conditions as a tool of IT-technologies for managing the production process in crop production]. Moscow: M.: Ay Pi Ar Media [IPR-media], 2023, 181 p. DOI: https://doi.org/10.23682/125019

[3] Anikin V.V., Sachkov A. Monitoring rasprostraneniya invazivnogo vida Cameraria ohridella (Lepidoptera: gracillariidae) v Samare v sentyabre 2022 goda [Monitoring the distribution of the invasive species Cameraria ohridella (Lepidoptera: gracillariidae) in Samara in September 2022]. Nauchnye trudy Gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Prisurskiy» [Scientific Works of the Prisursky State Nature Reserve], 2022, t. 37, pp. 34–37.

[4] Gninenko Yu.I., Rakov A.G. Okhridskiy miner, ili kashtanovaya miniruyushchaya mol’-pestryanka [Horse chestnut leafminer Cameraria ohridella, or chestnut moth moth]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant protection and quarantine], 2011, no. 2, pp. 34–35.

[5] Rakov A.G. Okhridskiy miner i drugie invazivnye dendrofil’nye fillofagi v usloviyakh formirovaniya ikh arealov v evropeyskoy chasti Rossii [Horse chestnut leafminer and other dendrophilous phyllophages in the conditions of the formation of their habitats in the European part of Russia]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow, Russian agrarian University, 2015.

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

[7] Mel’nikov E.Yu. Okhridskiy miner Sameraria ohridella (lepidoptera: gracillariidae) v g. Engel’se [Horse chestnut leafminer Cameraria ohridella (lepidoptera: gracillariidae) in the city of Engels]. Entomologicheskie i parazitologicheskie issledovaniya v Povolzh’e [Entomological and parasitological research in the Volga region], 2020, no. 17, pp. 94–97.

[8] Ryaskin D.I., Kulinich, O.A. Gninenko Yu.I., Arbuzova E.N. Okhridskiy miner Sameraria ohridella deschka & dimic (lepidoptera: gracillariidae): rasprostranenie na territorii Rossii i vozmozhnye mery kontrolya [Horse chestnut leafminer Cameraria ohridella deschka&dimic (lepidoptera: gracillariidae): spreading on the Russia territory and possible control measures]. Fitosanitariya. Karantin rasteniy [Phytosanitary. Plant quarantine], 2022, no. 1 (9), pp. 32–39.

[9] Gninenko Yu.I., Mukhamadiev N.S., Ashikbaev N.Zh. Okhridskiy miner Sameraria ohridella (lepidoptera, gracillariidae) — obnaruzhenie v Tsentral’noy Azii [Horse chestnut leafminer Cameraria ohridella (lepidoptera: gracillariidae) — finding in the Central Asia]. Rossiyskiy zhurnal biologicheskikh invaziy [Russian Journal of Biological Invasions], 2016, t. 9, no. 4, pp. 14–18.

[10] Roginskiy A.S., Buga S.V. Otsenka vredonosnosti kashtanovoy miniruyushchey moli — invazivnogo vreditelya zelenykh nasazhdeniy Belarusi [Assessment of harmfulness of horse chestnut leafminer, the invasive pest of green park spaces of Belarus]. Izvestiya Natsional’noy akademii nauk Belarusi. Seriya biologicheskikh nauk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological sciences series], 2020, t. 65, no. 3, pp. 374–378.

[11] Gninenko Y.I., Muhamadiev N.S., Ashikbaev N.Z. Cameraria ohridella: the first record in Central Asia. Russian J. of Biological Invasions, 2017, t. 8, no. 1, pp. 10–13.

[12] Kashtanova O.A. Okhridskiy miner v dendrarii Glavnogo botanicheskogo sada RAN [Horse chestnut leafminer in the dendrary of the Main botanical garden of Russian Academy of science]. Zashchita i karantin rasteniy [Plant protection and quarantine], 2009, no. 11, p. 47.

[13] Anikin V.V., Anikin D.B. Polnoe zaselenie okhridskim minerom konskogo kashtana g. Saratova v 2021 godu [The total settlement of horse chestnut leafminer in Saratov-city]. Entomologicheskie i parazitologicheskie issledovaniya v Povolzh’e [Entomological and parasitological research in the Volga region], 2021, no. 18, pp. 95–101.

[14] Bednova O.V., Gubarev I.V. Osobennosti ochagov okhridskogo minera (Cameraria ohridella) v nasazhdeniyakh Moskvy [Features of foci of horse chestnut leafminer (Cameraria ohridella) in Moscow green park-spaces]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of forestry complex], 2021, no. 59, pp. 113–117.

[15] Łaszczyca P., Nakonieczny M., Kędziorski A., Babczyńska A., Wiesner M. Towards understanding Cameraria ohridella (Lepidoptera: Gracillariidae) development: effects of microhabitat variability in naturally growing horse-chestnut tree canopy. Int J. Biometeorol, 2021, v. 65, pp. 1647–1658. https://doi.org/10.1007/s00484-021-02119-8

[16] Prikaz Rosleskhoza ot 10.11.2011 N 472 (red. ot 15.03.2018) Ob utverzhdenii Metodicheskikh rekomendatsiy po provedeniyu gosudarstvennoy inventarizatsii lesov [Order of the Russian Forest Management Committee. On approval of Methodological recommendations for the State forest inventory]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/902325555 (accessed 12.12.2022).

[17] Chaban L.N., Berezina K.V. Analiz informativnosti spektral’nykh i teksturnykh priznakov pri klassifikatsii rastitel’nosti po giperspektral’nym aerosnimkam [Analysis of the information content of spectral and textural features in the classification of vegetation by hyperspectral aerial photographs]. Izv. vuzov «Geodeziya i aerofotos’emka» [Proceedings of the universities «Geodesy and aerial photography»], 2018, t. 62, no. 1, pp. 85–95. DOI: 10.30533/0536-101X-2018-62-1-85-95

[18] Korotaeva A.E., Pashkevich M.A. Primenenie dannykh spektral’noy s’emki dlya ekologicheskogo monitoringa vodnoy rastitel’nosti [The application of spectral survey for the analysis of aquatic vegetation]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten’ (nauchno-tekhnicheskiy zhurnal) [Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal)], 2021, no. 5–2, pp. 231–244.

[19] Komarova A.F., Zhuravleva I.V., Yablokov V.M. Otkrytye mul’tispektral’nye dannye i osnovnye metody distantsionnogo zondirovaniya v izuchenii rastitel’nogo pokrova [Open multispectral data and basic remote sensing methods in the study of vegetation cover]. Printsipy ekologii [Principles of ecology], 2016, no. 1 (17), pp. 40–74.

[20] Yakushev V.P., Bure V.M., Mitrofanova O.A., Mitrofanov E.P. K voprosu opredeleniya stepeni intensifikatsii agrotekhnologiy na osnove analiza vegetatsionnykh indeksov rasteniy metodami matematicheskoy statistiki [On the issue of determining the degree of intensification of agrotechnologies based on the analysis of vegetation indices of plants by methods of mathematical statistics]. Agrofizika [Agrophysics], 2022, no. 4, pp. 40–50.

[21] Knyazeva S.V., Koroleva N.V., Eydlina S.P., Sochilova E.N. Otsenka sostoyaniya rastitel’nosti v ochage massovogo razmnozheniya sibirskogo shelkopryada po sputnikovym dannym [Assessment of the state of vegetation in the center of mass reproduction of the Siberian silkworm by satellite data]. Lesovedenie [Forest science], 2019, no. 5, pp. 385–398.

[22] Kovalev A.V. Analiz ustoychivosti lesnykh nasazhdeniy k povrezhdeniyam sibirskim shelkopryadom po dannym distantsionnogo zondirovaniya [Analysis of the resistance of forest stands to damage by Siberian silkworm according to remote sensing data]. Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian forest journal], 2021, no. 5, pp. 71–78.

[23] Anik’ev A.A., Khorokhorov A.V., Anik’eva E.N. Metody otsenki sostoyaniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur pri giperspektral’noy s’emke listvennogo pokrova [Methods for assessing the state of agricultural crops in hyperspectral survey of foliage cover]. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University], 2020, no. 2 (61), pp. 31–35.

[24] Index Database. Mezhdunarodnaya svobodnogo dostupa baza dannykh indeksov, ispol’zuemykh dlya otsenki i opisaniya rastitel’nykh i nerastitel’nykh ob’ektov po rezul’tatam distantsionnogo zondirovaniya Zemli v raznykh diapazonakh elektromagnitnogo izlucheniya [Index Database. Freely accessible database of indexes used to evaluate and describe plant and non-plant objects based on the results of remote sensing of the Earth in different ranges of electromagnetic radiation]. Available at: http://www.indexdatabase.de/ (accessed 24.04.2023).

[25] Dubinin M. NDVI — teoriya i praktika. Teoreticheskie osnovy ispol’zovaniya indeksa NDVI [NDVI — theory and practice. Theoretical foundations of using the NDVI index]. Available at: https://gis-lab.info/qa/ndvi.html (accessed 24.04.2023).

[26] Zhelezova S.V., Gurova T.A., Gusev D.V. Ispol’zovanie sputnikovykh snimkov vysokogo razresheniya dlya otsenki sostoyaniya posevov na Polevoy opytnoy stantsii RGAU–MSKhA imeni K.A. Timiryazeva [The use of high–resolution satellite images to assess the condition of crops at the Field Experimental Station of the RGAU-MSHA named after K.A. Timiryazev]. Mater. 2-y Vserossiyskoy nauchnoy konferentsii «Primenenie sredstv distantsionnogo zondirovaniya Zemli v sel’skom khozyaystve» [Materials of the 2nd All-Russian Scientific Conference «The use of remote sensing of the Earth in agriculture»]. St. Petersburg: Agrophysical Institute, 2018, pp. 125–131.

[27] Zhelezova S.V. Primenenie opticheskikh datchikov dlya otsenki sostoyaniya posevov ozimoy pshenitsy [Application of optical sensors to assess the condition of winter wheat crops]. Agrofizika [Agrophysics], 2018, no. 3, pp. 42–48. DOI: 10.25695/AGRPH.2018.03.08

[28] Ignatova M.A., Kozlovskiy B.L., Dmitriev P.A., Fedorinova O.I., Dmitrieva A.A., Varduni T.V. Sezonnaya dinamika NDVI u vidov klena [Seasonal dynamics of NDVI in maple species]. Zhivye i biokosnye sistemy [Living and biocontainable systems], 2022, no. 39, at. 1. DOI: 10.18522/2308-9709-2022-39-1

[29] Shchedrin V.N., Vasil’ev S.M., Babichev A.N., Skidanov R.V., Podlipnov V.V., Zhuravel’ Yu.N. Nazemnaya giperspektral’naya apparatura dlya izmereniya vegetativnykh indeksov v zadachakh pretsizionnogo orosheniya sel’skokhozyaystvennykh kul’tur [Ground-based hyperspectral equipment for measuring vegetative indices in precision irrigation of agricultural crops]. Nauchnyy zhurnal Rossiyskogo NII problem melioratsii [Scientific Journal of the Russian Research Institute of Land Melioration Problems], 2018, no. 1 (29), pp. 1–14.

[30] Danilov R.Yu., Ismailov V.Ya., Tret’yakov V.A., Kremneva O.Yu., Shumilov Yu.V., Rizvanov A.A., Krivoshein V.V., Kostenko I.A. Razrabotka pretsizionnykh tekhnologiy fitosanitarnogo monitoringa agroekosistem na osnove ispol’zovaniya dannykh distantsionnogo giperspektral’nogo zondirovaniya Zemli [Development of precision technologies for phytosanitary monitoring of agroecosystems based on the use of remote hyperspectral Earth sensing data]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of agro-industrial complex], 2018, t. 32, no. 10, pp. 82–86.

[31] Feng L., Zhu S., Lin F., Su Z., Yuan K., Zhao Y., He Y., Zhang C. Detection of Oil Chestnuts Infected by Blue Mold Using Near-Infrared Hyperspectral Imaging Combined with Artificial Neural Networks. Sensors, 2018, v. 18, p. 1944.

[32] Zhelezova S.V., Pakholkova E.V., Veller V.E., Voronov M.A., Stepanova E.V., Zhelezova A.D., Sonyushkin A.V., Zhuk T.S., Glinushkin A.P. Hyperspectral Non-Imaging Measurements and Perceptron Neural Network for Pre-Harvesting Assessment of Damage Degree Caused by Septoria/Stagonospora Blotch Diseases of Wheat. Agronomy, 2023, v. 13, p. 1045. https://doi.org/10.3390/agronomy13041045

Author’s information

Zhelezova Sof’ya Vladislavovna — Dr. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Federal State Budgetary Scientific Institution «All-Russian Research Institute of Phytopathology», soferrum@mail.ru

14

ПОГОДНЫЕ УСЛОВИЯ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ЗАЛОЖЕНИЮ ШИШЕК У СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ (PINUS SIBIRICA DU TOUR)

149–159

УДК 57.045:581.543+582.475.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-149-159

Шифр ВАК 4.1.2

А.В. Попов, С.Н. Велисевич

ФГБУН «Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук» (ИМКЭС СО РАН), Россия, 634055, г. Томск, пр. Академический, д. 10/3

tomskceltic@gmail.com

Рассмотрено семеношение у 25 деревьев сосны кедровой сибирской (возраст 180–200 лет) за 28-летний период для установления погодных факторов и периода их влияния на инициацию стробилов. Поскольку флоральная индукция у сосны кедровой сибирской происходит в короткий промежуток времени — в течение трех недель в конце лета, в настоящей работе анализировались динамика температуры и осадков в течение трех декад, начиная с 20 июля. Среднемесячная температура июля и августа, а также сумма осадков в июле и августе слабо влияли на число заложившихся шишек. Также отмечено слабое влияние погодных параметров, рассчитанных для более коротких промежутков времени — по декадам. Температура воздуха в первой и второй декадах июля оказывала слабое положительное влияние на заложение шишек, но с третьей декады этого месяца и в течение всего августа излишнее тепло стало отрицательно влиять на заложение шишек. Единственная значимая отрицательная корреляция установлена для температуры первой декады августа. Это указывает на повышенную чувствительность инициирующихся примордиев шишек к температуре воздуха и именно в этот временной интервал. На примере сосны кедровой сибирской показано, что прохладная погода во время инициации макростробилов способствует их обилию. Оптимальными условиями для заложения шишек у сосны кедровой сибирской являются среднесуточные температуры не выше +17,5 °C в первой декаде августа. Результаты исследования расширяют представления и механизмах климатической регуляции генеративного морфогенеза и важны не только для понимания фундаментальных основ процесса плодоношения, но и для прогнозирования урожаев и управления ими.

Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, Pinus sibirica (Pinaceae), заложение шишек, температура, осадки, межгодовая изменчивость

Ссылка для цитирования: Попов А.В., Велисевич С.Н. Погодные условия, способствующие заложению шишек у сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 149–159. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-149-159

Список литературы

[1] Pearse I.S., Koenig W.D., Kelly D. Mechanisms of mast seeding: resources, weather, cues, and selection // New Phytologist, 2016, v. 212, pp. 546–562. DOI:10.1111/nph.14114

[2] Bogdziewicz M., Żywiec M., Espelta J.M., Fernández-Martinez M., Calama R., Ledwoń M., McIntire E., Crone E.E. Environmental veto synchronizes mast seeding in four contrasting tree species // American Naturalist, 2019, v. 194, no. 2, pp. 246–259. DOI:10.1086/704111

[3] Ashton P.S., Givnish T.J., Appanah S. Staggered flowering in the Dipterocarpaceae: new insights into floral induction and the evolution of mast fruiting in the aseasonal tropics // American Naturalist, 1988, v. 132, no. 1, pp. 44–66. DOI:10.1086/284837

[4] Forcella F. Ovulate cone production in pinyon: negative exponential relationship with late summer temperature // Ecology, 1981, v. 62, pp. 488–491. DOI:10.2307/1936722

[5] Redmond M.D., Forcella F., Barger N.N. Declines in pinyon pine cone production associated with regional warming // Ecosphere, 2012, v. 3, no. 12, pp. 1–14. DOI:10.1890/ES12-00306.1

[6] Bernier G. The control of floral evocation and morphogenesis // Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1988, v. 39, pp. 175–219. DOI:10.1146/annurev.pp.39.060188.001135

[7] Kelly D., Geldenhuis A., James A., Holland E.P., Plank M.J. et al. Of mast and mean: differential-temperature cue makes mast seeding insensitive to climate change // Ecology Letters, 2013, v. 16, pp. 90–98. DOI:10.1111/ele.12020

[8] Shuvaev D.N., Semerikov V.L., Kuznetsova G.V. Late Quaternary history of Siberian stone pine as revealed by genetic and paleoecological data // Tree Genetics & Genomes, 2023, v. 19, iss. 2, at. 16. https://doi.org/10.1007/s11295-023-01592-z

[9] Vander Wall, S.B. Seed Dispersal in Pines (Pinus) // Bot. Rev, 2023 (In press). https://doi.org/10.1007/s12229-023-09288-8.

[10] Титов Е.В. Орехопродуктивные кедровые плантации и лесосады. Воронеж: Изд-во ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, 2021. 267 с.

[11] Горошкевич С.Н. Пространственно-временная и структурно-функциональная организация кроны кедра сибирского: дис. … д-ра биол. наук. Томск, 2011. 611 с.

[12] Goroshkevich S., Velisevich S., Popov A., Khutornoy O., Vasilyeva G. 30-year cone production dynamics in Siberian stone pine (Pinus sibirica) in the southern boreal zone: a causal interpretation // Plant Ecology and Evolution, 2021, v. 154, no. 3, pp. 321–331. DOI:10.5091/ plecevo.eu/issue/3728/

[13] Воробьев В.Н., Воробьева Н.А., Горошкевич С.Н. Рост и пол кедра сибирского. Новосибирск: Наука, 1989. 167 с.

[14] Велисевич С.Н. Широтная изменчивость качества урожая кедра сибирского // Тринадцатое сибирское совещание и школа молодых ученых по климато-экологическому мониторингу: тезисы докл. рос. конф., Томск, 15–19 октября 2019 г. Томск: Аграф-Пресс, 2019. С. 158–159.

[15] Wion A., Pearse I., Rodman K., Veblen T., Redmond M. Masting is shaped by tree-level attributes and stand structure, more than climate, in a Rocky Mountain conifer species // Forest Ecology and Management, 2023, v. 531, at. 120794. DOI:10.1016/j.foreco.2023.120794.

[16] Crone E.E., McIntire E.J.B., Brodie J. What defines mast seeding? Spatio-temporal patterns of cone production by whitebark pine // J. of Ecology, 2011, v. 99, pp. 438–444. DOI:10.1111/j.1365-2745.2010.01790.x

[17] Farjon A. The Kew Review: Conifers of the World // Kew Bull, 2018, v. 73, is. 1, at. 8. https://doi.org/10.1007/s12225-018-9738-5.

[18] Горошкевич С.Н. Структура и развитие элементарного побега кедра сибирского // Вестник Томского государственного университета. Биология, 2014. № 4(28). С. 37–55.

[19] Proietti S., Scariot V., De Pascale S., Paradiso R. Flowering Mechanisms and Environmental Stimuli for Flower Transition: Bases for Production Scheduling in Greenhouse Floriculture // Plants, 2022, v. 11, iss. 3, at. 432. https://doi.org/10.3390/plants11030432

[20] Dai X., Zhang Y., Xu X., Ran M., Zhang J. Transcriptome and functional analysis revealed the intervention of brassinosteroid in regulation of cold induced early flowering in tobacco // Frontiers in Plant Science, 2023, v. 14, at. 1136884. DOI:10.3389/fpls.2023.1136884.

[21] Peer L.A., Bhat M.Y., Ahmad N., Mir B.A. Floral induction pathways: Decision making and determination in plants to flower – a comprehensive review // J. of Applied Biology and Biotechnology, 2021, v. 9, pp. 7–17. DOI:10.7324/JABB.2021.9201

[22] Чайлахян М.X. Регуляция цветения высших растений. М.: Наука, 1988. 500 с.

[23] Owens J.N., Blake N.D. Forest tree seed production: a review of literature and recommendations for future research. Information Report P-I-X 53. Ontario: National Capital Region, 1985, 161 p.

[24] Colombo S., Templeton, C. Bud and crown architecture of white spruce and black spruce // Trees, 2006, v. 20, pp. 633–641 DOI:10.1007/s00468-006-0078-y

[25] Kozlowski T.T., Pallardy S.G. Growth Control in Woody Plants. San Diego: Academic Press Inc., 1997, 641 p.

[26] Cho L.H., Yoon J., An G. The control of flowering time by environmental factors // The Plant J., 2017, v. 90, iss. 4, pp. 708−719. DOI: 10.1111/tpj.13461

[27] Ross S.D., Pharis R.P. Control of sex expression in conifers // Plant Growth Regulation, 1987, v. 6, pp. 37–60.

[28] Kong L., von Aderkas P., Zaharia, L.I. Effects of stem-injected gibberellins and 6-benzylaminopurine on phytohormone profiles and cone yield in two lodgepole pine genotypes // Trees, 2018, v. 32, pp. 765–775. https://doi.org/10.1007/s00468-018-1670-7

[29] Webber J., Ott P., Owens J., Binder W. Elevated temperature during reproductive development affects cone traits and progeny performance in Picea glauca x engelmannii complex // Tree Physiology, 2005, v. 25, no. 10, pp. 1219–1227. DOI:10.1093/treephys/25.10.1219

[30] Greenwood M.S., Hutchison K.W. Maturation as a Developmental Process. Clonal Forestry I. Berlin: Springer, 1993, pp. 14–33. DOI: 10.1007/978-3-642-84175-0_3

[31] LaMontagne J.M., Redmond M.D., Wion A.P., Greene D.F. An assessment of temporal variability in mast seeding of North American Pinaceae // Phil. Trans. R. Soc. B, 2021, v. 376, at. 20200373. https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0373

Сведения об авторах

Попов Александр Владимирович — инженер 1 категории лаборатории дендроэкологии, ФГБУН «Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук» (ИМКЭС СО РАН), tomskceltic@gmail.com

Велисевич Светлана Николаевна — ст. науч. сотр. лаборатории дендроэкологии, ФГБУН «Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук» (ИМКЭС СО РАН), s_n_velisevich@mail.ru

WEATHER CONDITIONS FAVOURING CONE INITIATION FOR SIBERIAN STONE PINE (PINUS SIBIRICA DU TOUR)

A.V. Popov, S.N. Velisevich

Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 10/3, Academichesky av., 634055, Tomsk, Russia

tomskceltic@gmail.com

Seed production in 25 trees of Siberian stone pine (age 180-200 years) over a 28-year period was examined to determine how the weather factors and their period influence strobilus initiation. Since floral induction in Siberian stone pine occurs in a short period of time only during three weeks at the end of summer, the dynamics of temperature and precipitation during the thirty-days interval, starting from 20 July, were analysed in the present work. The average monthly temperature in July and August, as well as the amount of precipitation in July and August had a weak influence on the number of the cone initiation. There was also a weak influence of weather parameters calculated for shorter time intervals by ten-day interval. Air temperature in the first and second ten-day intervals of July had a weak positive effect on cone initiation, but from the third ten-day interval of this month and throughout August, excessive heat began to negatively affect cone initiation. The only significant negative correlation was found for the temperature of the first ten-day interval of August. This indicates increased sensitivity of initiating cone primordia to air temperature and exactly in this time interval. The example of Siberian cedar pine shows that cool weather during the initiation of macrostrobils favours their abundance. Optimal conditions for cone initiation in Siberian pine are average daily temperatures not higher than +17.5 °C in the first ten-day interval of August. The results of the study expand the understanding of the mechanisms of climatic regulation of generative morphogenesis and are important not only for understanding the fundamental basis of the fruiting process, but also for yield forecasting and management.

Keywords: Siberian stone pine, Pinus sibirica (Pinaceae), cone initiation, temperature, precipitation, inter-annual variability

Suggested citation: Popov A.V., Velisevich S.N. Pogodnye usloviya, sposobstvuyushchie zalozheniyu shishek u sosny kedrovoy sibirskoy (Pinus sibirica Du Tour) [Weather conditions favouring cone initiation for Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 149–159. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-149-159

References

[1] Pearse I.S., Koenig W.D., Kelly D. Mechanisms of mast seeding: resources, weather, cues, and selection. New Phytologist, 2016, v. 212, pp. 546–562. DOI:10.1111/nph.14114

[2] Bogdziewicz M., Żywiec M., Espelta J.M., Fernández-Martinez M., Calama R., Ledwoń M., McIntire E., Crone E.E. Environmental veto synchronizes mast seeding in four contrasting tree species. American Naturalist, 2019, v. 194, no. 2, pp. 246–259. DOI:10.1086/704111

[3] Ashton P.S., Givnish T.J., Appanah S. Staggered flowering in the Dipterocarpaceae: new insights into floral induction and the evolution of mast fruiting in the aseasonal tropics. American Naturalist, 1988, v. 132, no. 1, pp. 44–66. DOI:10.1086/284837

[4] Forcella F. Ovulate cone production in pinyon: negative exponential relationship with late summer temperature. Ecology, 1981, v. 62, pp. 488–491. DOI:10.2307/1936722

[5] Redmond M.D., Forcella F., Barger N.N. Declines in pinyon pine cone production associated with regional warming. Ecosphere, 2012, v. 3, no. 12, pp. 1–14. DOI:10.1890/ES12-00306.1

[6] Bernier G. The control of floral evocation and morphogenesis. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1988, v. 39, pp. 175–219. DOI:10.1146/annurev.pp.39.060188.001135

[7] Kelly D., Geldenhuis A., James A., Holland E.P., Plank M.J. et al. Of mast and mean: differential-temperature cue makes mast seeding insensitive to climate change. Ecology Letters, 2013, v. 16, pp. 90–98. DOI:10.1111/ele.12020

[8] Shuvaev D.N., Semerikov V.L., Kuznetsova G.V. Late Quaternary history of Siberian stone pine as revealed by genetic and paleoecological data. Tree Genetics & Genomes, 2023, v. 19, iss. 2, at. 16. https://doi.org/10.1007/s11295-023-01592-z

[9] Vander Wall, S.B. Seed Dispersal in Pines (Pinus). Bot. Rev, 2023 (In press). https://doi.org/10.1007/s12229-023-09288-8.

[10] Titov E.V. Orexoproduktivnye kedrovye plantacii i lesosady [Nut producing stone pine plantations and forest plantations]. Voronezh: Publishing house of VSFUFT named after G.F. Morozov, 2021, 267 p.

[11] Goroshkevich S.N. Prostranstvenno-vremennaya i strukturno-funkcional’naya organizaciya krony kedra sibirskogo [Spatial-temporal and structural-functional organization of the crown of Siberian stone pine]. Dr. Sci. (Biol.) thesis. Tomsk, 2011, 611 p.

[12] Goroshkevich S., Velisevich S., Popov A., Khutornoy O., Vasilyeva G. 30-year cone production dynamics in Siberian stone pine (Pinus sibirica) in the southern boreal zone: a causal interpretation. Plant Ecology and Evolution, 2021, v. 154, no. 3, pp. 321–331. DOI:10.5091/ plecevo.eu/issue/3728/

[13] Vorob’ev V.N., Vorob’eva N.A., Goroshkevich S.N. Rost i pol kedra sibirskogo [Growth and sexual reproduction of the Siberian stone pine]. Novosibirsk: Nauka, 1989, 167 p.

[14] Velisevich S.N. Shirotnaya izmenchivost’ kachestva urozhaya kedra sibirskogo [Latitudinal variability of Siberian stone pine crop quality]. Trinadtsatoe sibirskoe soveshchanie i shkola molodykh uchenykh po klimato-ekologicheskomu monitoringu: tezisy dokladov rossiyskoy konferentsii [Thirteenth Siberian Conference and School of Young Scientists on Climate and Ecological Monitoring. Theses of reports of the Russian conference], Tomsk 15–19 October 2019. Tomsk: Agraf-Press Publishing House, 2019, pp. 158–159.

[15] Wion A., Pearse I., Rodman K., Veblen T., Redmond M. Masting is shaped by tree-level attributes and stand structure, more than climate, in a Rocky Mountain conifer species. Forest Ecology and Management, 2023, v. 531, at. 120794. DOI:10.1016/j.foreco.2023.120794.

[16] Crone E.E., McIntire E.J.B., Brodie J. What defines mast seeding? Spatio-temporal patterns of cone production by whitebark pine. J. of Ecology, 2011, v. 99, pp. 438–444. DOI:10.1111/j.1365-2745.2010.01790.x

[17] Farjon A. The Kew Review: Conifers of the World. Kew Bull, 2018, v. 73, is. 1, at. 8. https://doi.org/10.1007/s12225-018-9738-5.

[18] Goroshkevich S.N. Struktura i razvitie elementarnogo pobega kedra sibirskogo [The structure and development of Siberian stone pine (Pinus sibirica Du Tour) elementary shoot]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya, 2014; no. 4(28), pp. 37–55.

[19] Proietti S., Scariot V., De Pascale S., Paradiso R. Flowering Mechanisms and Environmental Stimuli for Flower Transition: Bases for Production Scheduling in Greenhouse Floriculture. Plants, 2022, v. 11, iss. 3, at. 432. https://doi.org/10.3390/plants11030432

[20] Dai X., Zhang Y., Xu X., Ran M., Zhang J. Transcriptome and functional analysis revealed the intervention of brassinosteroid in regulation of cold induced early flowering in tobacco. Frontiers in Plant Science, 2023, v. 14, at. 1136884. DOI:10.3389/fpls.2023.1136884.

[21] Peer L.A., Bhat M.Y., Ahmad N., Mir B.A. Floral induction pathways: Decision making and determination in plants to flower – a comprehensive review. J. of Applied Biology and Biotechnology, 2021, v. 9, pp. 7–17. DOI:10.7324/JABB.2021.9201

[22] Chaylakhyan M.X. Regulyatsiya tsveteniya vysshikh rasteniy [Regulation of higher plants flowering]. Moscow: Nauka, 1988, 500 p.

[23] Owens J.N., Blake N.D. Forest tree seed production: a review of literature and recommendations for future research. Information Report P-I-X 53. Ontario: National Capital Region, 1985, 161 p.

[24] Colombo S., Templeton, C. Bud and crown architecture of white spruce and black spruce. Trees, 2006, v. 20, pp. 633–641 DOI:10.1007/s00468-006-0078-y

[25] Kozlowski T.T., Pallardy S.G. Growth Control in Woody Plants. San Diego: Academic Press Inc., 1997, 641 p.

[26] Cho L.H., Yoon J., An G. The control of flowering time by environmental factors. The Plant J., 2017, v. 90, iss. 4, pp. 708−719. DOI: 10.1111/tpj.13461

[27] Ross S.D., Pharis R.P. Control of sex expression in conifers. Plant Growth Regulation, 1987, v. 6, pp. 37–60.

[28] Kong L., von Aderkas P., Zaharia, L.I. Effects of stem-injected gibberellins and 6-benzylaminopurine on phytohormone profiles and cone yield in two lodgepole pine genotypes. Trees, 2018, v. 32, pp. 765–775. https://doi.org/10.1007/s00468-018-1670-7

[29] Webber J., Ott P., Owens J., Binder W. Elevated temperature during reproductive development affects cone traits and progeny performance in Picea glauca x engelmannii complex. Tree Physiology, 2005, v. 25, no. 10, pp. 1219–1227. DOI:10.1093/treephys/25.10.1219

[30] Greenwood M.S., Hutchison K.W. Maturation as a Developmental Process. Clonal Forestry I. Berlin: Springer, 1993, pp. 14–33. DOI: 10.1007/978-3-642-84175-0_3

[31] LaMontagne J.M., Redmond M.D., Wion A.P., Greene D.F. An assessment of temporal variability in mast seeding of North American Pinaceae. Phil. Trans. R. Soc. B, 2021, v. 376, at. 20200373. https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0373

Authors’ information

Popov Aleksandr Vladimirovich — Engineer of the 1st category Associate of the laboratory of dendroecology, Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems Siberian branch of the Russian Academy of Sciences, tomskceltic@gmail.com

Velisevich Svetlana Nikolaevna — Senior Research Associate of the laboratory of dendroecology, Institute of Monitoring of Climatic and Ecological Systems Siberian branch of the Russian Academy of Sciences, s_n_velisevich@mail.ru

15

ДРЕВЕСНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ДАГЕСТАНА

160–169

УДК 581.55:581.9 (470.67)

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-160-169

Шифр ВАК 4.1.6

Г.А. Садыкова

Горный ботанический сад ДФИЦ РАН (ГорБС ДФИЦ РАН), Россия, 367000, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, д. 45

sadykova_gula@mail.ru

Представлены результаты изучения древесной растительности аридных территорий Дагестана, высотные пределы их распространения, а также геоботаническое описание и классификация сообществ. Определен состав хвойных (Juniperus oblonga M. Bieb., J. polycarpos C. Koch, J. sabina L.) и лиственных редколесий, образующих как чистые (Paliurus spina-christi Mill., Spiraea hypericifolia L.), так и смешанные (Lonicera tatarica L., Cotinus coggygria Scop., некоторые виды Rhamnus L. и Cotoneaster L., Rosa L., Celtis L. и др.) сообщества. Установлено, что виды можжевельников (J. foetidissima Willd., J. hemisphaerica J. et C. Presl, J. oxycedrus L.), указанные для Дагестана, на территории республики нами не обнаружены. Крупные природные массивы на территории Дагестана выявлены для Armeniaca vulgaris L. и видов Berberis L. Для изученных видов древесных растений аридных территорий отмечены места произрастания, оценены площади, высотные пределы и дана геоботаническая характеристика сообществ с их участием.

Ключевые слова: Республика Дагестан, древесная растительность, аридные редколесья, можжевельники, Paliurus spina-christi Mill., Spiraea hypericifolia L., геоботаническая характеристика, синтаксономия

Ссылка для цитирования: Садыкова Г.А. Древесная растительность аридных территорий Дагестана // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 160–169. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-160-169

Список литературы

[1] Акаев Б.А., Атаев З.В., Гаджиев Б.С. Физическая география Дагестана. М.: Школа, 1996. 384 с.

[2] Чиликина Л.Н. , Шифферс Е.В. Карта растительности Дагестанской АССР. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1962. 95 с.

[3] Асадулаев З.М., Маллалиев М.М., Садыкова Г.А. Флора эродированных склонов и откосов автодорог Горного Дагестана. Махачкала: Изд-во ДГУ, 2020. 145 c.

[4] Львов П.Л. Леса Дагестана (низовые и предгорные). Махачкала: Дагестанское книжное издательство, 1964. 214 с.

[5] Андреева Е.Н., Баккал И.Ю., Горшков В.В., Лянгузова И.В., Мазная Е.А., Нешатаев В.Ю., Нешатаева В.Ю. и др. Методы изучения лесных сообществ. СПб.: Изд-во НИИХимии, СПбГУ, М54, 2002, 240 с.

[6] Нешатаев Ю.Н. Методы анализа геоботанических материалов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987. 192 с.

[7] Конспект флоры Кавказа: в 3 т. / отв. ред. А.Л. Тахтаджян: Т. 1 / под ред. Ю.Л. Меницкого, Т.Н. Поповой. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003. 204 с.

[8] Нешатаев В.Ю. Проект Всероссийского кодекса фитоценологической номенклатуры // Растительность России, 2001. №1. С. 62–70.

[9] Дендрофлора Кавказа: в 4 т. / под ред. В. З. Гулисашвили. Тбилиси: Изд-во АН Грузинской ССР, 1959. Т. 1. 408 с.

[10] Муртазалиев Р.А. Конспект флоры Дагестана: в 4 т. Т. 1. Конспект флоры Дагестана (Lycopodiaceae — Urticaceae). Махачкала: Издательский дом «Эпоха», 2009. 252 с.

[11] Князева С.Г., Хантемирова Е.В. Сравнительный анализ генетической и морфолого-анатомической изменчивости можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.) // Генетика, 2020. Т. 56, № 1. С. 55–66.

[12] Асадулаев З.М., Садыкова Г.А., Рамазанова З.Р. Анатомическое строение побега Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (С. Koch) Takht. в Предгорном Дагестане //Вестник Пермского университета. Сер. Биология, 2020. Вып. 3. С. 157–164.

[13] Sadykova G.А., Hantemirova E.V., Polezhaeva М.А., Aliev Kh. U. Genetic Variability of Tree Junipers of Section Sabina: Data from Dagestan, Armenia and Crimea // Russian Journal of Genetics, 2020, v. 57, no. 10, pp. 223–228.

[14] Львов П.Л., Абачев К.Ю. Растительность предгорного Дагестана. Физическая география предгорного Дагестана. Ростов-на-Дону: Изд-во РГПИ, 1984. 136 с.

[15] Алексеев Б.Д. Распространение видов Juniperus L. в Дагестане и их химический состав // Растительные ресурсы, 1980. Т. 16. Вып. 2. С. 219–224.

[16] Язан П.Г. Можжевельник длинолистный на Терских песках // Природа, 1954. № 4. С. 48–51.

[17] Особо охраняемые природные территории Республики Дагестан: Тр. Государственного природного заповедника «Дагестанский». Вып. 16. / под ред. Г.С. Джамирзоева. Махачкала: Алеф, 2020. 368 с.

[18] Львов П.Л. Фрагменты арчевого редколесья в предгорьях Дагестана // Научные доклады высшей школы. Биол. науки, 1963. № 1. С. 120–124.

[19] Львов П.Л. Сохраним Талгинские редколесья // Первая Дагестанская республиканская конференция по охране природы, Махачкала, 1968. С. 14–16.

[20] Алексеев Б.Д. Растительные ресурсы Дагестана. Ч. 2. Изучение распространения и запасов сырья. Махачкала, 1979. С. 51–58.

[21] Аджиева А.И. Лекции по растительному покрову Дагестана. Махачкала: Изд-во ДГУ, 2009. 96 с.

[22] Садыкова Г.А. Флора и синтаксономия сообществ с участием Juniperus oblonga M. Bieb. Гунибского плато // Юг России: экология, развитие, 2022. Т. 17. № 4. С. 16–29.

[23] Красная книга Республики Дагестан / под ред. Магомедова М.-Р.Д. Махачкала: Типография ИП Джамалудинов М.А., 2020. 800 с.

[24] Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. 855 с.

[25] Садыкова Г.А., Асадулаев З.М., Алиев Х.У. О статусе краснокнижных видов Juniperus L. в Дагестане // Научные основы охраны и рационального использования растительного покрова Волжского бассейна: Тр. XIII съезда Русского ботан. об-ва и конф. Тольятти: Касандра, 2013. Т. 3. С. 48–49.

[26] Садыкова Г.А., Алиев Х.У., Нешатаева В.Ю., Амирханова Н.А. Сообщества Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (Cupressaceae) Высокогорного Дагестана // Ботанический журнал, 2018. № 12. С. 1512–1537.

[27] Садыкова Г.А., Нешатаева В.Ю. Редколесья Juniperus excelsa subsp. polycarpos в Предгорном Дагестане // Ботанический журнал, 2020. Т. 105. № 2. С. 179–195.

[28] Асадулаев З.М., Анатов Д.М., Османов Р.М. Абрикос в Дагестане. Махачкала: Типография А4, 2020. 312 с.

Сведения об авторе

Садыкова Гульнара Алиловна — канд. биол. наук, уч. секретарь Горного ботанического сада ДФИЦ РАН (ГорБС ДФИЦ РАН), sadykova_gula@mail.ru

WOODY VEGETATION ON ARID DAGESTAN TERRITORIES

G.A. Sadykova

Mountain botanical garden DFRC RAS, 45, Gadgiev st., 367000, Makhachkala, Republic Dagestan, Russia

sadykova_gula@mail.ru

The flora of Dagestan has been studied quite fully (numerous works by N.I. Kuznetsov, I.I. Tumadzhanov, Ya.I. Prokhanov, L.N. Chilikina, P.L. Lvov, etc.). At the same time, information about vegetation, including those related to arid light forests, is fragmentary and not systematized. In this article, we have made an attempt to assess the level of knowledge of woody vegetation in the arid territories of Dagestan; the results of many years of work on the altitudinal limits of their distribution, as well as the geobotanical description and classification of communities are presented. Arid light forests on the territory of Dagestan are formed by both coniferous and deciduous species. The former are represented by Juniperus oblonga M. Bieb., J. polycarpos C. Koch, J. sabina L. for Dagestan, we did not find them on the territory of the republic. Deciduous tree formations in the arid territories of Dagestan are mainly represented by the communities of the keep-tree (Paliurus spina-christi Mill.) and spirea (Spiraea hypericifolia L.). Other xerophilous tree species (Lonicera tatarica L., Cotinus coggygria Scop., some species of Rhamnus L. and Cotoneaster L., Rosa L., Celtis L., etc.) are included in other formations and do not form pure communities. Large natural massifs on the territory of Dagestan have been identified for Armeniaca vulgaris L. and species Berberis L. For the studied species of woody plants in arid territories, the habitats are marked, the areas and altitudinal limits are estimated, and the geobotanical characteristics of the communities with their participation are given.

Keywords: Republic of Dagestan, woody vegetation, arid light forests, junipers, Paliurus spina-christi Mill., Spiraea hypericifolia L., geobotanical characteristics, syntaxonomy

Suggested citation: Sadykova G.A. Drevesnaya rastitel’nost’ aridnykh territoriy Dagestana [Woody vegetation on arid Dagestan territories]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 160–169. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-160-169

References

[1] Akaev B.A., Ataev Z.V., Gadzhiev B.S. Fizicheskaya geografiya Dagestana [Physical geography of Dagestan: Study guide]. Moscow: Shkola, 1996, 384 p.

[2] Chilikina L.N., Shiffers E.V. Karta rastitel’nosti Dagestanskoy ASSR [Vegetation map of the Dagestan ASSR]. Moscow–Leningrad: Izd-vo AN SSSR, 1962, 95 p.

[3] Asadulaev Z.M., Mallaliev M.M., Sadykova G.A. Flora erodirovannykh sklonov i otkosov avtomobil’nykh dorog Gornogo Dagestana [Flora of eroded slopes and slopes of the highways of Mountain Dagestan]. Makhachkala: DSU Publishing House, 2020, 145 p.

[4] L’vov P.L. Lesa Dagestana (nizovye i predgornye) [Forests of Dagestan (lower and foothills)]. Makhachkala: Dagestanskoe knizhnoe izdatel’stvo, 1964, 214 p.

[5] Andreeva E.N., Bakkal I.Yu., Gorshkov V.V., Lyanguzova I.V., Maznaya E.A., Neshataev V.Yu., Neshataeva V.Yu. et al. Metody izucheniya lesnykh soobshchestv [Methods for studying forest communities]. St. Petersburg: Research Institute of Chemistry St. Petersburg State University, M54, 2002, 240 p.

[6] Neshataev Yu.N. Metody analiza geobotanicheskikh materialov [Methods of analysis of geobotanical materials]. Leningrad: Publishing house of the Leningrad University, 1987, 192 p.

[7] Konspekt flory Kavkaza: v 3 t. T. 1 [Summary of the flora of the Caucasus: In 3 volumes. Vol. 1.] Ed. Yu.L. Menitsky, T.N. Popova. St. Petersburg: St. Petersburg University Publishing House, 2003, 204 p.

[8] Neshataev V.Yu. Proekt Vserossiyskogo kodeksa fitotsenologicheskoy nomenklatury [Draft of the All-Russian Code of Phytocenological Nomenclature]. Rastitel’nost’ Rossii [Vegetation of Russia], 2001, no 1, pp. 62–70.

[9] Dendroflora Kavkaza: v 4 t. [Dendroflora of the Caucasus: in 4 volumes]. Tbilisi: Publishing House of Academy of Sciences of the Georgian SSR, 1959, v. 1, 408 p.

[10] Murtazaliev R.A. Konspekt flory Dagestan: v 4 t. T. 1. Konspekt flory Dagestana (Lycopodiaceae — Urticaceae) [Synopsis of the flora of Dagestan: In 4 volumes. V. 1. Synopsis of the flora of Dagestan (Lycopodiaceae — Urticaceae)]. Makhachkala: Izdatel’skiy dom «Epokha», 2009, 252 p.

[11] Knyazeva S.G., Khantemirova E.V. Sravnitel’nyy analiz geneticheskoy i morfologo-anatomicheskoy izmenchivosti mozhzhevel’nika obyknovennogo (Juniperus communis L.) [Comparative analysis of genetic and morphological-anatomical variability of Juniperus communis L.]. Genetika [Genetics], 2020, v. 56, no 1, pp. 55–56. DOI: 10.31857/S0016675820010075

[12] Asadulaev Z.M., Sadykova G.A., Ramazanova Z.R. Anatomicheskoe stroenie pobega Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (C. Koch) Takht. v Predgornom Dagestane [Anatomical structure of the shoot of Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (C. Koch) Takht. in Piedmont Dagestan]. Vestnik Permskogo universiteta. Ser. Biologiya [Bulletin of the Perm University. Series Biology], 2020, iss. 3, pp. 157–164. DOI: 10.17072/1994-9952-2020-3-157-164

[13] Sadykova G.А., Hantemirova E.V., Polezhaeva М.А., Aliev Kh.U. Genetic variability of tree Junipers of section Sabina: Data from Dagestan, Armenia and Crimea. Russian J. of Genetics, 2020, v.57, no. 10, pp. 223–228. DOI: 10.1134/S1022795421100100

[14] L’vov P. L. Abachev K. Yu. Rastitel’nost’ predgornogo Dagestana. Fizicheskaya geografiya predgornogo Dagestana [Vegetation of foothill Dagestan. Physical geography of foothill Dagestan]. Rostov-on-Don: Izdatel’stvo RGPI, 1984, 136 p.

[15] Alekseev B. D. Rasprostranenie vidov Juniperus L. v Dagestane i ikh khimicheskiy sostav [Distribution of Juniperus L. species in Dagestan and their chemical composition]. Rastitel’nye resursy [Plant Resources], 1980, v. 16, pp. 219–224.

[16] Yazan P.G. Mozhzhevel’nik dlinolistnyy na Terskikh peskakh [Long-leaved juniper on the Terek sands]. Priroda [Nature], 1954, no. 4, pp. 48–51.

[17] Osobo okhranyaemye prirodnye territorii Respubliki Dagestan [Specially protected natural territories of the Republic of Dagestan]. Trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Dagestanskiy» [Proceedings of the state natural reserve «Dagestansky»]. Makhachkala: Alef, 2020, v. 16, 368 p.

[18] Lvov P.L. Fragmenty archevogo redkoles’ya v predgor’yakh Dagestana [Fragments of juniper woodlands in the foothills of Dagestan]. Nauch. dokl. vyssh. shkoly. Biol. Nauki [Scientific reports of higher education. Biol. science]. Makhachkala, 1963, no. 1, pp. 120–124.

[19] L’vov P.L. Sokhranim Talginskie redkoles’ya [Let’s save the Talga woodlands]. Pervaya dagestanskaya respublikanskaya konferentsiya po okhrane prirody [First Dagestan Republican Conference on Nature Protection]. Makhachkala, 1968, pp. 14–16.

[20] Alekseev B.D. Rastitel’nye resursy Dagestana. Chast’ 2: (Izuchenie rasprostraneniya i zapasov syr’ya) [Plant resources of Dagestan. Part 2: (Studying the distribution and stocks of raw materials ]. Makhachkala, 1979, pp. 51–58.

[21] Adzhieva A. I. Lektsii po rastitel’nomu pokrovu Dagestana [Lectures on the vegetation cover of Dagestan]. Makhachkala: Izdatel’stvo DGU, 2009, 96 p.

[22] Sadykova G.A. Flora i sintaksonomiya soobshchestv s uchastiyem Juniperus oblonga M. Bieb. Gunibskogo plato [Flora and syntaxonomy of communities with Juniperus oblonga M. Bieb. Gunibsky plateau]. Yug Rossii: ekologiya, razvitiye [South of Russia: ecology, development], 2022, v.17, no. 4, pp. 16–29. DOI: 10.18470/1992-1098-2022-4-16-29

[23] Krasnaya kniga Respubliki Dagestan [Red Book of the Republic of Dagestan]. Makhachkala: Tipografiya IP Dzhamaludinov M.A., 2020, 800 p.

[24] Krasnaya kniga Rossiyskoy Federatsii (rasteniya i griby) [Red Book of the Russian Federation (plants and fungi)]. Moscow: Tovarishhestvo nauchnyh izdaniy KMK, 2008, 855 p.

[25] Sadykova G.A., Asadulaev Z.M., Aliev Kh.U. O statuse krasnoknizhnykh vidov Juniperus L. v Dagestane [On the status of the Red Data Book species of Juniperus L. in Dagestan]. Trudy XIII s’ezda Russkogo botanicheskogo obshchestva i konferentsii «Nauchnye osnovy okhrany i ratsional’nogo ispol’zovaniya rastitel’nogo pokrova Volzhskogo basseyna» [Proceedings of the XIII Congress of the Russian Botanical Society and Conference « Scientific foundations for the protection and rational use of the vegetation cover of the Volga basin»]. Tolyatti, Kasandra, 2013, v. 3, pp. 48–49.

[26] Sadykova G.A., Aliev Kh. U., Neshataeva V. Yu., Amirkhanova N.A. Soobshchestva Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (Cupressaceae) Vysokogornogo Dagestana [Communities Juniperus excelsa Bieb. subsp. polycarpos (Cupressaceae) of Highland Dagestan]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical journal], 2018, no. 12, pp. 1512–1537.

[27] Sadykova, G.A., Neshataeva V.Yu. Redkoles’ya Juniperus excelsa subsp. polycarpos v Predgornom Dagestane [Woodlands Juniperus excelsa subsp. polycarpos in Piedmont Dagestan] Botanicheskiy zhurnal [Botanical journal], 2020, v. 105, no. 2, pp. 179–195. DOI: 10.31857/S0006813619110164

[28] Asadulaev Z.M., Anatov D.M., Osmanov R.M. Abrikos v Dagestane [Apricot in Dagestan]. Makhachkala: Tipografiya A 4, 2020, 312 p.

Author’s information

Sadykova Gul’nara Alilovna — Cand. Sci. (Biology), Scientific Secretary of Mountain botanical garden of the Dagestan Federal Research Centre of the RAS, sadykova_gula@mail.ru

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ И МОНИТОРИНГ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

16

МАКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ЛИСТЬЕВ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ (BETULA PENDULA ROTH) В ГРАДИЕНТЕ АЭРОТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АО «КАРАБАШМЕДЬ»

170–178

УДК 504.064.2: 574.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-170-178

Шифр ВАК 4.1.3

В.Д. Горбунова, С.Л. Менщиков

ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук», Россия, 620144, Свердловская обл., г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 202 А

botgarden.gor@yandex.ru

Установлена зависимость содержания макроэлементов (азота, фосфора, калия, магния, кальция, серы) в листьях березы повислой (Betula pendula Roth) от жизненного состояния древостоя в градиенте аэротехногенных выбросов АО «Карабашмедь». Изучено изменение их содержания и рассчитано суммарное содержание азота, фосфора и калия (NPK) в листьях березы повислой на разном удалении от этого комбината. Определено снижение общего содержания макроэлементов в листьях березы повислой при загрязненности воздуха диоксидом серы. Выявлено сильное повреждение листьев березы диоксидом серы в зоне поражения древостоев от выбросов АО «Карабашмедь», на что указывает повышенная концентрация серы в листьях — в полтора раза больше, чем на других пробных площадях. Установлено ухудшение жизненного состояния древостоя (степень дефолиации и дехромации выше в 1,5–2 раза, ухудшение санитарного состояния в 1,5 раза). Определено увеличение дехромации листвы, уменьшение содержания калия, увеличение содержания серы; снижение содержания азота, фосфора и натрия с увеличением дефолиации. Установлено, что содержание кальция и магния не связано с дефолиацией, дехромацией и категорией состояния дерева.

Ключевые слова: береза повислая, макроэлементы, аэротехногенные выбросы

Ссылка для цитирования: Горбунова В.Д., Менщиков С.Л. Макроэлементный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в градиенте аэротехногенного загрязнения АО «Карабашмедь» // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 170–178. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-170-178

Список литературы

[1] Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва — растения. Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.

[2] Митрофанов Д.П. Химический состав лесных растений Сибири. Новосибирск: Наука, 1977. 120 с.

[3] Прокушкин С.Г. Минеральное питание сосны (на холодных почвах). Новосибирск: Наука, 1982. 202 с.

[4] Helmisaari H.-S. Temporal variation concentration of Pinus sylvestris needles // Silva Fennica, 1992, v. 26, pp. 145–153.

[5] Huttunen S., Laine K., Torvela H. Seasonal Sulphur contents of pine needles as indices of air pollution // Ann. Bot. Fennici, 1985, v. 22, pp. 343–359.

[6] Волова А.В., Наквасина Н.Е. Содержание макро- и микроэлементов в листьях березы (Betula pendula Roth.) различных форм // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2019. Т. 23. № 6. С. 5–12.

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

[8] Kumar A., Tripti, Maleva M., Kiseleva I., Kumar S.M., Morozova M. Toxic metal(loid)s contamination and potential human health risk assessment in the vicinity of century-old copper smelter, Karabash, Russia // Environ Geochem Health, 2019.

https://doi.org/10.1007/s10653-019-00414-3

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

[10] Усольцев В.А., Цепордей И.С., Ковязин В.Ф., Уразова А.Ф., Борников А.В. Биомасса генеративных органов сосны обыкновенной и березы повислой в градиенте загрязнений от Карабашского медеплавильного завода на Урале // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2021. № 234. С. 23–52

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

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

[13] Кузьмина Н.А., Мохначев П.Е., Менщиков С.Л. Аккумуляция тяжелых металлов в снеговой воде, почве и состояние березовых древостоев в условиях техногенного загрязнения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 6. С. 73–82.

DOI: 10.18698/2542-1468-2020-6-73-82

[14] Minkina T.M., Nevidomskaya D.G., Bauer T.V., Mandzhieva S.S., Linnik V.G., Khoroshavin V.Y. Forms of Cu (II), Zn (II), and Pb (II) compounds in technogenically transformed soils adjacent to the Karabashmed Copper Smelter J. of Soils and Sediments, 2018, t. 18, no. 6, pp. 2217–2228.

[15] Шабанов М.В., Стрекулев Г.Б. Геохимические процессы накопления тяжелых металлов в ландшафтах Южного Урала // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2021. Т. 332. № 1. С. 184–192.

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

[17] Петункина Л.О., Сарсацкая А.С. Береза повислая как индикатор качества городской среды // Вестник Кемеровского государственного университета, 2015. № 3(4). С. 68–71.

[18] Протасова Н.А., Беляев А.Б. Химические элементы в жизни растений // Соровский образовательный журнал, 2001. № 3. С. 25– 32.

[19] Диярова Э.Р., Гиниятуллин Р.Х., Кулагин А.А. Содержание металлов в древесных растениях, произрастающих на отвалах Учалинского горно-обогатительного комбината Республики Башкортостан // Вестник Оренбургского государственного университета, 2009. № 6. С. 118–120.

[20] Franiel I. Development of Betula pendula seedlings growing on the «Silesia Steelworks» dumping grounds in Katowice // Acta Agrophys, 2011, no. 51, pp. 51–57.

[21] Dubois H., Verkasalo E., Claessens H. Potential of Birch (Betula pendula Roth and B. pubescens Ehrh.) for forestry and forest-based industry sector within the changing climatic and socio-economic context of Western Europe // Forests, 2020, v. 11, p. 336 (2020). DOI:10.3390/f11030336

[22] Волова А.В., Наквасина Е.Н. Содержание макро- и микроэлементов в листьях березы (Betula pendula Roth) различных форм // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2019. Т. 23. №6. С. 5-12. DOI: 10.18698/2542-1468-2019-6-5-12.

[23] Franiel I., Kompała-Bąba A. Reproduction strategies of the silver birch (Betula pendula Roth) at post-industrial sites // Sci Rep, 2021, v. 11, p. 11969. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91383-0

[24] Бачурина А.В., Залесов С.В. Использование метода биоиндикации для оценки качества среды промышленных городов Урала // Лесной вестник. Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 3. С. 11-17.

[25] Тагирова О.В., Кулагин А.Ю. Фенотипические реакции березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях антропогенного воздействия // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2019. Т. 21. № 2 (88). С. 45–50.

[26] Lisotova E.V., Suntsova L.N., Inshakov E.M. Analysis of state of Betula pendula, Padus maackii and Malus baccata tree in the main plantings OF Krasnoyarsk city // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений, 2020. Т. 23. С. 58–60.

[27] Зайцев Г.А., Логвинов К.В. Радиальный прирост березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Липецкого промышленного центра // Инновационные подходы к обеспечению устойчивого развития социо-эколого-экономических систем. Материалы V Междунар. конф. Институт экологии Волжского бассейна РАН; Самарский государственный экономический университет, 2018. С. 73–76.

[28] Соколова Г.Г. Влияние техногенного загрязнения на пигментный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях города Барнаула // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, 2020. № 19–1. С. 223–228.

[29] Сумарокова И.Е. Листья березы повислой (Betula pendula) как биоиндикаторы окружающей среды // Тенденции развития науки и образования, 2022. № 85–2. С. 60–63.

[30] Тюлькова Е.Г., Карпиченко А.А.Эколого-геохимическая оценка условий развития и адаптация древесных растений к техногенному воздействию (на примере г. Гомеля) // Природные ресурсы, 2020. № 2. С. 70–77.

[31] Дзугаев М.Д. Карабаш — город «Экологического бедствия» // Вестник Челябинского государственного университета. Серия: Право, 2003. № 2(6). C. 92–97.

[32] Залесов С.В., Бачурина А.В., Бачурина С.В. Состояние лесных насаждений, подверженных влиянию промышленных поллютантов ЗАО «Карабашмедь», и реакция их компонентов на проведение рубок обновления. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2017. 277 с.

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

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

[35] Методика организации и проведения работ по мониторингу лесов европейской части России по программе ICP-Forests (методика ЕЭК ООН). Москва, 1995. 42 с.

[36] Macdonald A.D., Mothersill D.H. Shoot development in Betula papyrifera. 1. Short-shoot organogenesis // Can J Bot., 1983, pp. 3049–3065.

[37] Проведение биохимического анализа растительных образцов. Практические рекомендации / под. ред. М.И. Касаткиной. Л.: ЛенНИИЛХ, 1979. 26 с.

[38] Методические указании по определению серы в растениях и кормах растительного происхождении. М.: Росинформагротех, 2004. 8 с.

[39] Ханина Л.Г., Бобровский М.В., Смирнов В.Э., Грозовская И.С., Романов М.С., Лукина Н.В., Исаева Л.Г. Функциональные группы видов и микрогруппировки лесного напочвенного покрова для моделирования его динамики // Математическая биология и биоинформатика, 2015. Т. 10. № 1. С. 15–33.

[40] Коротеева Е.В., Вейберг Е.И. Закономерности экотопического распределения сосудистых растений в импактной зоне Медеплавильного комбината (Карабаш, Южный Урал) // Растительные ресурсы, 2019. Т. 55. № 1. С. 85–101.

Сведения об авторах

Горбунова Виктория Дмитриевна — канд. биол. наук, науч. сотр. лаборатории техногенных растительных сообществ, ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук», botgarden.gor@yandex.ru

Менщиков Сергей Леонидович — д-р с.х. наук, вед. науч. сотр. лаборатории техногенных растительных сообществ, ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук», msl@botgard.uran.ru

SILVER BIRCH (BETULA PENDULA ROTH) LEAVES MACROELEMENT COMPOSITION IN AEROTECHNOGENIC POLLUTION BY «KARABASHMED» GRADIENT

V.D. Gorbunova, S.L. Menshchikov

botgarden.gor@yandex.ru

The dependence of the macroelements content in the Silver birch (Betula pendula Roth) leaves on the vital state of the stand in the gradient of aerotechnogenic emissions by the Karabash Copper Smelting Plant was established. The content of macro- and microelements (nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, calcium, sulfur was studied, and NPK was calculated as the total content of nitrogen, phosphorus and potassium) in the leaves of a birch tree at different distances from the Karabashmed plant. The study showed that when air was polluted with sulfur dioxide, the total content of macronutrients in the leaves decreased. Severe damage to birch leaves by sulfur dioxide in the affected area of Karabashmed is indicated by an increased concentration of sulfur in the leaves — one and a half times more than on another sample area, as well as deterioration of the vital condition of the stand (the degree of defoliation and dechromation is 1,5–2 times higher, deterioration of the sanitary condition is 1,5 times more when in the others sites). With an increase in foliage dechromation, the potassium content decreases, the sulfur content increases; with a defoliation increase, the content of nitrogen, phosphorus and sodium decreases. The content of calcium and magnesium is not related either to defoliation, dechromation or the category of the tree condition.

Keywords: silver birch, macronutrients, aerotechnogenic emissions

Suggested citation: Gorbunova V.D., Menshchikov S.L. Makroelementnyy sostav list’ev berezy povisloy (Betula pendula Roth) v gradiente aerotekhnogennogo zagryazneniya AO «Karabashmed’» [Silver birch (Betula pendula Roth) leaves macroelement composition in aerotechnogenic pollution by «Karabashmed» gradient]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 170–178. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-170-178

References

[1] Ilyin V.B. Tyazhelye metally v sisteme pochva — rasteniya [Heavy metals in the soil — plants system]. Novosibirsk: Nauka, 1991, 151 p.

[2] Mitrofanov D.P. Himicheskiy sostav lesnyh rasteniy Sibiri [Chemical composition of Siberian forest plants]. Novosibirsk: Nauka, 1977, 120 p.

[3] Prokushkin S.G. Mineral’noe pitanie sosny (na holodnyh pochvah) [Mineral nutrition of pine (on cold soils)]. Novosibirsk: Nauka, 1982, 202 p.

[4] Helmisaari H.-S. Temporal variation concentration of Pinus sylvestris needles. Silva Fennica, 1992, v. 26, pp. 145–153.

[5] Huttunen S., Laine K., Torvela H. Seasonal Sulphur contents of pine needles as indices of air pollution. Ann. Bot. Fennici, 1985, v. 22, pp. 343–359.

[6] Volova A.V., Nakvasina N.E. Soderzhanie makro- i mikroelementov v list’yah berezy (Betula pendula Roth.) razlichnyh form [The content of macro- and microelements in birch leaves (Betula pendula Roth.) of various forms]. Forest Bulletin / Forestry Bulletin, 2019, vol. 23, no. 6, pp. 5–12.

[7] Menshchikov S.L. Metodicheskie aspekty ocenki ushcherba lesov, povrezhdennyh promyshlennymi vybrosami na Srednem Urale [Methodological aspects of assessing damage to forests damaged industrial emissions in the Middle Urals]. Lesa Urala i khozyaystvo v nikh [Ural forests and agriculture in them], 2001, iss. 21, pp. 243–251.

[8] Kumar A., Tripti, Maleva M., Kiseleva I., Kumar S.M., Morozova M. Toxic metal(loid)s contamination and potential human health risk assessment in the vicinity of century-old copper smelter, Karabash, Russia. Environ Geochem Health, 2019.

https://doi.org/10.1007/ s10653-019-00414-3

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

[10] Usoltsev V.A., Tsepordey I.S., Kovyazin V.F., Urazova A.F., Bornikov A.V. Biomassa generativnyh organov sosny obyknovennoy i berezy povisloy v gradiente zagryazneniy ot Karabashskogo medeplavil’nogo zavoda na Urale [Biomass of generative organs of scots pine and hanging birch in the pollution gradient from the Karabash copper smelter in the Urals]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [Izvestiya of the St. Petersburg Forestry Academy], 2021, no. 234, pp. 23–52

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

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

[13] Kuz’mina N.A., Mokhnachev P.E., Menshchikov S.L. Akkumulyatsiya tyazhelykh metallov v snegovoy vode, pochve i sostoyanie berezovykh drevostoev v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya [Accumulation of heavy metals in snow water, soil and the state of birch stands in conditions of technogenic pollution] Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 6, pp. 73–82. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-6-73-82

[14] Minkina T.M., Nevidomskaya D.G., Bauer T.V., Mandzhieva S.S., Linnik V.G., Khoroshavin V.Y. Forms of Cu (II), Zn (II), and Pb (II) compounds in technogenically transformed soils adjacent to the Karabashmed Copper Smelter J. of Soils and Sediments, 2018, v. 18, no. 6, pp. 2217–2228.

[15] Shabanov M.V., Strekulev G.B. Geohimicheskie processy nakopleniya tyazhelyh metallov v landshaftah YUzhnogo Urala [Geochemical processes of accumulation of heavy metals in the landscapes of the Southern Urals]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov [Proceedings of Tomsk Polytechnic University. Georesources Engineering], 2021, v. 332, no. 1, pp. 184–192.

[16] Schneidmiller N.F., Mammadov G.R. Osobennosti razvitiya malyh gorodov Rossii v usloviyah ekologicheskogo krizisa na primere goroda Karabash CHelyabinskoy oblasti [Features of the development of small towns in Russia in the context of the ecological crisis on the example of the city of Karabash, Chelyabinsk region]. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Politicheskie, sotsiologicheskie i ekonomicheskie nauki [Bulletin of Kemerovo State University. Series: Political, Sociological and Economic Sciences], 2018, no. 3, pp. 183–190. DOI:10.21603/2500-3372-2018-3-183-190

[17] Petunkina L.O., Sarsatskaya A.S. Bereza povislaya kak indikator kachestva gorodskoy sredy [Silver birch as an indicator of the quality of the urban environment]. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of Kemerovo State University], 2015, no. 3(4), pp. 68–71.

[18] Protasova N.A., Belyaev A.B. Himicheskie elementy v zhizni rasteniy [Chemical elements in plant life]. Sorovskiy obrazovatel’nyy zhurnal [Sorovsky Educational J.], 2001, no. 3, pp. 25–32.

[19] Diyarova E.R., Giniyatullin R.H., Kulagin A.A. Soderzhanie metallov v drevesnyh rasteniyah, proizrastayushchih na otvalah Uchalinskogo gorno-obogatitel’nogo kombinata Respubliki Bashkortostan [The content of metals in woody plants growing on the dumps of the Uchalinsky mining and Processing Plant Republic of Bashkortostan]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of Orenburg State University], 2009, no. 6, pp. 118–120.

[20] Franiel I. Development of Betula pendula seedlings growing on the «Silesia Steelworks» dumping grounds in Katowice. Acta Agrophys, 2011, no. 51, pp. 51–57.

[21] Dubois H., Verkasalo, E., Claessens, H. Potential of Birch (Betula pendula Roth and B. pubescens Ehrh.) for forestry and forest-based industry sector within the changing climatic and socio-economic context of Western Europe. Forests, 2020, v. 11, p. 336. DOI:10.3390/f11030336

[22] Volova A.V., Nakvasina E.N. Soderzhanie makro- i mikroelementov v list’yakh berezy (Betula pendula Roth.) razlichnykh form [Macro and micronutrients contents in birch leaves (Betula рendula Roth.) of different form]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2019, vol. 23, no. 6, pp. 5–12. DOI: 10.18698/2542-1468-2019-6-5-12

[23] Franiel I., Kompała-Bąba A. Reproduction strategies of the silver birch (Betula pendula Roth) at post-industrial sites // Sci Rep, 2021, v. 11, p. 11969. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91383-0)

[24] Bachurina A.V., Zalesov S.V. Ispol’zovanie metoda bioindikatsii dlya otsenki kachestva sredy promyshlennykh gorodov Urala [Bioindication method application to assess environment quality of industrial cities in the Urals]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 3, pp. 11–17. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-3-11-17

[25] Tagirova O.V., Kulagin A.Yu. Fenotipicheskie reakcii berezy povisloy (Betula pendula Roth) v usloviyah antropogennogo vozdeystviya [Phenotypic reactions of the hanging birch (Betula pendula Roth) under conditions of anthropogenic impact]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Izvestiya Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2019, v. 21, no. 2 (88), pp. 45–50.

[26] Lisotova E.V., Suntsova L.N., Inshakov E.M. Analysis of state of Betula pendula, Padus maackii and Malus baccata tree in the main plantations OF Krasnodar city. Fruit growing, seed production, introduction of woody plants, 2020, v. 23, pp. 58–60.

[27] Zaitsev G.A., Logvinov K.V. Radial’nyy prirost berezy povisloy (Betula pendla Roth) v usloviyah Lipeckogo promyshlennogo centra [Radial growth of the hanging birch (Betula pendla Roth) in the conditions of the Lipetsk industrial center]. Innovatsionnye podkhody k obespecheniyu ustoychivogo razvitiya sotsio-ekologo-ekonomicheskikh sistem. Materialy pyatoy Mezhdunarodnoy konferentsii. Institut ekologii Volzhskogo basseyna RAN; Samarskiy gosudarstvennyy ekonomicheskiy universitet [Innovative approaches to ensuring sustainable development of socio-ecological and economic systems. Materials of the Fifth International Conference. Institute of Ecology of the Volga Basin of the Russian Academy of Sciences; Samara State University of Economics], 2018, pp. 73–76.

[28] Sokolova G.G. Vliyanie tekhnogennogo zagryazneniya na pigmentnyy sostav list’ev berezy povisloy (Betula pendula Roth) v usloviyah goroda Barnaula [The effect of technogenic pollution on the pigment composition of the leaves of the silver birch (Betula pendula Roth) in the conditions of the city of Barnaul]. [Problems of Botany of Southern Siberia and Mongolia], 2020, no. 19–1, pp. 223–228.

[29] Sumarokova I.E. List’ya berezy povisloy (Betula pendula) kak bioindikatory okruzhayushchey sredy [Silver birch leaves (Betula pendula) as bioindicators of the environment]. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya [Trends in the development of science and education], 2022, no. 85–2, pp. 60–63.

[30] Tyul’kova E.G., Karpichenko A.A. Ekologo-geokhimicheskaya otsenka usloviy razvitiya i adaptatsiya drevesnykh rasteniy k tekhnogennomu vozdeystviyu (na primere g. Gomelya) [Ecological and geochemical assessment of development conditions and adaptation of woody plants to technogenic effects (on the example of Gomel)]. Prirodnye resursy [Natural Resources], 2020, no. 2, pp. 70–77.

[31] Dzugaev M.D. Karabash — gorod «Ekologicheskogo bedstviya» [Karabash — the city of «Ecological disaster»]. Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pravo [Bulletin of Chelyabinsk State University. Series: Law], 2003, no. 2(6), pp. 92–97.

[32] Zalesov S.V., Bachurina A.V., Bachurina S.V. Sostoyanie lesnyh nasazhdeniy, podverzhennyh vliyaniyu promyshlennyh pollyutantov ZAO «Karabashmed’», i reakciya ih komponentov na provedenie rubok obnovleniya [The state of forest plantations affected by industrial pollutants of CJSC «Karabashmed» and the reaction of their components to logging]. Yekaterinburg: UGLTU, 2017, 277 p.

[33] Kalabin G.V., Titova A.V., Sharov A.V. Modernizaciya medeplavil’nogo proizvodstva kombinata ZAO «Karabashmed’» i dinamika sostoyaniya prirodnoy sredy v zone ego vliyaniya [Modernization of the copper smelting plant of CJSC «Karabashmed» and the dynamics of the state of the natural environment in the zone of its influence]. Marksheyderiya i nedropol’zovanie [Surveying and Subsoil Use], 2011, no. 3 (53), pp. 65–70.

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

[35] Metodika organizacii i provedeniya rabot po monitoringu lesov evropeyskoy chasti Rossii po programme ICP-Forests (metodika EEK OON) [Methodology for organizing and conducting forest monitoring activities in the European part of Russia under the ICP-Forests program (UNECE methodology)]. Moscow, 1995, 42 p.

[36] Macdonald A.D., Mothersill D.H. Shoot development in Betula papyrifera. 1. Short-shoot organogenesis. Can J Bot., 1983, pp. 3049–3065.

[37] Provedenie biohimicheskogo analiza rastitel’nyh obrazcov. Prakticheskie rekomendacii [Conducting biochemical analysis of plant samples. Practical recommendations]. Ed. M.I. Kasatkina. Leningrad: LenNIILKh, 1979, 26 p.

[38] Metodicheskie ukazanii po opredeleniyu sery v rasteniyah i kormah rastitel’nogo proiskhozhdenii [Methodological guidelines for the determination of sulfur in plants and feeds of plant origin]. Moscow: Rosinformagrotekh, 1999, 8 p.

[39] Khanina L.G., Bobrovsky M.V., Smirnov V.E., Grozovskaya I.S., Romanov M.S., Lukina N.V., Isaeva L.G. Funkcional’nye gruppy vidov i mikrogruppirovki lesnogo napochvennogo pokrova dlya modelirovaniya ego dinamiki [Functional groups of species and microgroups of forest ground cover for modeling its dynamics]. Matematicheskaya biologiya i bioinformatika [Mathematical Biology and Bioinformatics], 2015, v. 10, no. 1, pp. 15–33.

[40] Koroteeva E.V., Veyberg E.I. Zakonomernosti ekotopicheskogo raspredeleniya sosudistykh rasteniy v impaktnoy zone Medeplavil’nogo kombinata (Karabash, Yuzhnyy Ural) [Regularities of ecotopic distribution of vascular plants in the impact zone of the Copper smelting plant (Karabash, Southern Urals)]. Rastitel’nye resursy [Plant resources], 2019, v. 55, no. 1, pp. 85–101.

The work was carried out under the state assignment of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.

Authors’ information

Gorbunova Viktoria Dmitrievna — Cand. Sci. (Biology), Researcher of the Laboratory of Technogenic Plant Communities of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, botgarden.gor@yandex.ru

Menshchikov Sergey Leonidovich — Dr. Sci. (Agriculture), Leading Researcher of the Laboratory of Technogenic Plant Communities of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, msl@botgard.uran.ru

17

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ В ЛЕСНОМ ФОНДЕ БЕЛАРУСИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА

179–189

УДК 630*432: 630*945.33: 631.61

DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-179-189

Шифр ВАК 4.1.3

А.М. Потапенко¹, И.А. Машков¹, Н.В. Толкачева¹, А.В. Судник²

¹ГНУ «Институт леса Национальной академии наук Беларуси», Республика Беларусь, 246001, г. Гомель,

ул. Пролетарская, д. 71

²ГНУ «Институт экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича Национальной академии наук Беларуси»,

Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, д. 27

formelior@tut.by

Представлены результаты инвентаризации осушенных торфяников и обследования гидролесомелиоративных систем, которые были переданы в лесной фонд после прекращения деятельности сельскохозяйственных и промышленных предприятий. Установлено, что в настоящее время большинство гидролесомелиоративных систем в лесном фонде Республики Беларусь находятся в нерабочем состоянии и представляют собой заболоченную и естественно зарастающую древесно-кустарниковой растительностью территорию. Указана проблема в снижении объемов, либо полном прекращении хозяйственной деятельности на территории всего лесомелиоративного фонда Беларуси по обслуживанию гидромелиоративных объектов. Показано, что за период 2008–2018 гг. передано 1550,7 га торфяных участков, выведенных из сельскохозяйственного оборота, и 4444,5 га выработанных торфяных месторождений от промышленных предприятий. Разработаны Стратегия и Схема устойчивого использования земель с измененным гидрологическим режимом в составе лесного фонда Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь.

Ключевые слова: торфяники, гидролесомелиоративная система, деградация, гидрологический режим, лесные насаждения

Ссылка для цитирования: Потапенко А.М., Машков И.А., Толкачева Н.В., Судник А.В. Современное состояние гидролесомелиоративных систем в лесном фонде Беларуси в условиях изменяющегося климата // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 179–189. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-179-189

Список литературы

[1] Реестр земельных ресурсов Республики Беларусь (по состоянию на 1 января 2021 года) // http://gki.gov.by/ru/activity_branches-land-reestr/ (дата обращения 15.08.2021).

[2] Государственный лесной кадастр Республики Беларусь по состоянию на 01.01.2020. Минск: Изд-во Минлесхоза, Лесоустроительного республиканского унитарного предприятия «Белгослес», 2020. 65 с.

[3] Булко Н.И., Машков И.А., Толкачева Н.В., Москаленко Н.В. Состояние лесомелиоративных систем в лесном фонде Беларуси и будущее мелиорированных лесов // Мелиорация. Современные методики, инновации и опыт практического применения: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 19–20 окт. 2017 г. Минск: Беларус. навука, 2017. 193 с.

[4] Глобальная оценка лесных ресурсов 2010 года. Основной отчет. Документ ФАО по лесному хозяйству. Рим: Изд-во Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, 2011. Т. XXXI. 344 с.

[5] Стратегия по реализации Конвенции Организации Объединенных Наций по борьбе с опустыниванием в тех странах, которые испытывают серьезную засуху и/или опустынивание, особенно в Африке. Утверждена Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 29 апреля 2015 г., № 361. Минск: б. и., 2015. 55 с.

[6] Тараканов А.М. Рост осушаемых лесов и ведение хозяйства в них. Архангельск: Изд-во СевНИИЛХ, 2004. 228 с.

[7] Stojadinović Đ., Cvetković T. Impact of the quality of groundwater and surface water on the conservation of the forest belt in the Danube riparian area // Eurasian Forests — Serbian Forests: Materials of the XVIII Int. Conf. of Young Scientists, dedicated to the academician Prof. Žarko Miletić (1891–1968). Belgrade: University of Belgrade Faculty of Forestry, 2019, pp. 264–266.

[8] Пономарева Т.И. Влияние лесоосушения на лесорастительные условия сосняков кустарничково-сфагновых северотаежного района Архангельской области: дис. … канд. с.-х. наук. Архангельск, 2022. 187 с.

[9] Гурский Б.Н., Вагнер Н.М., Польский С.А. История и современное состояние географического изучения Беларуси. Минск: Наука и техника, 1988. 152 с.

[10] Логинов В.Ф., Струк М.И. Экологические проблемы регионального развития Беларуси // Известия Российской академии наук. Серия географическая, 2009. № 3. С. 24–36.

[11] Семаков В.В., Стрелков А.З., Мельник П.Г. Лесоводственная экскурсия в Беловежскую Пущу. М.: МГУЛ, 2004. 72 с.

[12] Бородин А. Экосистемы, которые мы теряем: болота. URL: https://wildlife.by/ ecology/articles/

ekosistemy-kotorye-my-teryaem-bolota/ (дата обращения 15.08.2021).

[13] Белгидромет: за последние 30 лет в стране потеплело на 1,3 градуса, тенденция сохранится и впредь. URL: https://www.sb.by/articles/belgidromet-za-poslednie-30-let-v-strane-poteplelo-na-1-3-gradusa-tendentsiya-sokhranitsya-i-vpred.html. (дата обращения 24.03.2022).

[14] Подгорная Е.В., Мельник В.И., Комаровская Е.В. Особенности изменения климата на территории республики Беларусь за последние десятилетия // Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации, 2015. № 358. С. 111–120.

[15] Кудряшев А.В. Формирование высокопродуктивных хвойных древостоев на оптимально осушенных торфяных почвах: автореф. дис. канд. с.-х. наук. СПб.: Изд-во СПбНИИЛХ; СПбГЛТА, 2003. 27 с.

[16] Соболев А.А., Шипинская У.С. Оценка численности популяции вершинного короеда и связанной с ней угрозы ослабления сосновых насаждений Центральной России // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 6. С. 89–97.

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-6-89-97

[17] Пугачевский А.В., Степанович И.М., Вознячук И.П. Методика проведения мониторинга растительного мира в составе Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь / под ред. А.В. Пугачевского. Минск: Право и экономика, 2011. 165 с.

[18] Сцепановіч І.М., Сцепановіч А.Ф. Навукова-метадычныя асновы маніторынгу лугавой і лугава-балотнай расліннасці Беларусі. Мінск: Беларус. навука, 2013. 289 с.

[19] Постановление Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 17.09.2020 г. № 18 «Об установлении перечней болот и торфяников». URL: https://pravo.by/upload/docs/op/ W22035886_1601326800.pdf (дата обращения 01.02.2023).

[20] Закон Республики Беларусь от 18.12.2019 № 272-З «Об охране и использовании торфяников». URL: https://

pravo.by/upload/docs/op/H11900272_1577394000.pdf (дата обращения 01.02.2023).

[21] Судник А.В., Терещенко С.С., Степанович И.М., Голушко Р.М. Динамика растительности и баланс парниковых газов, по данным мониторинга экосистем восстанавливаемых торфяных болот, после проведения мероприятий по их ренатурализации // 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. 229–232.

[22] Судник А.В., Булко Н.И., Толкачева Н.В., Потапенко А.М., Степанович И.М., Комар А.Ю., Голушко Р.М. и др. О стратегии и схеме устойчивого использования земель с измененным гидрологическим режимом в лесном фонде Республики Беларусь // Природные ресурсы, 2022. № 2. С. 75–86.

[23] Правила эксплуатации (обслуживания) мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений. Утверждены Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 10.07.2009, № 920. Минск: б. и., 2009. 55 с.

[24] ТКП 17.12-02-2008 «Охрана окружающей среды и природопользование. Территории. Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращению нарушений гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ». Минск: б. и., 2008. 21 c.

[25] Судник А.В., Степанович И.М., Толкачева Н.В., Голушко Р.М., Потапенко А.М., Комар А.Ю., Машков И.А. и др. Результаты экологической оценки мелиоративных систем в лесном фонде Беларуси и предложения по их использованию // Ботаника (исследования): Сб. науч. тр. Вып. 50. Минск: Колорград, 2021. С. 231–247.

Сведения об авторах

Потапенко Антон Михайлович — канд. с.-х. наук, зав. лабораторией, ГНУ «Институт леса Национальной академии наук Беларуси, formelior@tut.by

Машков Игорь Алексеевич — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. лаборатории, ГНУ «Институт леса Национальной академии наук Беларуси», formelior@tut.by

Толкачева Наталья Васильевна — канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. лаборатории, ГНУ «Институт леса Национальной академии наук Беларуси», formelior@tut.by

Судник Александр Владимирович — канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией оптимизации и мониторинга экосистем, ГНУ «Институт экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича Национальной академии наук Беларуси», asudnik@tut.by

CURRENT STATE OF HYDROFOREST AMELIORATIVE SYSTEMS IN FOREST FUND OF BELARUS UNDER CHANGING CLIMATE CONDITIONS

A.M. Potapenko¹, I.A. Mashkov¹, N.V. Tolkacheva¹, A.V. Sudnik²

¹Forest Institute of the National Academy of Sciences of Belarus, 71, Proletarskaya st., 246001, Gomel, Republic of Belarus

²V.F. Kuprevich Institute of Experimental Botany of the National Academy of Sciences of Belarus, 27, Akademicheskaya st., 220072, Minsk, Republic of Belarus

formelior@tut.by

The paper presents the results of inventory of drained peatlands and survey of hydroforest-reclamation systems that were transferred to the forest fund after the termination of agricultural and industrial enterprises. It has been established that currently the majority of hydro-forest-reclamation systems in the forest fund of the Republic of Belarus are inoperative and represent swampy and naturally overgrown territory with trees and shrub vegetation. The problem is indicated in reduction of volumes or complete cessation of economic activity on the territory of the entire forest ameliorative fund of Belarus on maintenance of hydromeliorative objects. It is shown that for the period of 2008–2018, 1550,7 ha of peat areas withdrawn from agricultural turnover and 4444,5 ha of depleted peat areas from industrial enterprises were transferred. The Strategy and Scheme of sustainable use of lands with altered hydrological regime within the forest fund of the Ministry of Forestry of the Republic of Belarus were developed.

Keywords: peatlands, forest hydro ameliorative systems, degradation, hydrological regime, forest plantations

Suggested citation: Potapenko A.M., Mashkov I.A., Tolkacheva N.V., Sudnik A.V. Sovremennoe sostoyanie gidrolesomeliorativnykh sistem v lesnom fonde Belarusi v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata [Current state of hydroforest ameliorative systems in forest fund of Belarus under changing climate conditions]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 5, pp. 179–189. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-179-189

References

[1] Reestr zemel’nykh resursov Respubliki Belarus’ (po sostoyaniyu na 1 yanvarya 2021 goda) [Register of land resources of the Republic of Belarus (as of January 1, 2021)]. Available at: http://gki.gov.by/ru/activity_branches-land-reestr/ (accessed 15.08.2021).

[2] Gosudarstvennyy lesnoy kadastr Respubliki Belarus’ po sostoyaniyu na 01.01.2020 [State Forest Cadastre of the Republic of Belarus as of 01/01/2020]. Minsk: Minleskhoz, Lesoustroitel’noe respublikanskoe unitarnoe predpriyatie «Belgosles», 2020, 65 p.

[3] Bulko N.I., Mashkov I.A., Tolkacheva N.V., Moskalenko N.V. Sostoyanie lesomeliorativnykh sistem v lesnom fonde Belarusi i budushchee meliorirovannykh lesov [The state of forest reclamation systems in the forest fund of Belarus and the future of reclaimed forests]. Melioratsiya. Sovremennye metodiki, innovatsii i opyt prakticheskogo primeneniya: Materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Melioration. Modern methods, innovations and experience of practical application: materials of the Intern. scientific-practical. conf., Nat. acad. Sciences of Belarus, Institute of Land Melioration]. Minsk: Belarusian Science, 2017, 193 p.

[4] Global’naya otsenka lesnykh resursov 2010 goda. Osnovnoy otchet. Dokument FAO po lesnomu khozyaystvu [Global Forest Resources Assessment 2010. Main report. FAO Forestry Paper]. Rome: Food and agricultural. org. UN, v. XXXI, 2011, 344 p.

[5] Strategiya po realizatsii Konventsii Organizatsii Ob’edinennykh Natsiy po bor’be s opustynivaniem v tekh stranakh, kotorye ispytyvayut ser’eznuyu zasukhu i/ili opustynivanie, osobenno v Afrike [Strategy for the implementation of the United Nations Convention to Combat Desertification in those countries experiencing severe drought and/or desertification, especially in Africa]. Minsk, approved by the Resolution of the Council of Ministers of the Republic of Belarus on April 29, no. 361. Minsk: b. i., 2015, 11 p.

[6] Tarakanov A.M. Rost osushaemykh lesov i vedenie khozyaystva v nikh [Growth and Management of Drained Forests]. Arkhangelsk: NRIF, 2004, 238 p.

[7] Stojadinović Đ., Cvetković T. Impact of the quality of groundwater and surface water on the conservation of the forest belt in the Danube riparian aream Eurasian Forests — Serbian Forests: Materials of the XVIII Int. Conf. of Young Scientists, dedicated to the academician Prof. Žarko Miletić (1891–1968). Belgrade: University of Belgrade Faculty of Forestry, 2019, pp. 264–266.

[8] Ponomareva T.I. Vliyanie lesoosusheniya na lesorastitel’nye usloviya sosnyakov kustarnichkovo-sfagnovykh severotaezhnogo rayona Arkhangel’skoy oblasti [The influence of deforestation on the forest-growing conditions of shrub-sphagnum pine forests of the North Taiga district of the Arkhangelsk region]. Diss. Cand. Sci. (Agric.). Arkhangelsk, 2022, 187 p.

[9] Gurskiy B.N., Vagner N.M., Pol’skiy S.A. Istoriya i sovremennoe sostoyanie geograficheskogo izucheniya Belarusi [History and current state of the geographical study of Belarus]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1988, 152 p.

[10] Loginov V.F., Struk M.I. Ekologicheskie problemy regional’nogo razvitiya Belarusi [Environmental problems of regional development of Belarus]. Moscow: News of the Russian Academy of Sciences. Geographic series, no. 3, 2009, pp. 24–36.

[11] Semakov V.V., Strelkov A.Z., Mel’nik P.G. Lesovodstvennaya ekskursiya v Belovezhskuyu Pushchu [Forestry excursion to Belovezhskaya Puschya]. Мoscow: MSFU, 2004, 72 p.

[12] Borodin A. Ekosistemy, kotorye my teryaem: bolota [Ecosystems we are losing: swamps]. Available at: https://wildlife.by/ ecology/articles/ekosistemy-kotorye-my-teryaem-bolota/ (accessed 15.08.2021).

[13] Belgidromet: za poslednie 30 let v strane poteplelo na 1,3 gradusa, tendentsiya sokhranitsya i vpred’ [Belhydromet: over the past 30 years, the country has warmed by 1.3 degrees, the trend will continue in the future]. Available at: https://www.sb.by/articles/belgidromet-za-poslednie-30-let-v-strane-poteplelo-na-1-3-gradusa-tendentsiya-sokhranitsya-i-vpred.html/ (accessed 24.03.2022).

[14] Podgornaya E.V., Mel’nik V.I., Komarovskaya E.V. Osobennosti izmeneniya klimata na territorii respubliki Belarus’ za poslednie desyatiletiya [Features of climate change on the territory of the Republic of Belarus over the past decades]. Proceedings of the Hydrometeorological Research Center of the Russian Federation, no. 358, 2015, pp. 111–120.

[15] Kudryashev A.V. Formirovanie vysokoproduktivnykh khvoynykh drevostoev na optimal’no osushennykh torfyanykh pochvakh [Formation of highly productive coniferous forest stands on optimally drained peat soils.]. Diss. Dr. Sci. (Agric.). St. Petersburg, SPbNIILKh, SPbGLTA, 2003, 27 p.

[16] Sobolev A.A., Shipinskaya U.S. Otsenka chislennosti populyatsii vershinnogo koroeda i svyazannoy s ney ugrozy oslableniya sosnovykh nasazhdeniy Tsentral’noy Rossii [Ipid bark beetle population assessment and threats to weaken pine stands in Central Russia]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 6, pp. 89–97. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-6-89-97

[17] Pugachevskiy A.V., Stepanovich I.M., Voznyachuk I.P. Metodika provedeniya monitoringa rastitel’nogo mira v sostave Natsional’noy sistemy monitoringa okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus’ [Methodology for monitoring the flora as part of the National Environmental Monitoring System of the Republic of Belarus]. Minsk: Law and Economics, 2011, 165 p.

[18] Stsepanovіch І.M., Stsepanovіch A.F. Navukova-metadychnyya asnovy manіtoryngu lugavoy і lugava-balotnay raslіnnastsі Belarusі [Scientific and methodical bases of monitoring meadow and meadow-swamp vegetation of Belarus]. Minsk: Belarusian Science, 2013, 289 p.

[19] Postanovlenie Ministerstva prirodnykh resursov i okhrany okruzhayushchey sredy Respubliki Belarus’ ot 17.09.2020 g. № 18 «Ob ustanovlenii perechney bolot i torfyanikov» [Decree of the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Republic of Belarus dated September 17, 2020 No. 18 On the establishment of lists of swamps and peatlands] Available at: https://pravo.by/upload/docs/op/W22035886_1601326800.pdf/ (accessed 01.02.2023).

[20] Zakon Respubliki Belarus’ ot 18.12.2019 № 272-Z «Ob okhrane i ispol’zovanii torfyanikov» [Law of the Republic of Belarus dated December 18, 2019 No. 272-З On the protection and use of peatlands] Available at: https://pravo.by/upload/docs/op/H11900272_1577394000.pdf/ (accessed 01.02.2023).

[21] Sudnik A.V., Tereshchenko S.S., Stepanovich I.M., Golushko R.M. Dinamika rastitel’nosti i balans parnikovykh gazov, po dannym monitoringa ekosistem vosstanavlivaemykh torfyanykh bolot, posle provedeniya meropriyatiy po ikh renaturalizatsii [Vegetation dynamics and greenhouse gas balance, according to ecosystem monitoring data of restored peat bogs, after carrying out measures for their renaturalization]. 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. 229–232.

[22] Sudnik A.V., Bulko N.I., Tolkacheva N.V., Potapenko A.M., Stepanovich I.M., Komar A.Yu., Golushko R.M. et al. O strategii i skheme ustoychivogo ispol’zovaniya zemel’ s izmenennym gidrologicheskim rezhimom v lesnom fonde Respubliki Belarus’ [On the strategy and scheme for the sustainable use of lands with a changed hydrological regime in the forest fund of the Republic of Belarus]. Prirodnye resursy [Natural resources], 2022, no. 2, pp. 75–86.

[23] Pravila ekspluatatsii (obsluzhivaniya) meliorativnykh sistem i otdel’no raspolozhennykh gidrotekhnicheskikh sooruzheniy. Utv. Postanovleniem Soveta Ministrov Respubliki Belarus’ ot 10.07.2009, № 920 [Rules for the operation (maintenance) of ameliorative systems and separately located hydraulic structures. Approved by Resolution of the Council of Ministers of the Republic of Belarus no. 920 dated 7 October 2009]. Minsk, 2009, 55 p.

[24] TKP 17.12-02-2008 «Okhrana okruzhayushchey sredy i prirodopol’zovanie. Territorii. Poryadok i pravila provedeniya rabot po ekologicheskoy reabilitatsii vyrabotannykh torfyanykh mestorozhdeniy i drugikh narushennykh bolot i predotvrashcheniyu narusheniy gidrologicheskogo rezhima estestvennykh ekologicheskikh sistem pri provedenii meliorativnykh rabot» [Environmental protection and nature management. Territories. The procedure and rules for carrying out work on the ecological rehabilitation of depleted peat deposits and other disturbed bogs and the prevention of violations of the hydrological regime of natural ecological systems during reclamation work]. Minsk, 2008, 21 p.

[25] Sudnik A.V., Stepanovich I.M., Tolkacheva N.V., Golushko R.M., Potapenko A.M., Komar A.Yu., Mashkov I.A. et al. Rezul’taty ekologicheskoy otsenki meliorativnykh sistem v lesnom fonde Belarusi i predlozheniya po ikh ispol’zovaniyu [Results of the environmental assessment of reclamation systems in the forest fund of Belarus and proposals for their use]. Botanika (issledovaniya): Sb. nauchnykh trudov. Vyp. 50. [Botany (research): Sat. scientific works, Issue. 50]. Minsk: Kolorgrad, 2021, pp. 231–247.

Authors’ information

Potapenko Anton Mikhaylovich  — Cand. Sci. (Agriculture), Laboratory Manager, Institute of Forest of the National Academy of Sciences of Belarus, formelior@tut.by

Mashkov Igor’ Alekseevich — Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory, Institute of Forest of the National Academy of Sciences of Belarus, formelior@tut.by

Tolkacheva Natal’ya Vasil’evna — Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher of the Laboratory, Institute of Forest of the National Academy of Sciences of Belarus, formelior@tut.by

Sudnik Aleksandr Vladimirovich — Cand. Sci. (Biology), Head of Laboratory of Optimization and Monitoring of Ecosystem, V. F. Kuprevich Institute of Experimental Botany of the National Academy of Sciences of Belarus, asudnik@tut.by