Распечатать страницу

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

1

ПИГМЕНТНЫЙ СОСТАВ ХВОИ САЖЕНЦЕВ СОСНЫ ГОРНОЙ И СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

5–18

УДК 630*232:631.524.84

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-5-18

Шифр ВАК 4.1.2; 4.1.6

Н.Н. Бессчетнова, В.П. Бессчетнов

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

lesfak@bk.ru

Представлены результаты изучения пигментного состава хвои 4-летних саженцев сосны горной (Pinus mugo Turra.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Обеспечено соблюдение принципа единственного логического различия, выдержаны базовые требования к постановке опыта. Реализован полевой стационарный и лабораторный методы с фиксаций наличия в однолетней хвое хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов. Применен спектрофотометр СФ-2000 с программным обеспечением GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4. Использованы 96%-е спиртовые вытяжки из гомогенизированной измельченной навески биоматериала, масса которой определена с точностью до 0,001 г на прецизионных аналитических весах Acculab VIC-300d3. Выполнен расчет концентраций пигментов по уравнениям Веттштейна и Хольма. Установлены слабые межвидовые различия в содержании и соотношении пластидных пигментов при хорошо заметных индивидуальных фенотипических различиях между особями семенного происхождения. По содержанию хлорофилла a у с. горной наибольшее среднее (7,38 ± 0,15 мг/г) в 1,29 раза превосходило наименьшее (5,72 ± 0,24 мг/г); у с. обыкновенной наибольшее среднее (7,35 ± 0,54 мг/г) превысило наименьшее (5,53 ± 0,08 мг/г) в 1,25 раза. Дана оценка влияния межвидовых и внутривидовых различий в пигментном составе хвои на формирование общего фона дисперсии его показателей, а также установлены эффекты их взаимодействия. Зафиксировано наибольшее влияние видоспецифичности в тестируемых характеристиках пигментного состава хвои: по доле содержания каротиноидов (18,35 ± 1,28 %) и по отношению содержания каротиноидов к общей сумме содержания хлорофилла (18,08 ± 1,28 %). Характер накопления пигментов в хвое сосны обыкновенной и сосны горной указывает на общность их экологических реакций и возможность введения последней в состав искусственных насаждений в Нижегородской области.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, сосна горная, пластидные пигменты, хлорофилл a, хлорофилл b, каротиноиды, межвидовые различия

Ссылка для цитирования: Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Пигментный состав хвои саженцев сосны горной и сосны обыкновенной в Нижегородской области // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 5–18. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-5-18

Список литературы

[1] Правдин Л.Ф. Половой диморфизм сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Труды Института леса АН СССР, 1950. Т. 3. С. 190–201.

[2] Алехин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Советская наука, 1951. 512 с.

[3] Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 190 с.

[4] Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М.: Наука, 1972. 283 с.

[5] Хох А.Н., Звягинцев В.Б. Дифференциация сосняков, произрастающих в долгомошном и багульниковом типах леса по морфолого-анатомическим параметрам годичных слоев // Сахаровские чтения 2021 года: экологические проблемы XXI века: Материалы 21-й Междунар. науч. конф. В 2 ч. / под ред. С.А. Маскевича, М.Г. Герменчук. Минск: Информационно-вычислительный центр Министерства финансов Республики Беларусь, 2021. С. 355–358.

[6] Miller P. The gardeners dictionary: containing the methods of cultivating and improving all sorts of trees, plants, and flowers, for the kitchen, fruit, and pleasure gardens, as also those which are used in medicine: with directions for the culture of vineyards, and making of wine in England. London: Print. by J. and J. Rivington, 1754, 532 p. DOI: 10.5962/bhl.title.541

[7] Masters M.T. A general view of the Genus Pinus // Botanical J. of the Linnean Society, 1904, v. 35, iss. 248, pp. 560–659. DOI: 10.1111/j.1095-8339.1904.tb00702.x

[8] Duffeld J.W. Relationships and species hybridization in the genus Pinus // Forstgenetik, 1951, v. 1, iss. 4, pр. 93–97.

[9] Van der Burgh, J. Holzer der niederrheinischen Braunkohlenformation, 2. Holzer der Braunkoh-lengruben «Maria Theresia» zu Herzogenrath, «Zukunft West» zu Eschweiler und «Victor» (Zulpich Mitte) zu Zulpich. Nebst einer systematiach-anatomischen Bearbeitung der Gattung Pinus L. // Review of Palaeobotany and Palynology, 1973, v. 15, iss. 2–3, pр. 73–275. DOI: 10.1016/0034-6667(73)90001-8

[10] Miller C.N., Malinky J.M. Seed cones of Pinus from the Late Cretaceous of New Jersey, U.S.A. // Review of Palaeobotany and Palynology, 1986, v. 46, iss. 3–4, pp. 257–272. DOI: 10.1016/0034-6667(86)90018-7

[11] Crichfield W.B., Little E.L. Geographic distribution of the pines of the word // Bulletin: United States Department of Agriculture. United States Forest Service. Series: Miscellaneous Publication, nо. 991. Washington, D.C.: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, 1966, 97 p. DOI: 10.5962/bhl.title.66393

[12] Crichfield W.B., Little E.L. Subdivisions of the genus Pinus (Pines) // Bulletin: United States Department of Agriculture. United States Forest Service. Series: Miscellaneous Publication, nо. 1144. Washington, D.C.: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, 1969, 51 p.

[13] Mirov N.T. The genus Pinus. New York: The Ronald Press Company, 1967, 602 p. DOI:10.2307/2258116

[14] Critchfield W.B. Interspecific hybridization in Pinus: А summary review // Proceedings of Symposium on Interspecific and Interprovenance Hybridization in Forest Trees: 14th Meeting of Canadian tree improvement association. Part 2. / Ed.: D.P. Fowler and C.Y. Yeatman. Ottawa: Miscellaneous Publication, 1975, pр. 99–105.

[15] Орлова Л.В. О диагностических признаках вегетативных органов в роде Pinus (Pinaceae) // Ботанический журнал, 2001. Т. 86. № 9. С. 33–44.

[16] Salminen H., Jalkanen R., Lindholm M. Summer temperature affects the ratio of radial and height growth of Scots pine in northern Finland // Annals of Forest Science, 2009, v. 66, iss. 8, article number 810, total pages 9, pp. 1–9. DOI: 10.1051/forest/2009074

[17] Taulavuori E., Taulavuori K., Niinimaa A., Laine K. Effect of Ecotype and Latitude on Growth, Frost Hardiness, and Oxidative Stress of South to North Transplanted Scots Pine Seedlings // International J. of Forestry Research, 2010, v. 1, article ID 162084, total pages 16, pp. 1–16. DOI: 10.1155/2010/162084

[18] Krakau U.-K., Liesebach M., Aronen T., Lelu-Walter M.A., Schneck V. Scots pine (Pinus sylvestris L.) // Forest Tree Breeding in Europe: Current State-of-the-Art and Perspectives. Managing Forest Ecosystems, v. 25, ch. 4. Dordrecht, Heidelberg, New-York, London: Springer Science+Business Media, 2013, pp. 267–323. DOI: 10.1007/978-94-007-6146-9_6

[19] Лебедев В.М., Лебедев Е.В. Взаимосвязь биологической продуктивности и поглотительной деятельности корней хвойных пород в онтогенезе в зоне южной тайги России // Агрохимия, 2012. № 8. С. 9–17.

[20] Feklistov P., Sobolev A., Bolotov I., Barzut O. The results of the introduction of twisted pine (pinus contorta) in Bolshoy Solovetsky Island // Folia Forestalia Polonica, Series A, 2022, t. 64, no. 1, pp. 1–6.

[21] Горелов А.Н., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Сравнительная оценка таксационных показателей плюсовых деревьев сосны обыкновенной на лесосеменной плантации // Хвойные бореальной зоны, 2022. Т. 40. № 1. С. 27–37.

[22] Andersone U., Vinsh G. Changes of Morphogenic Competence in Mature Pinus sylvestris L. Buds in vitro // Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 2, pp. 293–298. DOI: 10.1093/aob/mcf176

[23] Venäläinen M., Harju A.M., Kainulainen P., Viitanen H., Nikulainen H. Variation in the decay resistance and its relationship with other wood characteristics in old Scots pines // Annals of Forest Science, 2003, v. 60, no. 5, pp. 409–417. DOI: 10.1051/forest:2003033

[24] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y. Seasonal Variation in Respiration of 1 year old Shoots of Scots Pine Exposed to Elevated Carbon Dioxide and Temperature for 4 Years // Annals of Botany, 2003, v. 92, iss. 1, pp. 89–96. DOI: 10.1093/AOB/MCG118

[25] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y., Ryypö A., Niinistö S. Seasonal and Annual Stem Respiration of Scots Pine Trees under Boreal Conditions // Annals of Botany, 2004, v. 94, iss. 6, pp. 889–896. DOI: 10.1093/aob/mch218

[26] Bohne G., Woehlecke H., Ehwald R. Water Relations of the Pine Exine // Annals of Botany, 2005, v. 96, iss. 2, pp. 201–208. DOI: 10.1093/aob/mci169

[27] Wennström U., Bergsten U., Nilsson J.-E. Seedling establishment and growth after direct seeding with Pinus sylvestris: effects of seed type, seed origin, and seeding year // Silva Fennica, 2007, v. 41, iss. 2, pp. 299–314. DOI: 10.14214/sf.298

[28] Раевский Б.В. Особенности вегетативного роста клонов сосны обыкновенной в Карелии // ИзВУЗ Лесной журнал, 2013. № 4. С. 7–15.

[29] Старова Н.В., Янбаев Ю.А., Юмадилов Н.Х., Адлер Э.Н., Духарев В.А., Шигапов З.Х. Генетическая изменчивость сосны обыкновенной в возрастных группах // Генетика, 1990. Т. 26. № 3. С. 498–505.

[30] Тарханов С.Н. Хвойные насаждения в условиях атмосферного загрязнения // Лесное хозяйство, 2004. № 3. С. 18.

[31] Gorelov A.N., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Comparative assessment of the taxation indicators of plus trees of Scots pine on a forest seed plantation // Conifers of the boreal area, 2023, v. 40, no. 7 (special), pp. 577–584.

[32] Вилков М.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Орнатский А.Н. Выращивание саженцев сосны горной (Pinus mugo) в Нижегородской области // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Материалы XVIII Междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 1 декабря 2020 г. / под ред. С.М. Хамитовой. Вологда: Изд-во Вологодского государственного университета, 2020. С. 13–15.

[33] Храмова О.Ю., Вилков М.В. Рост и развитие саженцев сосны горной (Pinus mugo) при интродукции в Нижегородскую область // Молодежный Агрофорум–2021: Материалы Междунар. науч.-практ. интернет-конф. молодых ученых, г. Нижний Новгород, 11–12 февраля 2021 г. / под ред. Н.Ю. Бармина. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2021. С. 230–236.

[34] Boratyńska K., Jasińska A.K., Boratyński A. Taxonomic and geographic differentiation of Pinus mugo complex on the needle characteristics // Systematics and Biodiversity, 2015, v. 13, iss. 6, pp. 1–15. DOI:10.1080/14772000.2015.1058300

[35] Boratynska, K., Muchewicz, E., Drojma, M. Pinus mugo Turra geographic differentiation based on needle characters // Dendrobiology, 2004, v. 51, pp. 9–17.

[36] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Изменчивость морфометрических признаков хвои на клоновой плантации плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Вавиловский журнал генетики и селекции, 2017. Т. 21. № 2. С. 198–206. DOI: 10.18699/VJ17.237

[37] Голиков Д.Ю., Монтиле А.А., Шавнин С.А. Сезонные динамики электрического импеданса и электроемкости прикамбиального комплекса тканей ствола деревьев сосны обыкновенной, произрастающих в древостое естественного происхождения // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2022. № 4 (56). С. 19–31.

[38] Ryyppö A.M., Sutinen S., Mäenpää M. Vapaavuori E. Repo T. Frost damage and recovery of Scots pine seedlings at the end of the growing season // Canadian J. of Forest Research, 2011, v. 27, iss. 9, pp. 1376–1382. DOI: 10.1139/x97-108

[39] Celiński K., Chudzińska Ewa., Gmur A., Piosik Ł., Wojnicka-Półtorak A. Cytological characterization of three closely related pines – Pinus mugo, P. uliginosa and P. × rhaetica from the Pinus mugo complex (Pinaceae) // Biologia, 2019, v. 74, iss. 7, pp. 751–756. DOI:10.2478/s11756-019-00201-6

[40] Schonbeck L., Gessler A., Hoch G., McDowell N.G., Rigling A., Schaub M., Li M.-H. Homeostatic levels of nonstructural carbohydrates after 13 yr of drought and irrigation in Pinus sylvestris // New Phytologist, 2018, v. 219, pp. 1314–1324. DOI: 10.1111/nph.1522

[41] Тарханов С.Н., Бирюков С.Ю. Влияние атмосферного загрязнения на фотосинтезирующий аппарат Pinus sylvestris L. и Picea obovata Ledeb. × p. abies (L.) karst. в северной тайге бассейна Северной Двины // ИзВУЗ Лесной журнал, 2014. № 1 (337). С. 20–26.

[42] Wachowiak W., Baczkiewicz A., Celiński K., Prus-Głowacki W. Species-specific chloroplast DNA polymorphism in the trnV-rbcL region in Pinus sylvestris and P. mugo // Dendrobiology, 2004, v. 51, pp. 67–72.

[43] Peguero-Pina J.J., Morales F., Gil-Pelegrín E. Frost damage in Pinus sylvestris L. stems assessed by chlorophyll fluorescence in cortical bark chlorenchyma // Annals of Forest Science, 2008, v. 65, no. 8, article numb. 813, number of page(s) 6, pp. 1–6. DOI: 10.1051/forest:2008068

[44] Minghetti P., Nardi E. Lectotypification of Pinus mugo Turra (Pinaceae) // Taxon, 1999, v. 48, no. 3, pp. 465–469. DOI: 10.2307/1224557

[45] Popovic M. Growth of the Mountain Pine (Pinus mugo, Turr.) in Yugoslavia // J. of Biogeography, 1976, v. 3, no. 3, pp. 261–267. DOI: 10.2307/3038016

[46] Nardi E., Minghetti P. Proposal to Conserve the Name Pinus mugo (Pinaceae) with a Conserved Type // Taxon, 1999, v. 48, no. 3, pp. 571–572. DOI: 10.2307/1224568

[47] Charra-Vaskou K., Mayr S. The hydraulic conductivity of the xylem in conifer needles (Picea abies and Pinus mugo) // J. of Experimental Botany, 2011, v. 62, no. 12, pp. 4383–4390. DOI:10.1093/jxb/err157

[48] Dai L., Palombo C., Van Gils H., Rossiter D.G., Tognetti R., Luo G. Pinus mugo Krummholz Dynamics During Concomitant Change in Pastoralism and Climate in the Central Apennines // Mountain Research and Development, 2017, v. 37, no. 1, pp. 75–86.

DOI:10.1659/MRD-JOURNAL-D-14-00104.1

[49] Полуяхтов К.К. Лесорастительное районирование Горьковской области // Биологические основы повышения продуктивности и охраны лесных, луговых и водных фитоценозов Горьковского Поволжья. Горький: Изд-во Горьковского государственного университета, 1974. С. 4–20.

[50] Шлык А.А. О спектрофотометрическом определении хлорофиллов а и b // Биохимия, 1968. Т. 33. Вып. 2. С. 275–285.

[51] Lichtenthaller H.K., Wellburn A.R. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents // Biochemical Society Transactions, 1983, v. 11, no 6, pp. 591–592. DOI: 10.1042/bst0110591

[52] Porra R.G., Thomson W.A., Kriedemann P.E. Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy // Biochimica et Biophysica Acta, 1989, v. 975, iss. 3, pp. 384–394. DOI: 10.1016/S0005-2728(89)80347-0

[53] Wellburn A.R. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as well as Total Carotenoids, Using Various Solvents with Spectrophotometers of Different Resolution // J. of plant physiology, 1994, v. 144, iss. 3, pp. 307–313. DOI: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2

[54] Rosenthal1 S.I., Camm E.L. Photosynthetic decline and pigment loss during autumn foliar senescence in western larch (Larix occidentalis) // Tree Physiology, 1997, v. 17, no.12, pp. 767–775. DOI: 10.1093/treephys/17.12.767

[55] Casella E., Sinoquet H. Botanical determinants of foliage clumping and light interception in two-year-old coppice poplar canopies: assessment from 3-D plant mock-ups // Annals of Forest Science, 2007, v. 64, no. 4. pp. 395–404. DOI: 10.1051/forest:2007016

[56] Бабаев Р.Н. Основные статистики площади листовых пластин разных видов и форм березы в условиях интродукции // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2021. № 4(32). С. 5–13.

[57] Кулькова А.В. Зависимость процессов регенерации от физиологического состояния побегов на примере Picea pungens Engelm., f. Glauca в условиях интродукции в Нижегородскую область // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2022. № 3(35). С. 33–42.

[58] Lian Yong-Shan, Zhen Hong. A research on dividing infraspecific patterns within Hippophae rhamnoides L. ssp. Sinensis Rousi in Gansu province // Proceedings of International Symposium on see buckthorn (Hippophae rhamnoides L.). Xian, China, 1989, October 19–23. Xian, 1989, pp. 31–34.

[59] Noll F., Lyons C.K. A novel method for manually falling trees // The Forestry Chronicle, 2010, v. 86, nо. 5, pp. 608–613. DOI: 10.5558/tfc86608-5

[60] Dumais D., Prévost M. Physiology and growth of advance Picea rubens and Abies balsamea regeneration following different canopy openings // Tree Physioljgy, 2014, v. 34, iss. 2, pp. 194–204. DOI: 10.1093/treephys/tpt114

[61] Benomar L. Lamhamedi M.S., Villeneuve I., Rainville A., Beaulieu J., Bousquet J., Margolis H.A. Fine-scale geographic variation in photosynthetic-related traits of Picea glauca seedlings indicates local adaptation to climate // Tree Physioljgy, 2015, v. 35, iss. 8, pp. 864–878. DOI: 10.1093/treephys/tpv054

[62] Кулькова А.В. Корреляция показателей корнеобразования и пострегенерационного развития черенков ели европейской (Picea abies (L.) h. karst.) // ИзВУЗ Лесной журнал, 2018. № 3 (363). С. 28–36.

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

[64] Кулькова А.В. Межвидовая изменчивость представителей рода Ель (Picea A. Dietr.) по содержанию крахмала в тканях побегов // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2016. № 3 (11). С. 28–34.

[65] Кулькова А.В. Эффективность стимулирующей обработки черенков ели Коника (Picea glauca) биологически активными препаратами // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 4 (28). С. 10–19.

[66] Бабаев Р.Н. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов березы в условиях интродукции // Рост и воспроизводство научных кадров в АПК: Рос. нац. науч.-практ. интернет-конф. для обучающихся и молодых ученых / под ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородской ГСХА, 2020. С. 74–78.

Сведения об авторах

Бессчетнова Наталья Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент, декан факультета лесного хозяйства, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», besschetnova1966@mail.ru

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных культур, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный агротехнологический университет», lesfak@bk.ru

NEEDLES PIGMENT COMPOSITION OF MOUNTAIN PINE AND SCOTS PINE SEEDLINGS IN NIZHNY NOVGOROD REGION

N.N. Besschetnova, V.P. Besschetnov

Nizhegorodsky State Agrotechnological University, 97, Gagarin av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

lesfak@bk.ru

The study results of the needles pigment composition of 4-year-old seedlings of Mountain pine (Pinus mugo Turra.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.) are presented. The principle of the only logical difference has been observed, and the basic requirements for setting the experiment have been met. Field-stationary and laboratory methods were implemented to fix the presence of chlorophyll-a, chlorophyll-b and carotenoids in 1-year-old needles. The SF-2000 spectrophotometer with the GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4 software was used. 96 % alcohol extracts were used from a homogenized crushed biomaterial sample, the mass of which was determined with an accuracy of 0,001 g on precise analytical scales Acculab VIC-300d3. The pigment concentrations were calculated by the Wettstein and Holm equations. Weak interspecific differences in the content and ratio of plastid pigments have been established with well-marked individual phenotypic differences between specimens of seed origin. According to the content of chlorophyll-a in mountain pine, the highest average (7,38 ± 0,15 mg/g) was 1,29 times higher than the lowest (5,72 ± 0,24 mg/g); in Scots pine. The highest average (7,35 ± 0,54 mg/g) exceeded the lowest (5,53 ± 0,08 mg/g) by 1,25 times. The influence of interspecific and intraspecific differences in the pigment composition of needles on the formation of the general background of the dispersion of its indicators is assessed, and the effects of their interaction are established. The greatest effect of species specificity was recorded in the tested characteristics of the needles pigment composition by the proportion of carotenoids (18,35 ± 1,28 %) and by the ratio of carotenoids to the total amount of chlorophyll (18,08 ± 1,28 %). The nature of the accumulation of pigments in the needles of Scots pine and Mountain pine indicates the commonality of their ecological reactions and the possibility of introducing the latter into artificial plantations in the Nizhny Novgorod region.

Keywords: Scots pine, Mountain pine, plastid pigments, chlorophyll-a, chlorophyll-b, carotenoids, interspecific differences

Suggested citation: Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Pigmentnyy sostav khvoi sazhentsev sosny gornoy i sosny obyknovennoy v Nizhegorodskoy oblasti [Needles pigment composition of Mountain pine and Scots pine seedlings in Nizhny Novgorod region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 5–18. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-5-18

References

[1] Pravdin L.F. Polovoy dimorfizm sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Sexual dimorphism of Scots pine (Pinus sylvestris L.)]. Trudy Instituta lesa AN SSSR [Proceedings of the Forest Institute of the USSR Academy of Sciences], 1950, v. 3, pp. 190–201.

[2] Alekhin V.V. Rastitel’nost’ SSSR v osnovnykh zonakh [Vegetation of the USSR in the main zones]. Moscow: Soviet Science, 1951, 512 p.

[3] Pravdin L.F. Sosna obyknovennaya. Izmenchivost’, vnutrividovaya sistematika i selektsiya [Scots pine. Variation, intraspecific systematics and selection]. Moscow: Nauka, 1964, 190 p.

[4] Mamaev S.A. Formy vnutrividovoy izmenchivosti drevesnykh rasteniy (na primere semeystva Pinaceae na Urale) [Forms of intraspecific variability of woody plants (using the example of the Pinaceae family in the Urals)]. Moscow: Nauka, 1972, 283 p.

[5] Khokh A.N., Zvyagintsev V.B. Differentsiatsiya sosnyakov, proizrastayushchikh v dolgomoshnom i bagul’nikovom tipakh lesa po morfologo-anatomicheskim parametram godichnykh sloev [Differentiation of pine forests growing in long-moss and wild rosemary forest types according to the morphological and anatomical parameters of annual layers]. Sakharovskie chteniya 2021 goda: ekologicheskie problemy XXI veka: mater. 21-y mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii [Sakharov readings 2021: environmental problems of the 21st century: material. 21st international scientific conference, in 2 parts]. Ed. S.A. Maskevich, M.G. Germenchuk. Minsk: Information and Computing Center of the Ministry of Finance of the Republic of Belarus, 2021, pp. 355–358.

[6] Miller P. The gardeners dictionary: containing the methods of cultivating and improving all sorts of trees, plants, and flowers, for the kitchen, fruit, and pleasure gardens, as also those which are used in medicine: with directions for the culture of vineyards, and making of wine in England. London: Print. by J. and J. Rivington, 1754, 532 p. DOI: 10.5962/bhl.title.541

[7] Masters M.T. A general view of the Genus Pinus. Botanical J. of the Linnean Society, 1904, v. 35, iss. 248, pp. 560–659. DOI: 10.1111/j.1095-8339.1904.tb00702.x

[8] Duffeld J.W. Relationships and species hybridization in the genus Pinus. Forstgenetik, 1951, v. 1, iss. 4, pр. 93–97.

[9] Van der Burgh, J. Holzer der niederrheinischen Braunkohlenformation, 2. Holzer der Braunkoh-lengruben «Maria Theresia» zu Herzogenrath, «Zukunft West» zu Eschweiler und «Victor» (Zulpich Mitte) zu Zulpich. Nebst einer systematiach-anatomischen Bearbeitung der Gattung Pinus L.. Review of Palaeobotany and Palynology, 1973, v. 15, iss. 2–3, pр. 73–275. DOI: 10.1016/0034-6667(73)90001-8

[10] Miller C.N., Malinky J.M. Seed cones of Pinus from the Late Cretaceous of New Jersey, U.S.A.. Review of Palaeobotany and Palynology, 1986, v. 46, iss. 3–4, pp. 257–272. DOI: 10.1016/0034-6667(86)90018-7

[11] Crichfield W.B., Little E.L. Geographic distribution of the pines of the word. Bulletin: United States Department of Agriculture. United States Forest Service. Series: Miscellaneous Publication, nо. 991. Washington, D.C.: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, 1966, 97 p. DOI: 10.5962/bhl.title.66393

[12] Crichfield W.B., Little E.L. Subdivisions of the genus Pinus (Pines). Bulletin: United States Department of Agriculture. United States Forest Service. Series: Miscellaneous Publication, nо. 1144. Washington, D.C.: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, 1969, 51 p.

[13] Mirov N.T. The genus Pinus. New York: The Ronald Press Company, 1967, 602 p. DOI:10.2307/2258116

[14] Critchfield W.B. Interspecific hybridization in Pinus: А summary review. Proceedings of Symposium on Interspecific and Interprovenance Hybridization in Forest Trees: 14th Meeting of Canadian tree improvement association. Part 2. / Ed.: D.P. Fowler and C.Y. Yeatman. Ottawa: Miscellaneous Publication, 1975, pр. 99–105.

[15] Orlova L.V. O diagnosticheskikh priznakakh vegetativnykh organov v rode Pinus (Pinaceae) [On the diagnostic characteristics of vegetative organs in the genus Pinus (Pinaceae)]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical Journal], 2001, t. 86, no. 9, pp. 33–44.

[16] Salminen H., Jalkanen R., Lindholm M. Summer temperature affects the ratio of radial and height growth of Scots pine in northern Finland. Annals of Forest Science, 2009, v. 66, iss. 8, article number 810, total pages 9, pp. 1–9. DOI: 10.1051/forest/2009074

[17] Taulavuori E., Taulavuori K., Niinimaa A., Laine K. Effect of Ecotype and Latitude on Growth, Frost Hardiness, and Oxidative Stress of South to North Transplanted Scots Pine Seedlings. International J. of Forestry Research, 2010, v. 1, article ID 162084, total pages 16, pp. 1–16. DOI: 10.1155/2010/162084

[18] Krakau U.-K., Liesebach M., Aronen T., Lelu-Walter M.A., Schneck V. Scots pine (Pinus sylvestris L.). Forest Tree Breeding in Europe: Current State-of-the-Art and Perspectives. Managing Forest Ecosystems, v. 25, ch. 4. Dordrecht, Heidelberg, New-York, London: Springer Science+Business Media, 2013, pp. 267–323. DOI: 10.1007/978-94-007-6146-9_6

[19] Gorelov A.N., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Sravnitel’naya otsenka taksatsionnykh pokazateley plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy na lesosemennoy plantatsii [The relationship between biological productivity and absorption activity of coniferous roots in ontogenesis in the southern taiga zone of Russia]. Agrokhimiya [Agrochemistry], 2012, no. 8, pp. 9–17.

[20] Feklistov P., Sobolev A., Bolotov I., Barzut O. The results of the introduction of twisted pine (pinus contorta) in Bolshoy Solovetsky Island. Folia Forestalia Polonica, Series A, 2022, t. 64, no. 1, pp. 1–6.

[21] Gorelov A.N., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Sravnitel’naya otsenka taksatsionnykh pokazateley plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy na lesosemennoy plantatsii [Comparative assessment of taxation indicators of plus-sized Scots pine trees on a forest seed plantation]. Khvoynye boreal’noy zony [Conifers of the boreal zone], 2022, t. 40, no. 1, pp. 27–37.

[22] Andersone U., Vinsh G. Changes of Morphogenic Competence in Mature Pinus sylvestris L. Buds in vitro. Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 2, pp. 293–298. DOI: 10.1093/aob/mcf176

[23] Venäläinen M., Harju A.M., Kainulainen P., Viitanen H., Nikulainen H. Variation in the decay resistance and its relationship with other wood characteristics in old Scots pines. Annals of Forest Science, 2003, v. 60, no. 5, pp. 409–417. DOI: 10.1051/forest:2003033

[24] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y. Seasonal Variation in Respiration of 1 year old Shoots of Scots Pine Exposed to Elevated Carbon Dioxide and Temperature for 4 Years. Annals of Botany, 2003, v. 92, iss. 1, pp. 89–96. DOI: 10.1093/AOB/MCG118

[25] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y., Ryypö A., Niinistö S. Seasonal and Annual Stem Respiration of Scots Pine Trees under Boreal Conditions. Annals of Botany, 2004, v. 94, iss. 6, pp. 889–896. DOI: 10.1093/aob/mch218

[26] Bohne G., Woehlecke H., Ehwald R. Water Relations of the Pine Exine. Annals of Botany, 2005, v. 96, iss. 2, pp. 201–208. DOI: 10.1093/aob/mci169

[27] Wennström U., Bergsten U., Nilsson J.-E. Seedling establishment and growth after direct seeding with Pinus sylvestris: effects of seed type, seed origin, and seeding year. Silva Fennica, 2007, v. 41, iss. 2, pp. 299–314. DOI: 10.14214/sf.298

[28] Raevskiy B.V. Osobennosti vegetativnogo rosta klonov sosny obyknovennoy v Karelii [Features of vegetative growth of Scots pine clones in Karelia]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2013, no. 4, pp. 7–15.

[29] Starova N.V., Yanbaev Yu.A., Yumadilov N.Kh., Adler E.N., Dukharev V.A., Shigapov Z.Kh. Geneticheskaya izmenchivost’ sosny obyknovennoy v vozrastnykh gruppakh [Genetic variability of Scots pine in age groups]. Genetika [Genetics], 1990, t. 26, no. 3, pp. 498–505.

[30] Tarkhanov S.N. Khvoynye nasazhdeniya v usloviyakh atmosfernogo zagryazneniya [Coniferous plantations in conditions of atmospheric pollution]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 2004, no. 3, p. 18.

[31] Gorelov A.N., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Comparative assessment of the taxation indicators of plus trees of Scots pine on a forest seed plantation. Conifers of the boreal area, 2023, v. 40, no. 7 (special), pp. 577–584.

[32] Vilkov M.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Ornatskiy A.N. Vyrashchivanie sazhentsev sosny gornoy (Pinus mugo) v Nizhegorodskoy oblasti [Growing mountain pine (Pinus mugo) seedlings in the Nizhny Novgorod region]. Aktual’nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa. Materialy XVIII Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Current problems of development of the forestry complex. Materials of the XVIII International Scientific and Technical Conference], Vologda, December 1, 2020. Ed. C.M. Khamitova. Vologda: Vologda State University, 2020, pp. 13–15.

[33] Khramova O.Yu., Vilkov M.V. Rost i razvitie sazhentsev sosny gornoy (Pinus mugo) pri introduktsii v Nizhegorodskuyu oblast’ [Growth and development of mountain pine (Pinus mugo) seedlings during introduction into the Nizhny Novgorod region]. Molodezhnyy Agroforum–2021: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy internet-konferentsii molodykh uchenykh [Youth Agroforum-2021: material. International scientific and practical Internet conference of young scientists], Nizhny Novgorod, February 11–12, 2021. Ed. N.Yu. Barmina. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2021, pp. 230–236.

[34] Boratyńska K., Jasińska A.K., Boratyński A. Taxonomic and geographic differentiation of Pinus mugo complex on the needle characteristics. Systematics and Biodiversity, 2015, v. 13, iss. 6, pp. 1–15. DOI:10.1080/14772000.2015.1058300

[35] Boratynska, K., Muchewicz, E., Drojma, M. Pinus mugo Turra geographic differentiation based on needle characters. Dendrobiology, 2004, v. 51, pp. 9–17.

[36] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Izmenchivost’ morfometricheskikh priznakov khvoi na klonovoy plantatsii plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Variability of morphometric characteristics of needles on a clonal plantation of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.)]. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii [Vavilov J. of Genetics and Breeding], 2017, t. 21, no. 2, pp. 198–206. DOI: 10.18699/VJ17.237

[37] Golikov D.Yu., Montile A.A., Shavnin S.A. Sezonnye dinamiki elektricheskogo impedansa i elektroemkosti prikambial’nogo kompleksa tkaney stvola derev’ev sosny obyknovennoy, proizrastayushchikh v drevostoe estestvennogo proiskhozhdeniya [Seasonal dynamics of electrical impedance and electrical capacity of the precambial complex trunk tissues of Scots pine trees growing in a forest stand of natural origin]. Vestnik Povolzhskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Volga State Technological University. Series: Forest. Ecology. Nature Management], 2022, no. 4 (56), pp. 19–31.

[38] Ryyppö A.M., Sutinen S., Mäenpää M. Vapaavuori E. Repo T. Frost damage and recovery of Scots pine seedlings at the end of the growing season. Canadian J. of Forest Research, 2011, v. 27, iss. 9, pp. 1376–1382. DOI: 10.1139/x97-108

[39] Celiński K., Chudzińska Ewa., Gmur A., Piosik Ł., Wojnicka-Półtorak A. Cytological characterization of three closely related pines – Pinus mugo, P. uliginosa and P. × rhaetica from the Pinus mugo complex (Pinaceae). Biologia, 2019, v. 74, iss. 7, pp. 751–756. DOI:10.2478/s11756-019-00201-6

[40] Schonbeck L., Gessler A., Hoch G., McDowell N.G., Rigling A., Schaub M., Li M.-H. Homeostatic levels of nonstructural carbohydrates after 13 yr of drought and irrigation in Pinus sylvestris. New Phytologist, 2018, v. 219, pp. 1314–1324. DOI: 10.1111/nph.1522

[41] Tarkhanov S.N., Biryukov S.Yu. Vliyanie atmosfernogo zagryazneniya na fotosinteziruyushchiy apparat Pinus sylvestris L. i Picea obovata Ledeb. × p. abies (L.) karst. v severnoy tayge basseyna Severnoy Dviny [Effect of atmospheric pollution on the photosynthetic apparatus of Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ledeb. × p. abies (L.) karst. in the northern taiga of the Northern Dvina basin]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2014, no. 1 (337), pp. 20–26.

[42] Wachowiak W., Baczkiewicz A., Celiński K., Prus-Głowacki W. Species-specific chloroplast DNA polymorphism in the trnV-rbcL region in Pinus sylvestris and P. mugo. Dendrobiology, 2004, v. 51, pp. 67–72.

[43] Peguero-Pina J.J., Morales F., Gil-Pelegrín E. Frost damage in Pinus sylvestris L. stems assessed by chlorophyll fluorescence in cortical bark chlorenchyma. Annals of Forest Science, 2008, v. 65, no. 8, article numb. 813, number of page(s) 6, pp. 1–6. DOI: 10.1051/forest:2008068

[44] Minghetti P., Nardi E. Lectotypification of Pinus mugo Turra (Pinaceae). Taxon, 1999, v. 48, no. 3, pp. 465–469. DOI: 10.2307/1224557

[45] Popovic M. Growth of the Mountain Pine (Pinus mugo, Turr.) in Yugoslavia. J. of Biogeography, 1976, v. 3, no. 3, pp. 261–267. DOI: 10.2307/3038016

[46] Nardi E., Minghetti P. Proposal to Conserve the Name Pinus mugo (Pinaceae) with a Conserved Type. Taxon, 1999, v. 48, no. 3, pp. 571–572. DOI: 10.2307/1224568

[47] Charra-Vaskou K., Mayr S. The hydraulic conductivity of the xylem in conifer needles (Picea abies and Pinus mugo). J. of Experimental Botany, 2011, v. 62, no. 12, pp. 4383–4390. DOI:10.1093/jxb/err157

[48] Dai L., Palombo C., Van Gils H., Rossiter D.G., Tognetti R., Luo G. Pinus mugo Krummholz Dynamics During Concomitant Change in Pastoralism and Climate in the Central Apennines. Mountain Research and Development, 2017, v. 37, no. 1, pp. 75–86. DOI:10.1659/MRD-JOURNAL-D-14-00104.1

[49] Poluyakhtov K.K. Lesorastitel’noe rayonirovanie Gor’kovskoy oblasti [Forest vegetation zoning of the Gorky region]. Biologicheskie osnovy povysheniya produktivnosti i okhrany lesnykh, lugovykh i vodnykh fitotsenozov Gor’kovskogo Povolzh’ya [Biological foundations for increasing the productivity and protection of forest, meadow and aquatic phytocenoses of the Gorky Volga region]. Gorky: Gorky State University, 1974, pp. 4–20.

[50] Shlyk A.A. O spektrofotometricheskom opredelenii khlorofillov a i b [On the spectrophotometric determination of chlorophylls a and b]. Biokhimiya [Biochemistry], 1968, t. 33, iss. 2, pp. 275–285.

[51] Lichtenthaller H.K., Wellburn A.R. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, 1983, v. 11, no 6, pp. 591–592. DOI: 10.1042/bst0110591

[52] Porra R.G., Thomson W.A., Kriedemann P.E. Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta, 1989, v. 975, iss. 3, pp. 384–394. DOI: 10.1016/S0005-2728(89)80347-0

[53] Wellburn A.R. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as well as Total Carotenoids, Using Various Solvents with Spectrophotometers of Different Resolution. J. of plant physiology, 1994, v. 144, iss. 3, pp. 307–313. DOI: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2

[54] Rosenthal1 S.I., Camm E.L. Photosynthetic decline and pigment loss during autumn foliar senescence in western larch (Larix occidentalis). Tree Physiology, 1997, v. 17, no.12, pp. 767–775. DOI: 10.1093/treephys/17.12.767

[55] Casella E., Sinoquet H. Botanical determinants of foliage clumping and light interception in two-year-old coppice poplar canopies: assessment from 3-D plant mock-ups. Annals of Forest Science, 2007, v. 64, no. 4. pp. 395–404. DOI: 10.1051/forest:2007016

[56] Babaev R.N. Osnovnye statistiki ploshchadi listovykh plastin raznykh vidov i form berezy v usloviyakh introduktsii [Basic statistics of the area of leaf blades of different types and forms of birch under conditions of introduction]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2021, no. 4(32), pp. 5–13.

[57] Kul’kova A.V. Zavisimost’ protsessov regeneratsii ot fiziologicheskogo sostoyaniya pobegov na primere Picea pungens Engelm., f. Glauca v usloviyakh introduktsii v Nizhegorodskuyu oblast’ [Dependence of regeneration processes on the physiological state of shoots using the example of Picea pungens Engelm., f. Glauca under conditions of introduction to the Nizhny Novgorod region]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2022, no. 3(35), pp. 33–42.

[58] Lian Yong-Shan, Zhen Hong. A research on dividing infraspecific patterns within Hippophae rhamnoides L. ssp. Sinensis Rousi in Gansu province. Proceedings of International Symposium on see buckthorn (Hippophae rhamnoides L.). Xian, China, 1989, October 19–23. Xian, 1989, pp. 31–34.

[59] Noll F., Lyons C.K. A novel method for manually falling trees. The Forestry Chronicle, 2010, v. 86, nо. 5, pp. 608–613. DOI: 10.5558/tfc86608-5

[60] Dumais D., Prévost M. Physiology and growth of advance Picea rubens and Abies balsamea regeneration following different canopy openings. Tree Physioljgy, 2014, v. 34, iss. 2, pp. 194–204. DOI: 10.1093/treephys/tpt114

[61] Benomar L. Lamhamedi M.S., Villeneuve I., Rainville A., Beaulieu J., Bousquet J., Margolis H.A. Fine-scale geographic variation in photosyntheticrelated traits of Picea glauca seedlings indicates local adaptation to climate. Tree Physioljgy, 2015, v. 35, iss. 8, pp. 864–878. DOI: 10.1093/treephys/tpv054

[62] Kul’kova A.V. Korrelyatsiya pokazateley korneobrazovaniya i postregeneratsionnogo razvitiya cherenkov eli evropeyskoy (Picea abies (L.) h. karst.) [Correlation of root formation indicators and post-regeneration development of cuttings of Norway spruce (Picea abies (L.) h. karst.)]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2018, no. 3 (363), pp. 28–36.

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

[64] Kul’kova A.V. Mezhvidovaya izmenchivost’ predstaviteley roda El’ (Picea A. Dietr.) po soderzhaniyu krakhmala v tkanyakh pobegov [Interspecific variability of representatives of the spruce genus (Picea A. Dietr.) in terms of starch content in shoot tissues]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2016, no. 3 (11), pp. 28–34.

[65] Kul’kova A.V. Effektivnost’ stimuliruyushchey obrabotki cherenkov eli Konika (Picea glauca) biologicheski aktivnymi preparatami [The effectiveness of stimulating treatment of cuttings of Konica spruce (Picea glauca) with biologically active preparations]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 4 (28), pp. 10–19.

[66] Babaev R.N. Soderzhanie krakhmala v tkanyakh pobegov raznykh vidov berezy v usloviyakh introduktsii [Starch content in the tissues of shoots of different types of birch under conditions of introduction]. Rost i vosproizvodstvo nauchnykh kadrov v APK: Rossiyskaya natsional’naya nauchno-prakticheskaya internet-konferentsiya dlya obuchayushchikhsya i molodykh uchenykh [Growth and reproduction of scientific personnel in the agro-industrial complex: Russian national scientific and practical Internet conference for students and young scientists]. Ed. N.N. Countlessnova. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 2020, pp. 74–78.

Authors’ information

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

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

2

КОМПЛЕКС ПОЧВЕННЫХ МИКРОМИЦЕТОВ В ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКЕ ЛИСТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ ПРИ ЕСТЕСТВЕННОМ ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИИ СРЕДНЕТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

19–30

УДК 631.445 : 551.34 : 631.466.1 (292.481)

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-19-30

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

Ю.А. Виноградова, В.А. Ковалева, Т.А. Пристова

ФГБУН «Институт биологии Коми Научного центра Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН), Россия, 167982, г. Сыктывкар, ГСП-2, ул. Коммунистическая, д. 28

vinogradova@ib.komisc.ru

Представлены материалы изучения количественных показателей (мощности, запасов, химического состава), состава, структуры биомассы микроскопических грибов, видового разнообразия культивируемых микромицетов лесной подстилки среднетаежных разновозрастных лиственных насаждений послерубочного происхождения. Показано, что биомасса грибов в лесной подстилке лиственных насаждений варьирует в пределах 0,030 ± 0,00 — 2,73 ± 2,25 мг/г абсолютно сухой почвы (а. с. п.), в структуре биомассы в осенний период доминирует мицелий с функционально активными гифами (70–98 %), в летний период — споры грибов (30–100 %). Из подстилок исследуемых лесных насаждений выделено 39 видов микромицетов (с учетом стерильного мицелия). Определено, что отдел Mucoromycota представлен шестью видами из родов Mucor, Mortierellа, Umbelopsis. В отделе Ascomycota доминирует по числу видов род Penicillium (15 видов), менее представлены род Trichoderma (4 вида), Mucor (3 вида), Chaetomium (3 вида), остальные роды — Acremonium, Alternaria, Aureobasidium, Cladosporium, Paecilomyces, Umbelopsis, Pseudogymnoascus, Talaromyces, Verticillium представлены единичными видами. Установлено, что структура комплекса микромицетов исследуемой лесной подстилки лиственных насаждений представлена в основном случайными (44–63 %) и редкими видами (29–31 %), доля частых видов составляет 4–19 %, доминирующих — 4–6 %. В лесной подстилке осиново-березового и березово-елового насаждений наиболее обильно выделялся стерильный мицелий (32–37 %), в подстилке осиново-березового насаждения — Pseudogymnoascus pannorum (10 %), в подстилке березово-елового — Penicillium thomii (16 %).

Ключевые слова: вторичные лиственные насаждения, лесная подстилка, биомасса грибов, микромицеты

Ссылка для цитирования: Виноградова Ю.А., Ковалева В.А., Пристова Т.А. Комплекс почвенных микромицетов в лесной подстилке лиственных насаждений при естественном лесовозобновлении среднетаежных лесов Республики Коми // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 19–30. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-19-30

Список литературы

[1] Cartner T.B. Cardon Z.G. Decomposition dynamics in mixed-species leaf litter // Oikos, 2004, v. 104 (2), pp. 230–246.

[2] Bania A., Piolia S., Ventura M. The role of microbial community in the decomposition of leaf litter and deadwood // Applied Soil Ecology, 2018, v. 126, pp. 75–84. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.02.017

[3] Stursova M., Snajdr J., Koukol O., Tlaskal V., Cajthaml. T., Baldrian P. Long-term decomposition of litter in the montane forest and the definition of fungal traits in the successional space // Fungal Ecology, 2020, v. 46, pp. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2020.100913

[4] Hu Y., Yesilonis I., Szlavecz K. Microbial and environmental controls on wood decomposition in deciduous forests of different ages // Applied Soil Ecology, 2021, v. 166, pp. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2021.103986

[5] Bahnmann B., Mašínová T., Halvorsen R., Davey M. L., Sedlák P., Tomšovský M., Baldrian P. Effects of oak, beech and spruce on the distribution and community structure of fungi in litter and soils across a temperate forest // Soil Biology and Biochemistry, 2018, v. 119, pp. 162–173. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.01.021

[6] Queiroz M.E.F., Monteiro J.S., Viana-Junior A.B., Praxedes C.L.B., Lavelle P., Vasconcelos S.S. Litter thickness and soil pH influence the diversity of saprotrophic fungi in primary forest fragments in the Amazon // Pedobiologia. Journal of Soil Ecology, 2021, v. 89, pp. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2021.150771

[7] Германова Н.И. Скорость разложения растительного опада в лесных насаждениях заповедника «Кивач» // Эколого-геохимические и биологические закономерности почвообразования в таежных лесных экосистемах. Петрозаводск: Изд-во Карельского научного центра РАН, 2009. 176 с.

[8] Xie L., Yin C. Seasonal variations of soil fungal diversity and communities in subalpine coniferous and broadleaved forests // Science of the Total Environment, 2022, v. 846, pp. 1–19. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157409

[9] Сазанова К.В. Органические кислоты грибов и их эколого-физиологическое значение: автореф. дис. … канд. биол. наук. Санкт-Петербург, 2014. 26 c.

[10] Fenner N., Ostle N.J., Mcnamara N. Elevated CO2 effects on peatland plant community carbon dynamics and DOC production // Ecosystems, 2007, v. 10, pp. 635–647. https://doi.org/10.1007/s10021-007-9051-x

[11] Kostadinova N., Tosi S., Spassov A.B. Comparison of the oxidative stress response of two Antarctic fungi to different growth temperatures // Polish Polar Research, 2017, v. 38 (3), pp. 393–408. https://doi.org/ 10.1515/popore-2017-0015

[12] Juan-Ovejeroa R., Brionesa M.J.I., Opikb M. Fungal diversity in peatlands and its contribution to carbon cycling // Applied Soil Ecology, 2020, v. 146, pp. 1–11. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103393

[13] Виноградова Ю.А., Лаптева Е.М., Ковалева В.А., Перминова Е.М. Распределение микроскопических грибов в многолетнемерзлых торфяниках лесотундры // Микология и фитопатология, 2019. Т. 53. № 6. С. 342–353.

[14] Виноградова Ю.А., Лаптева Е.М., Ковалева В.А., Перминова Е.М. Биомасса грибов и разнообразие культивируемых микромицетов в сезонно-талом слое бугристых торфяников южной тундры // Микология и фитопатология, 2021. Т. 55. № 2. С. 105–118.

[15] Кузнецов, М.А. Влияние условий разложения и состава опада на характеристики и запас подстилки в среднетаежном чернично-сфагновом ельнике // Лесоведение, 2010. № 6. С. 54–60.

[16] Хабибуллина Ф.М., Пристова Т.А., Виноградова Ю.А. Роль микромицетов в формировании лесной подстилки лиственных насаждений средней тайги // Лесоведение, 2012. № 4. С. 47–55.

[17] Khabibullina F. M., Kuznetsova E. G., Vaseneva I. Z. Micromycetes in podzolic and bog-podzolic soils in the middle taiga subzone of northeastern European Russia // Eurasian Soil Science, 2014, v. 10 (47), pp. 1027–1032. https://doi.org/10.7868/S0032180X14100049.

[18] Пристова Т.А., Хабибуллина Ф.М., Виноградова Ю.А., Мельник П.Г. Формирование лесной подстилки лиственных насаждений средней тайги Республики Коми // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2011. № 3(79). С. 41–50.

[19] Лиханова Н.В. Биоразнообразие и микоризообразование лекарственных растений на залежных участках // Теоретическая и прикладная экология, 2021. № 2. С. 75–80.

[20] Бобкова К.С., Машика А.В., Смагин А.В. Динамика содержания углерода органического вещества в среднетаежных ельниках на автоморфных почвах. СПб.: Наука, 2014. 270 с.

[21] ГОСТ 56–69–83. Пробные площади лесоустроительные. Метод закладки. М.: Изд-во ЦБНТИ гослесхоза СССР, 1983. 60 с.

[22] Пристова Т.А. Динамика древесной растительности в лиственных насаждениях послерубочного происхождения (подзона средней тайги Республики Коми) // Принципы экологии, 2019. Т. 8. № 3. С. 63–73.

[23] Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1968. 145 с.

[24] Методы почвенной микробиологии и биохимии / под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1991. 304 с.

[25] Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes. UK: Kew, 1971, 608 p.

[26] Ramirez C. Manual and atlas of the Penicillia. Amsterdam-N.-Y.: Oxford. Elsevier Biomedical Press, 1982, 874 p.

[27] Егорова Л.Н. Почвенные грибы Дальнего Востока: Гифомицеты. Л.: Наука, 1986. 191 с.

[28] Pitt J. A laboratory guide to common Penicillium species. N.S.W., Australia: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Division of Food Processing, 1988, 187 p.

[29] Александрова А.В., Великанов Л.Л., Сидорова И.И. Ключ для определения видов рода Trichoderma // Микология и фитопатология, 2006. Т. 40. Вып. 6. С. 457–468.

[30] Domsh K.H., Gams W., Anderson T.H. Compendium of soil fungi. Eshing: IHW-Verlag, 2007, 672 p.

[31] Базы данных CBS. URL: https://indexfungorum.org/Names/Names.asp (дата обращения 10.10.2023).

[32] MycoBank. URL: http://www.mycobank.org (дата обращения 10.10.2023).

[33] Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. М.: Мир, 1992. 161 с.

[34] Кураков А.В. Методы выделения и характеристика комплексов микроскопических грибов наземных экосистем. М.: МАКС Пресс, 2001. 92 с.

[35] Новаковский А.Б. Взаимодействие Excel и статистического пакета R для обработки данных в экологи // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН, 2016. № 3. С. 26–33.

[36] Bani A., Pioli S., Ventura M., Panzacchi P., Borruso L., Tognetti R., Tonon G., Brusetti L. The role of microbial community in the decomposition of leaf litter and deadwood // Applied Soil Ecology, 2018, no. 126, pp. 75–84

[37] Пристова Т.А. Скорость разложения растительного опада в лиственных насаждениях послерубочного происхождения в условиях средней тайги Республики Коми // Труды Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства, 2020. № 3. С. 62–72.

[38] Couteaux M.-M., Bottner P., Berg B. Litter decomposition climate and litter quality // Trends in Ecology &Evolution, 1995, v. 10 (2), pp. 63–66.

[39] Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Изд-во географической литературы, 1961. 495 с.

[40] Берсенева О.А., Саловарова В.П., Приставка А.А. Почвенные микромицеты основных природных зон // Известия Иркутского государственного университета, 2008. Т. 1, № 1. С. 3–9.

[41] Кирцидели И.Ю., Власов Д.Ю., Баранцевич Е.П., Крыленков В.А., Соколов В.Т. Комплексы микроскопических грибов в почвах и грунтах полярных Островов Известий ЦИК (Карское море) // Микология и фитопатология, 2014. Т. 48. № 6. С. 365–371.

[42] Функционирование комплексов микроорганизмов в верховых торфяниках анализ причин медленного разложения торфа. M.: Товарищество научных изданий KMK, 2013. 128 с.

[43] Власов Д.Ю., Зеленская М.С., Кирцидели И.Ю., Абакумов Е.В., Криленков В.А., Лукин В.В. Грибы на природных и антропогенных субстратах Западной Антарктиды // Микология и фитопатология, 2012. № 46 (1). С. 20–26.

[44] Линник М.А. Видовое разнообразие и характеристика грибов рода Сhaetomium: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2012. 26 с.

[45] Хабибуллина Ф.М., Лиханова И.А., Творожникова Т.А., Ибатуллина И.З. Микробиота органогенного слоя почв послерубочных лиственных насаждений средней тайги // Теоретическая и прикладная экология, 2008. № 2. С. 86–91.

[46] Xiong J., Peng F., Sun H. Divergent Responses of Soil Fungi Functional Groups to Shortterm Warming // Microbial Ecology, 2014, v. 68, pp. 708–715. https://doi.org/10.1007/s00248-014-0385-6

[47] Кураков А.В., Семенова Т.А. Видовое разнообразие микроскопических грибов в лесных экосистемах южной тайги европейской части России // Микология и фитопатология, 2016. Т. 50. № 6. С. 367-378.

[48] Kumar R., Kundu A., Dutta A. Chemo-profiling of bioactive metabolites from Chaetomium globosum for biocontrol of Sclerotinia rot and plant growth promotion // Fungal Biology, 2021, no. 125(3), pp. 167–176. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2020.07.009

[49] Сорокин Н.Д., Прокушкин С.Г., Пашенова Н.В., Евграфова С.Ю., Гродницкая И.Д., Полякова Г.Г. Микробиологическая трансформация растительных остатков и динамика углерода в бореальных лесах Сибири // Лесоведение, 2003. № 5. С. 18–24.

[50] Мовчан Д.Д., Великанов Л.Л., Александрова А.В. Влияние сплошной санитарной рубки хвойного леса на комплекс почвенных микроорганизмов // Микология и фитопатология, 2005. № 39(2). С. 27–33.

[51] Diversity and functioning of fungi associated with leaf litter decomposition in Asian forests of different climatic regions Takashi OSONO // Fungal Ecology, 2011, no. 4, pp. 375–38552.

[52] Cao J., Pan H., Chen Z., Shang H. Bacterial, fungal and archaeal community assembly patterns and their determining factors across three subalpine stands at different stages of natural restoration after clear-cutting // J. of Soils and Sediments, 2020, no. 20(7), pp. 2794–2803.

Сведения об авторах

Виноградова Юлия Алексеевна — канд. биол. наук, науч. сотр. отдела почвоведения ФГБУН «Институт биологии Коми Научного центра Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН), vinogradova@ib.komisc.ru

Ковалева Вера Александрова — мл. науч. сотр. отдела почвоведения ФГБУН «Институт биологии Коми Научного центра Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН), kovaleva@ib.komisc.ru

Пристова Татьяна Александровна — канд. биол. наук отдела лесобиологических проблем Севера ФГБУН «Институт биологии Коми Научного центра Уральского отделения Российской академии наук» (ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН), pristova@ib.komisc.ru

SOIL MICROSCOPIC FUNGI COMPLEX IN DECIDUOUS FOREST LITTER DURING MIDDLE TAIGA FORESTS NATURAL REFORESTATION IN KOMI REPUBLIC

Yu. A. Vinogradova, V.A. Kovaleva, T.A. Pristova

Institute of Biology Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 28, Kommunisticheskaya st., 167982, Syktyvkar, Komi Republic, Russia

vinogradova@ib.komisc.ru

The article studies the parameters (thickness, reserves and mineral composition), composition and the biomass structure of microscopic fungi, species diversity of cultivated microscopic fungi in forest litter in middle taiga unevenaged deciduous forest of post-cutting origin. The study was carried out in a 27-year-old birch-spruce stand of the herb type (stand composition 60 % — silver birch, 40 % — Norway spruce, singly — Scots pine and common aspen) and a 55-year-old aspen-birch stand of the bilberry-herb type (60 % — aspen, 30 % — birch, 10 % — spruce, singly — fir). Within the birch-spruce stand, the litter reserves are 45,8 t/ha and are heterogeneous and variable (CV = 25 %), in the aspen-birch stand, with a reserve of 37,5 t/ha, its distribution is more even (CV = 10 %). It was shown that microscopic fungi biomass in the litter of deciduous stands varies within 0,030 ± 0,001 — 2,73 ± 2,25 mg/g of dry soil. Mycelium with functionally active fungal hyphae (70…98 %) dominate in the structure of biomass in autumn, fungal spores (30–100 %) in summer. Thirty-nine species of microscopic fungi were isolated (including sterile mycelium from the litter of the studied forest stands. The Mucoromycota division is represented by 6 species (15 %) from the genera Mucor, Mortierella and Umbelopsis. The genius Penicillium dominates in the number of species (15 species), the genera Trichoderma (4 species), Mucor (3 species), Chaetomium (3 species) are less presented. Other genera such as Acremonium, Alternaria, Aureobasidium, Cladosporium, Paecilomyces, Umbelopsis, Pseudogymnoascus, Talaromyces, Verticillium are represented by single species. According to the frequency of occurrence, the structure of the complex of microscopic fungi in the studied deciduous stands litter is represented mainly by random (44...63 %) and rare species (29...31 %). The share of frequent species is 4...19 % and dominant ones — 4...6 %. A common abundant species in the litter of aspen-birch and birch-spruce stands is Mycelia sterilla (32...37 %). Pseudogymnoascus pannorum (10 %) is abundant in the litter of the aspen-birch stand and Penicillium thomii (16 %) is abundant in the birch-spruce stand litter.

Keywords: secondary deciduous stands, forest litter, microscopic fungi

Suggested citation: Vinogradova Yu.A., Kovaleva V.A., Pristova T.A. Kompleks pochvennykh mikromitsetov v lesnoy podstilke listvennykh nasazhdeniy pri estestvennom lesovozobnovlenii srednetaezhnykh lesov Respubliki Komi [Soil microscopic fungi complex in deciduous forest litter during middle taiga forests natural reforestation in Komi Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 19–30. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-19-30

References

[1] Cartner T.B. Cardon Z.G. Decomposition dynamics in mixed-species leaf litter. Oikos, 2004, v. 104 (2), pp. 230–246.

[2] Bania A., Piolia S., Ventura M. The role of microbial community in the decomposition of leaf litter and deadwood. Applied Soil Ecology, 2018, v. 126, pp. 75–84. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2018.02.017

[3] Stursova M., Snajdr J., Koukol O., Tlaskal V., Cajthaml. T., Baldrian P. Long-term decomposition of litter in the montane forest and the definition of fungal traits in the successional space. Fungal Ecology, 2020, v. 46, pp. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2020.100913

[4] Hu Y., Yesilonis I., Szlavecz K. Microbial and environmental controls on wood decomposition in deciduous forests of different ages. Applied Soil Ecology, 2021, v.166, pp. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2021.103986

[5] Bahnmann B., Mašínová T., Halvorsen R., Davey M. L., Sedlák P., Tomšovský M., Baldrian P. Effects of oak, beech and spruce on the distribution and community structure of fungi in litter and soils across a temperate forest. Soil Biology and Biochemistry, 2018, v. 119, pp. 162–173. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.01.021

[6] Queiroz M.E.F., Monteiro J.S., Viana-Junior A.B., Praxedes C.L.B., Lavelle P., Vasconcelos S.S. Litter thickness and soil pH influence the diversity of saprotrophic fungi in primary forest fragments in the Amazon. Pedobiologia. Journal of Soil Ecology, 2021, v. 89, pp. 1–15. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2021.150771\

[7] Germanova N.I. Skorost’ razlozheniya rastitel’nogo opada v lesnykh nasazhdeniyakh zapovednika «Kivach» [The rate of decomposition of plant litter in the forest plantations of the Kivach Reserve]. Ekologo-geokhimicheskie i biologicheskie zakonomernosti pochvoobrazovaniya v taezhnykh lesnykh ekosistemakh [Ecological, geochemical and biological patterns of soil formation in taiga forest ecosystems]. Petrozavodsk: Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2009, 176 p.

[8] Xie L., Yin C. Seasonal variations of soil fungal diversity and communities in subalpine coniferous and broadleaved forests. Science of the Total Environment, 2022, v. 846, pp. 1–19. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157409

[9] Sazanova K.V. Organicheskie kisloty gribov i ikh ekologo-fiziologicheskoe znachenie [Organic acids of fungi and their ecological and physiological significance]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). St. Petersburg, 2014, 26 p.

[10] Fenner N., Ostle N.J., Mcnamara N. Elevated CO2 effects on peatland plant community carbon dynamics and DOC production. Ecosystems, 2007, v. 10, pp. 635–647. https://doi.org/10.1007/s10021-007-9051-x

[11] Kostadinova N., Tosi S., Spassov A.B. Comparison of the oxidative stress response of two Antarctic fungi to different growth temperatures. Polish Polar Research, 2017, v. 38 (3), pp. 393–408. https://doi.org/ 10.1515/popore-2017-0015

[12] Juan-Ovejeroa R., Brionesa M.J.I., Opikb M. Fungal diversity in peatlands and its contribution to carbon cycling. Applied Soil Ecology, 2020, v. 146, pp. 1–11. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2019.103393

[13] Vinogradova Yu.A., Lapteva E.M., Kovaleva V.A., Perminova E.M. Raspredelenie mikroskopicheskikh gribov v mnogoletnemerzlykh torfyanikakh lesotundry [Distribution of microscopic fungi in permafrost peatlands of the forest-tundra]. Mikologiya i fitopatologiya [Mykology and Phytopathology], 2019, v. 53, no. 6, pp. 342–353.

[14] Vinogradova Yu.A., Lapteva E.M., Kovaleva V.A., Perminova E.M. Biomassa gribov i raznoobrazie kul’tiviruemykh mikromitsetov v sezonno-talom sloe bugristykh torfyanikov yuzhnoy tundry [Fungal biomass and diversity of cultivated micromycetes in the seasonally thawed layer of hilly peatlands of the southern tundra]. Mikologiya i fitopatologiya [Mikologiya i phytopatologiya], 2021, v. 55, no. 2, pp. 105–118.

[15] Kuznetsov, M.A. Vliyanie usloviy razlozheniya i sostava opada na kharakteristiki i zapas podstilki v srednetaezhnom chernichno-sfagnovom el’nike [Influence of decomposition conditions and litter composition on the characteristics and stock of litter in the middle taiga blueberry-sphagnum spruce forest]. Lesovedenie, 2010, no. 6, pp. 54–60.

[16] Khabibullina F.M., Pristova T.A., Vinogradova Yu.A. Rol’ mikromitsetov v formirovanii lesnoy podstilki listvennykh nasazhdeniy sredney taygi [The role of micromycetes in the formation of forest litter in deciduous plantations of the middle taiga]. Lesovedenie, 2012, no. 4, pp. 47–55.

[17] Khabibullina F. M., Kuznetsova E. G., Vaseneva I. Z. Micromycetes in podzolic and bog-podzolic soils in the middle taiga subzone of northeastern European Russia. Eurasian Soil Science, 2014, v. 10 (47), pp. 1027–1032. https://doi.org/10.7868/S0032180X14100049.

[18] Pristova T.A., Khabibullina F.M., Vinogradova Yu.A., Mel’nik P.G. Formirovanie lesnoy podstilki listvennykh nasazhdeniy sredney taygi Respubliki Komi [Formation of forest litter in deciduous plantations of the middle taiga of the Komi Republic]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2011, no. 3(79), pp. 41–50.

[19] Likhanova N.V. Bioraznoobrazie i mikorizoobrazovanie lekarstvennykh rasteniy na zalezhnykh uchastkakh [Biodiversity and mycorrhiza formation of medicinal plants in fallow areas]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and applied ecology], 2021, no. 2, pp. 75–80.

[20] Bobkova K.S., Mashika A.V., Smagin A.V. Dinamika soderzhaniya ugleroda organicheskogo veshchestva v srednetaezhnykh el’nikakh na avtomorfnykh pochvakh [Dynamics of carbon content of organic matter in middle taiga spruce forests on automorphic soils]. St. Petersburg: Nauka, 2014, 270 p.

[21] GOST 56–69–83 Probnye ploshchadi lesoustroitel’nye. Metod zakladki [Trial forest management areas. Bookmark method]. Moscow: TsBNTI Gosleskhoz USSR, 1983, 60 p.

[22] Pristova T.A. Dinamika drevesnoy rastitel’nosti v listvennykh nasazhdeniyakh poslerubochnogo proiskhozhdeniya (podzona sredney taygi Respubliki Komi) [Dynamics of tree vegetation in deciduous plantations of post-cutting origin (middle taiga subzone of the Komi Republic)]. Printsipy ekologii [Principles of Ecology], 2019, v. 8, no. 3, pp. 63–73.

[23] Rodin L.E., Remezov N.P., Bazilevich N.I. Metodicheskie ukazaniya k izucheniyu dinamiki i biologicheskogo krugovorota v fitotsenozakh [Guidelines for the study of dynamics and biological circulation in phytocenoses]. Leningrad: Nauka, 1968, 145 p.

[24] Metody pochvennoy mikrobiologii i biokhimii [Methods of soil microbiology and biochemistry]. Ed. D.G. Zvyagintsev. Moscow: MGU, 1991, 304 p.

[25] Ellis M.B. Dematiaceous Hyphomycetes. UK: Kew, 1971, 608 p.

[26] Ramirez C. Manual and atlas of the Penicillia. Amsterdam-N.-Y.: Oxford. Elsevier Biomedical Press, 1982, 874 p.

[27] Egorova L.N. Pochvennye griby Dal’nego Vostoka: Gifomitsety [Soil fungi of the Far East: Hyphomycetes]. Leningrad: Nauka, 1986, 191 p.

[28] Pitt J. A laboratory guide to common Penicillium species. N.S.W., Australia: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Division of Food Processing, 1988, 187 p.

[29] Aleksandrova A.V., Velikanov L.L., Sidorova I.I. Klyuch dlya opredeleniya vidov roda Trichoderma [The key to identify species of the genus Trichoderma]. Mikologiya i fitopatologiya [Mycology and Phytopathology], 2006, v. 40, iss. 6, pp. 457–468.

[30] Domsh K.H., Gams W., Anderson T.H. Compendium of soil fungi. Eshing: IHW-Verlag, 2007, 672 p.

[31] Bazy dannykh CBS [CBS databases]. Available at: https://indexfungorum.org/Names/Names.asp (accessed 10.10.2023).

[32] MycoBank. Available at: http://www.mycobank.org (accessed 10.10.2023).

[33] Megarran E. Ekologicheskoe raznoobrazie i ego izmerenie [Ecological diversity and its measurement]. Moscow: Mir, 1992, 161 p.

[34] Kurakov A.V. Metody vydeleniya i kharakteristika kompleksov mikroskopicheskikh gribov nazemnykh ekosistem [Methods for isolating and characterizing complexes of microscopic fungi in terrestrial ecosystems]. Moscow: Maks Press, 2001, 92 p.

[35] Novakovskiy A.B. Vzaimodeystvie Excel i statisticheskogo paketa R dlya obrabotki dannykh v ekologi [Interaction of Excel and the statistical package R for data processing in ecologists]. Vestnik Instituta biologii Komi NTs UrO RAN [Bulletin of the Institute of Biology, Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences], 2016, no. 3, pp. 26–33.

[36] Bani A., Pioli S., Ventura M., Panzacchi P., Borruso L., Tognetti R., Tonon G., Brusetti L. The role of microbial community in the decomposition of leaf litter and deadwood. Applied Soil Ecology, 2018, no. 126, pp. 75–84

[37] Pristova T.A. Skorost’ razlozheniya rastitel’nogo opada v listvennykh nasazhdeniyakh poslerubochnogo proiskhozhdeniya v usloviyakh sredney taygi Respubliki Komi [The rate of decomposition of plant litter in deciduous plantations of post-cutting origin in the conditions of the middle taiga of the Komi Republic]. Trudy Sankt-Peterburgskogo NII lesnogo khozyaystva [Proceedings of the St. Petersburg Research Institute of Forestry], 2020, no. 3, pp. 62–72.

[38] Couteaux M.-M., Bottner P., Berg B. Litter decomposition climate and litter quality, Trends in Ecology &Evolution, 1995, v. 10 (2), pp. 63–66.

[39] Perel’man A.I. Geokhimiya landshafta [Geochemistry of the landscape]. Moscow: Publishing House of Geographical Literature, 1961, 495 p.

[40] Berseneva O.A., Salovarova V.P., Pristavka A.A. Pochvennye mikromitsety osnovnykh prirodnykh zon [Soil micromycetes of the main natural zones]. Izvestiya Irkutskogo gosudarstvennogo universiteta [Proceedings of the Irkutsk State University], 2008, v. 1, no. 1, pp. 3–9.

[41] Kirtsideli I.Yu., Vlasov D.Yu., Barantsevich E.P., Krylenkov V.A., Sokolov V.T. Kompleksy mikroskopicheskikh gribov v pochvakh i gruntakh polyarnogo ostrova Izvestiy TsIK (Karskoe more) [Complexes of microscopic fungi in soils and soils of the polar island of Izvestii CEC (Kara Sea)]. Mikologiya i fitopatologiya [Mikologiya i phytopatologiya], 2014, v. 48, no. 6, pp. 365–371.

[42] Funktsionirovanie kompleksov mikroorganizmov v verkhovykh torfyanikakh analiz prichin medlennogo razlozheniya torfa [Functioning of complexes of microorganisms in high-moor peatlands analysis of the reasons for the slow decomposition of peat]. Moscow: Association of scientific. editions of KMK, 2013, 128 p.

[43] Vlasov D.Yu., Zelenskaya M.S., Kirtsideli I.Yu., Abakumov E.V., Krilenkov V.A., Lukin V.V. Griby na prirodnykh i antropogennykh substratakh Zapadnoy Antarktidy [Fungi on natural and anthropogenic substrates of West Antarctica]. Mikologiya i fitopatologiya [Mycology and Phytopathology], 2012, no. 46 (1), pp. 20–26.

[44] Linnik M.A. Vidovoe raznoobrazie i kharakteristika gribov roda Shaetomium [Species diversity and characteristics of fungi of the genus Chaetomium]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 2012, pp. 1–26.

[45] Khabibullina F.M., Likhanova I.A., Tvorozhnikova T.A., Ibatullina I.Z. Mikrobiota organogennogo sloya pochv poslerubochnykh listvennykh nasazhdeniy sredney taygi [Microbiota of the organogenic soil layer of post-cutting deciduous plantations in the middle taiga]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya], 2008, no. 2, pp. 86–91.

[46] Xiong J., Peng F., Sun H. Divergent Responses of Soil Fungi Functional Groups to Short-term Warming. Microbial Ecology, 2014, v. 68, pp. 708–715. https://doi.org/10.1007/s00248-014-0385-6

[47] Kurakov A.V., Semenova T.A. Vidovoe raznoobrazie mikroskopicheskikh gribov v lesnykh ekosistemakh yuzhnoy taygi evropeyskoy chasti Rossii [Species diversity of microscopic fungi in forest ecosystems of the southern taiga of the European part of Russia]. Mikologiya i fitopatologiya [Mycology and Phytopathology], 2016, v. 50, no. 6, pp. 367–378.

[48] Kumar R., Kundu A., Dutta A. Chemo-profiling of bioactive metabolites from Chaetomium globosum for biocontrol of Sclerotinia rot and plant growth promotion. Fungal Biology, 2021, no. 125(3), pp. 167–176. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2020.07.009

[49] Sorokin N.D., Prokushkin S.G., Pashenova N.V., Evgrafova S.Yu., Grodnitskaya I.D., Polyakova G.G. Mikrobiologicheskaya transformatsiya rastitel’nykh ostatkov i dinamika ugleroda v boreal’nykh lesakh Sibiri [Microbiological transformation of plant residues and carbon dynamics in the boreal forests of Siberia]. Lesovedenie, 2003, no. 5, pp. 18–24.

[50] Movchan D.D., Velikanov L.L., Aleksandrova A.V. Vliyanie sploshnoy sanitarnoy rubki khvoynogo lesa na kompleks pochvennykh mikroorganizmov [Influence of clear sanitary felling of coniferous forests on the complex of soil microorganisms]. Mikologiya i fitopatologiya [Mikologiya i phytopatologiya], 2005, no. 39(2). pp. 27–33.

[51] Diversity and functioning of fungi associated with leaf litter decomposition in Asian forests of different climatic regions Takashi OSONO // Fungal Ecology, 2011, no. 4, pp. 375–38552.

[52] Cao J., Pan H., Chen Z., Shang H. Bacterial, fungal and archaeal community assembly patterns and their determining factors across three subalpine stands at different stages of natural restoration after clear-cutting // J. of Soils and Sediments, 2020, no. 20(7), pp. 2794–2803.

Authors’ information

Vinogradova Yuliya Alekseevna — Cand. Sci. (Biology), Researcher, Institute of Biology of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, vinogradova@ib.komisc.ru

Kovaleva Vera Aleksandrova — Researcher, Institute of Biology of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, kovaleva@ib.komisc.ru

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

3

СОВРЕМЕННЫЙ ЛЕС КАК ОТРАЖЕНИЕ ИСТОРИЧЕСКОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЗЕМЕЛЬ В КЕНОЗЕРСКОМ НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ

31–42

УДК 630*261: 004.93

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-31-42

Шифр ВАК 4.1.6; 4.1.3

А.В. Козыкин¹, Е.Н. Наквасина²

¹ФГБУ «Национальный парк Кенозерский», Россия, 163000, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 78

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

nakvasina@yandex.ru

Проведен анализ строения и натурная идентификация современных лесных насаждений, сформировавшихся при естественном восстановлении на участках разной категории землепользования в пределах ключевого участка (площадью более 56 тыс. га) Кенозерского национального парка. Выявлено, что за 160 лет произошла заметная переструктуризация земельного фонда, более чем в 10 раз снизилась доля сельскохозяйственных угодий, которые заросли лесом (63 % пахотных участков, 98 % перелогов, 80 % сенокосов). Определено, что в сформированных постагрогенных лесах преобладают сосняки кисличные и черничные, доля которых на пашнях составляет более 88 %, на сенокосах и перелогах, где шире использовали участки и избыточным увлажнением, 72…76 %. Установлено, что постагрогенные насаждения на старых пашнях, перелогах и сенокосах в основном представлены сложными (с преобладанием березы) по составу насаждениями IA–II классами бонитетов (82…90 %). Показано, что наибольшая вариабельность породного состава древостоев характерна для пашен. Охарактеризовано плодородие почв постагрогенных лесов, которое оценивается выше средних значений для пахотных почв в Архангельской области. Доказано, что история полей и традиций земледелия оказывают значительное влияние на строение и свойства агрогенно-трансформированных почв, определяющих формирование современных лесов, по крайней мере, в течение двух столетий. Рекомендуется использовать апробированный метод для исторической идентификации лесов с целью сохранения агроландшафтов.

Ключевые слова: постагрогенные леса, планы генерального межевания, сельскохозяйственные угодья, пашни, перелоги, лесоустроительные планы, натурная идентификация

Ссылка для цитирования: Козыкин А.В., Наквасина Е.Н. Современный лес как отражение исторической трансформации земель в Кенозерском национальном парке // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 31–42. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-31-42

Список литературы

[1] Громцев А.Н. Производные леса на западе таежной зоны России: понятия, происхождение, идентификация // Труды Карельского научного центра РАН, 2019. № 5. С. 5–16. DOI: 10.17076/eco900

[2] Kopecký M., Vojta J. Land-use legacies in post-agricultural forests in the Doupovské Mountains, Czech Republic // Applied vegetation of science, 2009, v. 12, no. 2, pp. 251–260. DOI: 10.1111/j.1654-109X.2009.01023.x

[3] Романенко Г.А., Иванов А.Л., Завалин А.А. Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота. М.: Росинформагротех, 2008. 64 с.

[4] Sewerniak P. Survey of some attributes of post-agricultural lands in Polish // State Forests Ecological Questions, 2015, no. 22, pp. 9–16. DOI: http://dx.doi.org/10.12775/EQ.2015.018

[5] Gibson D.J., Middleton B.A., Foster K., Honu Y.A.K., Hoyer E.W., Marilyn М. Species Frequency Dynamics in an Old-Field Succession: Effects of Disturbance, Fertilization and Scale // J. of Vegetation Research, 2005, no. 16, pp. 415–422.

[6] Третьяков С.В., Коптев С.В., Неверов Н.А., Новикова Н.С. Сохранение агрокультурных ландшафтов и устойчивое управление ими в Каргопольском секторе Кенозерского национального парка // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия «Естественные науки», 2014. № 3. С. 40–47.

[7] Пашкевич О. Агрокультурное наследие: истоки, реалии, будущее // Наука и инновации, 2020. № 9 (211). С. 37–42.

[8] Трапезникова О.Н. Исторический анализ динамики земледелия лесной зоны Восточно-Европейской равнины // Известия РАН. Серия географическая, 2017. № 2. С. 87–99

[9] Козыкин А.В. Методика оценки изменений агрокультурного ландшафта на основе ГИС-обработки планов межевания 1861 г. и современного описания лесного фонда Национального парка «Кенозерский» // Историческая информатика, 2021. № 2 (36). С. 221–236.

[10] Проект организации и ведения лесного хозяйства Кенозерского национального парка. Материалы лесоустройства 2013–2015 гг. Архангельск: Изд-во Архангельского филиала ФГУП «Рослесинфорг». 2014.

[11] Третьяков С.В., Коптев С.В., Наквасина Е.Н. Лесная Таксация. Ч. 4. Закладка, таксация и описание пробных площадей при проведении научных исследований и подготовке выпускных квалификационных работ. Архангельск: Изд-во САФУ, 2023. 119 с.

[12] Наквасина Е.Н., Голубева Л.В. Идентификация постагрогенных лесов в национальном парке «Кенозерский» // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия «Естественные науки», 2015. № 4. С. 75–82.

[13] Люри Д.И., Горячкин С.В., Караваева Н.А., Денисенко Е.А., Нефедова Т.Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в ХХ веке и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 426 с.

[14] Maтасов В.М. Внутриландшафтная динамика использования земель Мещерской низменности за последние 250 лет // Вестник Московского университета. Серия 5: География, 2017. № 4. С. 65–74.

[15] Кукушкина О.В., Алябина И.О., Голубинский А.А., Хитров Д.А. Материалы генерального межевания как источник картографической информации для характеристики землепользования в Балахнинском уезде Нижегородской губернии // Известия РАН. Серия Географическая, 2018. № 2. С. 103–117.

[16] Кукушкина О.В., Алябина И.О., Голубинский А.А. Опыт реконструкции земледельческого использования почвенного покрова Балахнинского уезда Нижегородской губернии в XVIII–XIX веках (по картографическим источникам) // Почвоведение, 2018. № 7. С. 882–892.

[17] Кириллова В.А., Алябина И.О. Почвенная карта Европейской России 1900 года как источник информации для агроэкологической оценки земель центральных губерний (исторический аспект) // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение, 2015. № 2. С. 3–12.

[18] Архипова М.В. Восстановление лесов на нарушенных землях в Национальном парке «Угра» // Moscow University Bulletin. Ser. 5. Geography, 2017. № 1. С. 192–199.

[19] Милов Л.В. Великорусский пахарь и особенности российского исторического процесса. М.: РОСПЭН, 2001. 576 с

[20] Голубева Л.В., Наквасина Е.Н. Трансформация постагрогенных земель на карбонатных отложениях. Архангельск: Кира, 2017. 152 с.

[21] Трубин Д.В. Агрофорест: пашня и лес в неразрывной связи // Экопотенциал, 2016. № 2(14). С. 12–21

[22] Голубева Л.В., Наквасина Е.Н. Смена напочвенного покрова на старопахотных залежах Каргопольского района Архангельской области // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Вып. 6, 2014. С. 67–71.

[23] Plieninger T., Schaich H. Socialist and postsocialist land-use legacies determine farm woodland composition and structure: lessons from Eastern Germany // Eur. J. Forest Res., 2014, no. 133, pp. 597. https://doi.org/10.1007/s10342-014-0788-4

[24] Гусев А.П. Антропогенная трансформация ландшафтов и сукцессии растительности // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование, 2015. Т. 1. № 2(2). С. 103–110.

[25] Smit R., Olff H. Woody species colonisation in relation to habitat productivity // Plant Ecology, 1998, no. 139, pp. 203–209. DOI 10.1023/A:1009750216223

[26] Prévosto B., Kuiters L., Bernhardt-Römermann M., Dölle M., Schmidt W., Hoffmann M., Uytvanck J.V., Bohner A., Kreiner D., Stadler J., Klotz S., Brandl R. Impacts of Land Abandonment on Vegetation: Successional Pathways in European Habitats // Folia Geobot, 2011, no. 46, pp. 303–325. DOI 10.1007/s12224-010-9096-z

[27] Бобровский М.В. Лесные почвы Европейской России: биотические и антропогенные факторы формирования. М.: КМК, 2010. 359 с.

[28] Clark J.D., Johnson A.H. Carbon and Nitrogen Accumulation in Post-Agricultural Forest Soils of Western New England // Soil Sci. Soc. Am. J., 2011, no. 75, pp. 1530–1542. DOI 10.2136/sssaj2010.0180

[29] Голубева Л.В., Наквасина Е.Н. Зарастание древесной растительностью постагрогенных земель на карбонатных отложениях Архангельской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. 210, 2015. С. 25–36.

[30] Блынская Т.А., Любова С.В., Кононов О.Д., Наквасина Е.Н. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных угодий Архангельской области. Архангельск: Изд-во САФУ, 2013. 124 с.

[31] Скляров Г.А., Шарова А.Н. Почвы лесов Европейского Севера. М.: Наука, 1970. 269 с.

Сведения об авторах

Козыкин Александр Владимирович — науч. сотр., ФГБУ Национальный парк «Кенозерский»

Наквасина Елена Николаевна — д-р с.-х. наук, профессор, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), nakvasina@yandex.ru

MODERN FORESTS AS HISTORICAL LANDS TRANSFORMATION REFLECTION IN KENOZERSKY NATIONAL PARK

A.V. Kozykin¹, E.N. Nakvasina²

¹Kenozersky National Park, 78, Severnaya Dvina Emb., 163000, Arkhangelsk, Russia

²Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (NArFU), Severnaya Dvina emb., 17, 163002, Arkhangelsk, Russia

nakvasina@yandex.ru

Using the method of combining the plans of the General Land Survey of 1861 and forest management cartographic materials (Kozykin, 2021), we analyzed the structure and full-scale identification of modern forest plantations formed during natural restoration on sites of different categories of land use within the key site (with an area of more than 56 thousand hectares) of the Kenozersky National Park. It was established that over 160 years there has been a noticeable restructuring of the land fund, the share of agricultural land that is covered with forests has decreased by more than 10 times (63 % of arable land, 98 % of abandoned fields, 80 % of hay meadows). In the formed postagrogenic forests, shamrock and blueberry pine forests predominate, the share of which is more than 88 % on arable land, 72…76 % on hay meadows and abandoned fields, where plots were used more widely and had excessive moisture. Postagrogenic plantings on old arable lands, abandoned fields and hay meadows are mainly represented by IA–II bonitet classes (82…90 %). They usually have complex composition and consist of 3–5 types of regional species in different combinations, with a predominance (48…67 % of former lands) of birch. The greatest variability in the species composition of stands is characteristic of arable land. Full-scale identification of forests on former arable land and abandoned fields showed that the soils of postagrogenic forests retain their inherent effective fertility during the period of active use, which is estimated above the average values for arable soils in the Arkhangelsk region. It is proved that the history of fields and farming traditions have a significant impact on the structure and properties of agrogenically transformed soils that determine the formation of modern forests for at least two centuries.

Keywords: postagrogenic forests, general surveying plans, agricultural lands, arable land, perelogi, forest management plans, full-scale identification

Suggested citation: Kozykin A.V., Nakvasina E.N. Sovremennyy les kak otrazhenie istoricheskoy transformatsii zemel’ v Kenozerskom natsional’nom parke [Modern forests as historical lands transformation reflection in Kenozersky national park]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 31–42. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-31-42

References

[1] Gromtsev A.N. Proizvodnye lesa na zapade taezhnoy zony Rossii: ponyatiya, proiskhozhdenie, identifikatsiy [Derivative forests in the west of the taiga zone of Russia: concepts, origin, identification]. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2019, no. 5, pp. 5–16. DOI: 10.17076/eco900

[2] Kopecký M., Vojta J. Land-use legacies in post-agricultural forests in the Doupovské Mountains, Czech Republic. Applied vegetation of science, 2009, v. 12, no. 2, pp. 251–260. DOI: 10.1111/j.1654-109X.2009.01023.x

[3] Romanenko G.A., Ivanov A.L., Zavalin A.A. Agroekologicheskoe sostoyanie i perspektivy ispol’zovaniya zemel’ Rossii, vybyvshikh iz aktivnogo sel’skokhozyaystvennogo oborota [Agroecological state and prospects for the use of Russian lands that have retired from active agricultural use]. Moscow: Rosinformagrotekh, 2008, 64 p.

[4] Sewerniak P. Survey of some attributes of post-agricultural lands in Polish. State Forests Ecological Questions, 2015, no. 22, pp. 9–16. DOI: http://dx.doi.org/10.12775/EQ.2015.018

[5] Gibson D.J., Middleton B.A., Foster K., Honu Y.A.K., Hoyer E.W., Marilyn М. Species Frequency Dynamics in an Old-Field Succession: Effects of Disturbance, Fertilization and Scale. J. of Vegetation Research, 2005, no. 16, pp. 415–422.

[6] Tret’yakov S.V., Koptev S.V., Neverov N.A., Novikova N.S. Sokhranenie agrokul’turnykh landshaftov i ustoychivoe upravlenie imi v Kargopol’skom sektore Kenozerskogo natsional’nogo parka [Conservation of agricultural landscapes and their sustainable management in the Kargopol sector of the Kenozersky National Park]. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal’nogo universiteta. Seriya «Estestvennye nauki» [Bulletin of the Northern (Arctic) Federal University. Series «Natural Sciences»], 2014, no. 3, pp. 40–47.

[7] Pashkevich O. Agrokul’turnoe nasledie: istoki, realii, budushchee [Agricultural heritage: origins, realities, future]. Nauka i innovatsii [Science and Innovation], 2020, no. 9 (211), pp. 37–42.

[8] Trapeznikova O.N. Istoricheskiy analiz dinamiki zemledeliya lesnoy zony Vostochno-Evropeyskoy ravniny [Historical analysis of the dynamics of agriculture in the forest zone of the East European Plain]. Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya [News of the Russian Academy of Sciences. Geographical series], 2017, no. 2, pp. 87–99

[9] Kozykin A.V. Metodika otsenki izmeneniy agrokul’turnogo landshafta na osnove GIS-obrabotki planov mezhevaniya 1861 g. i sovremennogo opisaniya lesnogo fonda Natsional’nogo parka «Kenozerskiy» [Methodology for assessing changes in the agricultural landscape based on GIS processing of land survey plans of 1861 and modern description of the forest fund of the Kenozersky National Park]. Istoricheskaya informatika [Historical Informatics], 2021, no. 2 (36), pp. 221–236.

[10] Proekt organizatsii i vedeniya lesnogo khozyaystva Kenozerskogo natsional’nogo parka. Materialy lesoustroystva 2013–2015 gg. [Project for organizing and maintaining forestry in the Kenozersky National Park. Forest inventory materials 2013–2015]. Arkhangelsk: Arkhangelsk branch of FSUE «Roslesinforg», 2014.

[11] Tret’yakov S.V., Koptev S.V., Nakvasina E.N. Lesnaya Taksatsiya. Ch. 4. Zakladka, taksatsiya i opisanie probnykh ploshchadey pri provedenii nauchnykh issledovaniy i podgotovke vypusknykh kvalifikatsionnykh rabot [Forest Taxation. Part 4. Landmarking, inventory and description of trial plots during scientific research and preparation of final qualifying works]. Arkhangelsk: NArFU, 2023, 119 p.

[12] Nakvasina E.N., Golubeva L.V. Identifikatsiya postagrogennykh lesov v natsional’nom parke «Kenozerskiy» [Identification of postagrogenic forests in the Kenozersky National Park]. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal’nogo universiteta. Seriya «Estestvennye nauki» [Bulletin of the Northern (Arctic) Federal University. Series «Natural Sciences»], 2015, no. 4, pp. 75–82.

[13] Lyuri D.I., Goryachkin S.V., Karavaeva N.A., Denisenko E.A., Nefedova T.G. Dinamika sel’skokhozyaystvennykh zemel’ Rossii v KhKh veke i postagrogennoe vosstanovlenie rastitel’nosti i pochv [Dynamics of agricultural lands in Russia in the twentieth century and post-agrogenic restoration of vegetation and soils]. Moscow: GEOS, 2010, 426 p.

[14] Matasov V.M. Vnutrilandshaftnaya dinamika ispol’zovaniya zemel’ Meshcherskoy nizmennosti za poslednie 250 let [Intralandscape dynamics of land use in the Meshchera Lowland over the past 250 years]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5: Geografiya [Bulletin of Moscow University. Series 5: Geography], 2017, no. 4, pp. 65–74.

[15] Kukushkina O.V., Alyabina I.O., Golubinskiy A.A., Khitrov D.A. Materialy general’nogo mezhevaniya kak istochnik kartograficheskoy informatsii dlya kharakteristiki zemlepol’zovaniya v Balakhninskom uezde Nizhegorodskoy gubernii [Materials of general surveying as a source of cartographic information to characterize land use in the Balakhninsky district of the Nizhny Novgorod province]. Izvestiya RAN. Seriya Geograficheskaya [Izvestia of the Russian Academy of Sciences. Geographical Series], 2018, no. 2, pp. 103–117.

[16] Kukushkina O.V., Alyabina I.O., Golubinskiy A.A. Opyt rekonstruktsii zemledel’cheskogo ispol’zovaniya pochvennogo pokrova Balakhninskogo uezda Nizhegorodskoy gubernii v XVIII–XIX vekakh (po kartograficheskim istochnikam) [Experience in reconstructing the agricultural use of soil cover in the Balakhninsky district of the Nizhny Novgorod province in the 18th–19th centuries (based on cartographic sources)]. Pochvovedenie [Pochvovedenie], 2018, no. 7, pp. 882–892.

[17] Kirillova V.A., Alyabina I.O. Pochvennaya karta Evropeyskoy Rossii 1900 goda kak istochnik informatsii dlya agroekologicheskoy otsenki zemel’ tsentral’nykh guberniy (istoricheskiy aspekt) [Soil map of European Russia in 1900 as a source of information for agroecological assessment of the lands of the central provinces (historical aspect)]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 17. Pochvovedenie [Bulletin of Moscow University. Series 17. Soil Science], 2015, no. 2, pp. 3–12.

[18] Arkhipova M.V. Vosstanovlenie lesov na narushennykh zemlyakh v Natsional’nom parke «Ugra» [Reforestation on disturbed lands in the Ugra National Park]. Moscow University Bulletin. Ser. 5. Geography [Moscow University Bulletin. Ser. 5. Geography], 2017, no. 1, pp. 192–199.

[19] Milov L.V. Velikorusskiy pakhar’ i osobennosti rossiyskogo istoricheskogo protsessa [The Great Russian plowman and the features of the Russian historical process]. Moscow: Rospen, 2001, 576 p.

[20] Golubeva L.V., Nakvasina E.N. Transformatsiya postagrogennykh zemel’ na karbonatnykh otlozheniyakh [Transformation of postagrogenic lands on carbonate deposits]. Arkhangelsk: Kira, 2017, 152 p.

[21] Trubin D.V. Agroforest: pashnya i les v nerazryvnoy svyazi [Agroforest: arable land and forest in an inextricable connection]. Ekopotentsial [Ecopotential], 2016, no. 2(14), pp. 12–21

[22] Golubeva L.V., Nakvasina E.N. Smena napochvennogo pokrova na staropakhotnykh zalezhakh Kargopol’skogo rayona Arkhangel’skoy oblasti [Change of ground cover on old arable fallows of the Kargopol district of the Arkhangelsk region]. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta. Vyp. 6 [Scientific notes of Petrozavodsk State University], 2014, v. 6, pp. 67–71.

[23] Plieninger T., Schaich H. Socialist and postsocialist land-use legacies determine farm woodland composition and structure: lessons from Eastern Germany. Eur. J. Forest Res., 2014, no. 133, pp. 597. https://doi.org/10.1007/s10342-014-0788-4

[24] Gusev A.P. Antropogennaya transformatsiya landshaftov i suktsessii rastitel’nosti [Anthropogenic transformation of landscapes and vegetation succession]. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Ekologiya i prirodopol’zovanie [Bulletin of Tyumen State University. Ecology and environmental management], 2015, v. 1, no. 2(2), pp. 103–110.

[25] Smit R., Olff H. Woody species colonisation in relation to habitat productivity. Plant Ecology, 1998, no. 139, pp. 203–209. DOI 10.1023/A:1009750216223

[26] Prévosto B., Kuiters L., Bernhardt-Römermann M., Dölle M., Schmidt W., Hoffmann M., Uytvanck J.V., Bohner A., Kreiner D., Stadler J., Klotz S., Brandl R. Impacts of Land Abandonment on Vegetation: Successional Pathways in European Habitats. Folia Geobot, 2011, no. 46, pp. 303–325. DOI 10.1007/s12224-010-9096-z

[27] Bobrovskiy M.V. Lesnye pochvy Evropeyskoy Rossii: bioticheskie i antropogennye faktory formirovaniya [Forest soils of European Russia: biotic and anthropogenic factors of formation]. Moscow: KMK Scientific Publishing Company, 2010, 359 p.

[28] Clark J.D., Johnson A.H. Carbon and Nitrogen Accumulation in Post-Agricultural Forest Soils of Western New England. Soil Sci. Soc. Am. J., 2011, no. 75, pp. 1530–1542. DOI 10.2136/sssaj2010.0180

[29] Golubeva L.V., Nakvasina E.N. Zarastanie drevesnoy rastitel’nost’yu postagrogennykh zemel’ na karbonatnykh otlozheniyakh Arkhangel’skoy oblasti [Overgrowth of woody vegetation on postagrogenic lands on carbonate deposits of the Arkhangelsk region]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [News of the St. Petersburg Forestry Academy], 2015, v. 210, pp. 25–36.

[30] Blynskaya T.A., Lyubova S.V., Kononov O.D., Nakvasina E.N. Agroekologicheskaya otsenka sel’skokhozyaystvennykh ugodiy Arkhangel’skoy oblasti [Agroecological assessment of agricultural land in the Arkhangelsk region]. Arkhangelsk: NARFU, 2013, 124 p.

[31] Sklyarov G.A., Sharova A.N. Pochvy lesov Evropeyskogo Severa [Soils of forests of the European North]. Moscow: Nauka, 1970, 269 p.

Authors’ information

Kozykin Aleksandr Vladimirovich — Reseacher, Kenozersky National Park

Nakvasina Elena Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, nakvasina@yandex.ru

4

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КЛИМАТИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ ИНТЕНСИВНОСТЬ ДЕПОНИРОВАНИЯ УГЛЕРОДА В ДРЕВОСТОЯХ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ КАРБОНОВОГО ПОЛИГОНА ФРЯНОВСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА (МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)

43–52

УДК 630*561.24

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-43-52

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

Д.Е. Румянцев¹, С.И. Чумаченко¹, В.А. Липаткин¹, В.В. Киселева¹, У.С. Шипинская¹, Д.В. Лежнев², А.Е.Парфенова³

¹ФГБОУ 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

²ФГБУН «Институт лесоведения Российской академии наук» (ИЛАН РАН), Россия, 143030, Московская обл., с. Успенское, ул. Советская, д. 21

³Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, Россия, 119019, Москва, ул. Новый Арбат, д. 11

dendro15@list.ru

Приведены данные дендрохронологических исследований, характеризующих относительную интенсивность депонирования углерода в древесине культур сосны обыкновенной после проведения рубок ухода в молодняках и в отсутствие таких рубок. Влияние прочистки на величину радиального прироста признано статистически недостоверным. Показано, что после стабилизации хода роста по диаметру годичные колебания радиального прироста имеют выраженную климатическую обусловленность. Получено регрессионное уравнение, связывающее индексы прироста со среднемесячными температурами января текущего и предшествующего года, октября предшествующего года и количеством осадков в июле текущего года. Показано, что данное уравнение не на всех этапах развития насаждения удовлетворительно описывает динамику радиального прироста. Сделан вывод о нестационарности климатического сигнала в исследованной древесно-кольцевой хронологии, что связано со сменой экологических условий среды, сопряженной со сменой типа леса в процессе роста и развития насаждения.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, дендрохронология, дендроклиматология, депонирование углерода, карбоновый полигон

Ссылка для цитирования: Румянцев Д.Е., Чумаченко С.И., Липаткин В.А., Киселева В.В., Шипинская У.С., Лежнев Д.В., Парфенова А.Е. Оценка влияния климатического режима на относительную интенсивность депонирования углерода в древостоях сосны обыкновенной в условиях карбонового полигона Фряновского лесничества (Московская область) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 43–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-43-52

Список литературы

[1] Кнорре А.А. Интеграционные подходы и методы дендрохронологии в изучении динамических процессов наземных экосистем разного типа. Диссертация на соискание ученой степени д-ра биол. наук. Красноярск: Изд-во СФУ, 2023. 301 с.

[2] Таранков В.И. Мониторинг лесных экосистем. Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2006. 299 с.

[3] Таранков В.И., Мельников Е.Е., Акулов В.В., Матвеев С.М. Дендрохронологические аспекты продуктивности основных лесообразующих пород Центральной лесостепи // Лесной журнал, 2008. Вып. 36. С. 11–17.

[4] Битвинскас Т.Т. Динамика прироста сосновых насаждений Литовской СССР и возможности его прогноза: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М.: Изд-во ТСХА, 1966. 15 с.

[5] Румянцев Д.Е. Диагностика особенностей роста сосны и ели в Южной Карелии с использованием методов дендрохронологии: дис. ... канд. биол. наук. М.: Изд-во МГУЛ, 2004. 115 с.

[6] Epishkov A.A., Lipatkin V.A., Frolova V.A., Sidorenkov V.M., Vorobyeva N.S., Rumyantsev D.E. Radial growth dynamics in Scots pine forests of the Yaloturowsky forest district of Tyumen region // Ecology, Environment and Conservation, 2022, v. 28 (3), pp. 1252–1251.

[7] Kirchheer A.J. Dendroclimatology on Scots pine (Pinus sylvestris L.) in northern Norway. Dis. Dr. Sci. Norway, University of Tromso, Faculty of Science, Department of Biology, 1999, 121 p.

[8] Vitas A. Dendroclimatological research of Scots pine (Pinus Sylvestris L.) in the Baltic coastal zone of Lithuania // Baltic Forestry, 2004, v. 10, no. 1, pp. 65–71.

[9] Wilczynski S., Scrzyewski J. Dendrochronology of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the mountains of Poland // J. of Forest Science, 2003, v. 49 (3), pp. 95–105.

[10] Ваганов Е.А., Качаев А.В. Дендроклиматический анализ роста сосны в лесоболотных фитоценозах Томской области // Лесоведение, 1992. № 6. С. 3–10

[11] Бекетов А.Н. О влиянии климата на возрастание сосны и ели // Труды первого съезда русских естествоиспытателей. СПб.: Типография императорской академии наук, 1868. С. 111–163

[12] Кудинов А.А. Результаты анализа особенностей роста сосны на побережьях Рыбинского водохранилища: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. М.: Изд-во МЛТИ, 1969. 26 с.

[13] Матвеев С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений Центральной лесостепи. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2003. 269 с.

[14] Мелехова Т.А. Формирование годичного слоя сосны в связи с лесорастительными условиями // Труды Архангельского лесотехнического института им. В.В. Куйбышева, 1954. Т. 54. С. 123−138.

[15] Тольский А.П. К вопросу о влиянии температуры и осадков на прирост сосны в толщину // Лесной журнал, 1904. № 5. С. 858−868.

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

[17] Щекалев Р.В., Тарханов С.Н. Радиальный прирост и качество древесины сосны обыкновенной в условиях атмосферного загрязнения. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2006. 127 с.

[18] Dursky J., Pavlickova A. Dendroklimaticky model borovice lesnej na zahorskej nizine // Acta facultatis forestalis. XL. Zvolen: Vedala Technicka univerzita, 1998, pp. 85–97.

[19] Feliksik E, Wilczynski S. The influence of temperature and rainfall on the increment width of native and foreign tree species from the Istebna Forest District // Folia forestalia Polonica. Series A., 2001, no. 43, pp. 103–114.

[20] Lindholm M., Lehtonen H., Kolstrom T., Merilainen J., Eronen M., Timonen M. Climatic signals extracted from ring-width chronologies of Scots pine from the northern, middle and southern parts of the boreal forest belt in Finland // Silva Fennica, 2000, v. 34, no. 4, pp. 317–330.

[21] Linderholm H.W. Climatic influence on Scots pine growth on dry and wet soils in the central Scandinavian mountains, interpreted from tree-ring width // Silva Fennica, 2001, v. 35, no. 4, pp. 415–424.

[22] Wilczynski S., Krapiec M., Szychowska-Krapiec E., Zielski A. Regiony dendroklymatyczne sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Polse // Sylwan, , 2001, no. 8, pp. 53–61.

[23] Румянцев Д.Е. Потенциал использования дендрохронологической информации в лесной науке и практике: дис. ... д-ра биол. наук. М.: Изд-во ВГЛТА, 2011. 354 с.

[24] Липаткин В.А., Мазитов С.Ю. Перекрестная датировка дендрохронологических рядов с помощью ПЭВМ // Научные труды МГУЛ. Экология, мониторинг и рациональное природопользование. М.: Издв-во МГУЛ, 1997. Вып. 288 (1). С. 103–110.

[25] Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1973. 343 с.

[26] Соломина О.Н. Засухи Восточно-Европейской равнины по гидрометеорологическим и дендрохронологическим данным. СПб.: Нестор-История, 2017. 360 с.

[27] Fritts H.C. Tree rings and climate. London–New York–San Francisco: Academic press, 1976, 576 p.

[28] Загреев В.В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М.: Лесная пром-сть, 1978. 240 с.

[29] Липаткин В.А. Динамика условий местопроизрастания и ее влияние на состояние лесных насаждений и отдельных деревьев // Научные труды МГУЛ. Экология, мониторинг и рациональное природопользование. М.: МГУЛ, 1997. Вып. 288 (1). С. 79–94.

[30] Douglass A.E. Climatic cycles and tree-growth. A study the annual rings of trees in relation to climate and solar activity. Washington: Carnegie institution, 1919, 127 p.

[31] Jozsa L.A. Contributions of tree-ring dating and wood structure analysis to the forensic sciences // Canadian Society Forensic Science J., 1985, v. 18, no. 4, pp. 200–210.

[32] Schweingruber F.H. Tree-rings and Environment. Dendroecology. Birmensdorf, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Researches. Bern, Stuttgart, Vienna: Haupt, 1996, 609 p.

Сведения об авторах

Румянцев Денис Евгеньевич — д-р биол. наук, профессор кафедры «Лесоводство, экология и защиты леса», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), dendro15@list.ru

Чумаченко Сергей Иванович — д-р биол. наук, зав. кафедрой «Лесоуправление, лесоустройство и геоинформационные системы», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), chumachenko.s.i@gmail.com

Липаткин Владимир Александрович — канд. биол. наук, доцент, зав. кафедрой «Лесоводство, экология и защиты леса», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), lipatkin@mgul.ac.ru

Киселева Вера Владимировна — канд. биол. наук, доцент кафедры «Лесоуправление, лесоустройство и геоинформационные системы», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), vvkisel@mail.ru

Шипинская Ульяна Сергеевна — аспирант кафедры «Ландшафтная архитектура и садово-парковое строительство», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), ylanashipinska@mail.ru

Лежнев Даниил Викторович — мл. науч. сотр. лаборатории лесоводства и биологической продуктивности, ФГБУН «Институт лесоведения Российской академии наук» (ИЛАН РАН),

lezhnev.daniil@yandex.ru

Парфенова Анастасия Евгеньевна — главный эксперт Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, parfyonova.la@yandex.ru

ASSESSMENT OF CLIMATIC REGIME INFLUENCE ON RELATIVE INTENSITY OF CARBON SEQUESTRATION IN SCOTS PINE STANDS IN FRYANOVO FORESTRY (MOSCOW REGION) CARBON POLYGON

D.E. Rumyantsev¹, S.I. Chumachenko¹, V.A. Lipatkin¹, V.V. Kiseleva¹, U.S. Shipinskaya¹, D.V. Lezhnev², A.E. Parfenova³

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

²Institute of Forest Science RAS, 21, Sovetskaya st., village Uspenskoe, Odintsovo district, 143030, Moscow reg., Russia

³Department of Nature Management and Environmental Protection of the City of Moscow, 11, Novy Arbat st., 119019, Moscow, Russia

dendro15@list.ru

The data of dendrochronological studies characterizing the relative intensity of carbon sequestration in the wood of Scots pine plantation after clean cutting in young stands and in the case of the absence of such cuttings at the stand are presented. The thinning effect on the amount of radial growth is recognized as statistically unreliable. It is shown that after the growth rate stabilization in diameter, annual fluctuations in radial growth have a prominent climatic dependence. A regression equation has been obtained linking the growth indices with the average monthly temperatures of January of the current and previous year, October of the previous year and the amount of precipitation in July of the current year. It is shown that this equation does not properly describe the dynamics of radial growth at all stages of plant development. The conclusion is made about the unsteadiness of the climatic signal in the studied tree-ring chronology, which is associated with a change in environmental conditions associated with a change in the type of forest during the growth and development of the plantation.

Keywords: Scots pine, dendrochronology, dendroclimatology, carbon deposition, carbon landfill

Suggested citation: Rumyantsev D.E., Chumachenko S.I., Lipatkin V.A., Kiseleva V.V., Shipinskaya U.S., Lezhnev D.V., Parfenova A.E. Otsenka vliyaniya klimaticheskogo rezhima na otnositel’nuyu intensivnost’ deponirovaniya ugleroda v drevostoyakh sosny obyknovennoy v usloviyakh karbonovogo poligona Fryanovskogo lesnichestva (Moskovskaya oblast’) [Assessment of climatic regime influence on relative intensity of carbon sequestration in Scots pine stands in Fryanovo forestry (Moscow region) carbon polygon]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 43–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-43-52

References

[1] Knorre A.A. Integratsionnye podkhody i metody dendrokhronologii v izuchenii dinamicheskikh protsessov nazemnykh ekosistem raznogo tipa [Integration approaches and methods of dendrochronology in the study of dynamic processes of terrestrial ecosystems of various types]. Dis. Dr. Sci. (Biol). Krasnoyarsk: SFU, 2023, 301 p.

[2] Tarankov V.I. Monitoring lesnykh ekosistem [Monitoring of forest ecosystems]. Voronezh: VGLTA, 2006, 299 p.

[3] Tarankov V.I., Mel’nikov E.E., Akulov V.V., Matveev S.M. Dendrokhronologicheskie aspekty produktivnosti osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Tsentral’noy lesostepi [Dendrochronological aspects of the productivity of the main forest-forming species of the Central forest-steppe]. Lesnoy zhurnal [Forest Journal], 2008, v. 36, pp. 11–17.

[4] Bitvinskas T.T. Dinamika prirosta sosnovykh nasazhdeniy Litovskoy SSSR i vozmozhnosti ego prognoza [Dynamics of growth of pine plantations in the Lithuanian USSR and the possibility of its forecast: abstract of thesis]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). Moscow: TSKhA, 1966, 15 p.

[5] Rumyantsev D.E. Diagnostika osobennostey rosta sosny i eli v Yuzhnoy Karelii s ispol’zovaniem metodov dendrokhronologii [Diagnostics of the growth characteristics of pine and spruce in South Karelia using dendrochronology methods]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow: MGUL, 2004, 115 p.

[6] Epishkov A.A., Lipatkin V.A., Frolova V.A., Sidorenkov V.M., Vorobyeva N.S., Rumyantsev D.E. Radial growth dynamics in Scots pine forests of the Yaloturowsky forest district of Tyumen region. Ecology, Environment and Conservation, 2022, v. 28 (3), pp. 1252–1251.

[7] Kirchheer A.J. Dendroclimatology on Scots pine (Pinus sylvestris L.) in northern Norway. Dis. Dr. Sci. Norway, University of Tromso, Faculty of Science, Department of Biology, 1999, 121 p.

[8] Vitas A. Dendroclimatological research of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the Baltic coastal zone of Lithuania. Baltic Forestry, 2004, v. 10, no. 1, pp. 65–71.

[9] Wilczynski S., Scrzyewski J. Dendrochronology of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the mountains of Poland. J. of Forest Science, 2003, v. 49 (3), pp. 95–105.

[10] Vaganov E.A., Kachaev A.V. Dendroklimaticheskiy analiz rosta sosny v lesobolotnykh fitotsenozakh Tomskoy oblasti [Dendroclimatic analysis of pine growth in forest-swamp phytocenoses of the Tomsk region]. Lesovedenie, 1992, no. 6, pp. 3–10.

[11] Beketov A.N. O vliyanii klimata na vozrastanie sosny i eli [On the influence of climate on the growth of pine and spruce]. Trudy pervogo s’ezda russkikh estestvoispytateley [Proceedings of the First Congress of Russian Naturalists]. St. Petersburg: Printing house of the Imperial Academy of Sciences, 1868, pp. 111–163

[12] Kudinov A.A. Rezul’taty analiza osobennostey rosta sosny na poberezh’yakh Rybinskogo vodokhranilishcha [Results of the analysis of the growth characteristics of pine on the coasts of the Rybinsk Reservoir]. Dis. Cand. Sci. (Agric.). Moscow: MLTI, 1969, 26 p.

[13] Matveev S.M. Dendroindikatsiya dinamiki sostoyaniya sosnovykh nasazhdeniy Tsentral’noy lesostepi [Dendroindication of the dynamics of the state of pine plantations in the Central forest-steppe]. Voronezh: VSU, 2003, 269 p.

[14] Melekhova T.A. Formirovanie godichnogo sloya sosny v svyazi s lesorastitel’nymi usloviyami [Formation of the annual layer of pine in connection with forest conditions]. Tr. ALTI, 1954, t. 54, pp. 123−138.

[15] Tol’skiy A.P. K voprosu o vliyanii temperatury i osadkov na prirost sosny v tolshchinu [On the question of the influence of temperature and precipitation on the growth of pine trees in thickness]. Lesnoy zhurnal [Forest Journal], 1904, no. 5, pp. 858−868.

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

[17] Shchekalev R.V., Tarkhanov S.N. Radial’nyy prirost i kachestvo drevesiny sosny obyknovennoy v usloviyakh atmosfernogo zagryazneniya [Radial growth and quality of Scots pine wood under conditions of atmospheric pollution]. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2006, 127 p.

[18] Dursky J., Pavlickova A. Dendroklimaticky model borovice lesnej na zahorskej nizine. Acta facultatis forestalis. XL. Zvolen: Vedala Technicka univerzita, 1998, pp. 85–97.

[19] Feliksik E, Wilczynski S. The influence of temperature and rainfall on the increment width of native and foreign tree species from the Istebna Forest District. Folia forestalia Polonica. Series A., 2001, no. 43, pp. 103–114.

[20] Lindholm M., Lehtonen H., Kolstrom T., Merilainen J., Eronen M., Timonen M. Climatic signals extracted from ring-width chronologies of Scots pine from the northern, middle and southern parts of the boreal forest belt in Finland. Silva Fennica, 2000, v. 34, no. 4, pp. 317–330.

[21] Linderholm H.W. Climatic influence on Scots pine growth on dry and wet soils in the central Scandinavian mountains, interpreted from tree-ring width. Silva Fennica, 2001, v. 35, no. 4, pp. 415–424.

[22] Wilczynski S., Krapiec M., Szychowska-Krapiec E., Zielski A. Regiony dendroklymatyczne sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Polse. Sylwan, 2001, no. 8, pp. 53–61.

[23] Rumyantsev D.E. Potentsial ispol’zovaniya dendrokhronologicheskoy informatsii v lesnoy nauke i praktike [Potential for using dendrochronological information in forestry science and practice]. Dis. Dr. Sci. (Biol.). Moscow: VGLTA, 2011, 354 p.

[24] Lipatkin V.A., Mazitov S.Yu. Perekrestnaya datirovka dendrokhronologicheskikh ryadov s pomoshch’yu PEVM [Cross-dating of dendrochronological series using a PC]. Nauchnye trudy MGUL. Ekologiya, monitoring i ratsional’noe prirodopol’zovanie [Scientific works of the Moscow State University of Linguistics. Ecology, monitoring and rational use of natural resources]. Moscow: MGUL, 1997, iss. 288(1), pp. 103–110.

[25] Lakin G.F. Biometriya [Biometrics]. Moscow: Higher School, 1973, 343 p.

[26] Solomina O.N. Zasukhi Vostochno-Evropeyskoy ravniny po gidrometeorologicheskim i dendrokhronologicheskim dannym [Droughts of the East European Plain according to hydrometeorological and dendrochronological data]. St. Petersburg: Nestor-Istoriya, 2017, 360 p.

[27] Fritts H.C. Tree rings and climate. London–New York–San Francisco: Academic press, 1976, 576 p.

[28] Zagreev V.V. Geograficheskie zakonomernosti rosta i produktivnosti drevostoev [Geographical patterns of growth and productivity of forest stands]. Moscow: Lesnaya prom-st, 1978, 240 p.

[29] Lipatkin V.A. Dinamika usloviy mestoproizrastaniya i ee vliyanie na sostoyanie lesnykh nasazhdeniy i otdel’nykh derev’ev [Dynamics of habitat conditions and its influence on the state of forest plantations and individual trees]. Nauchnye trudy MGUL. Ekologiya, monitoring i ratsional’noe prirodopol’zovanie [Scientific works of MSUL. Ecology, monitoring and rational use of natural resources]. Moscow: MGUL, 1997, iss. 288(1), pp. 79–94.

[30] Douglass A.E. Climatic cycles and tree-growth. A study the annual rings of trees in relation to climate and solar activity. Washington: Carnegie institution, 1919, 127 p.

[31] Jozsa L.A. Contributions of tree-ring dating and wood structure analysis to the forensic sciences. Canadian Society Forensic Science J., 1985, v. 18, no. 4, pp. 200–210.

[32] Schweingruber F.H. Tree-rings and Environment. Dendroecology. Birmensdorf, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Researches. Bern, Stuttgart, Vienna: Haupt, 1996, 609 p.

Authors’ information

Rumyantsev Denis Evgen’evich — Dr. Sci. (Biology), Professor of the Department of Forestry, Ecology and Forest Protection, BMSTU (Mytishchi branch), dendro15@list.ru

Chumachenko Sergey Ivanovich — Dr. Sci. (Biology), Head of the Department of Forest Management, Forest Management and Geoinformation Systems, BMSTU (Mytishchi branch), chumachenko.s.i@gmail.com

Lipatkin Vladimir Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Head of the Department of Forestry, Ecology and Forest Protection, BMSTU (Mytishchi branch), lipatkin@mgul.ac.ru

Kiseleva Vera Vladimirovna — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the Department of Forest management, Engineering and GIS, BMSTU (Mytishchi branch), vvkisel@mail.ru

Shipinskaya Ul’yana Sergeevna — pg. of the Department Landscape Architecture, BMSTU (Mytishchi branch), ylanashipinska@mail.ru

Lezhnev Daniil Viktorovich — Junior researcher, Laboratory of Forestry and Biological Productivity, Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, lezhnev.daniil@yandex.ru

Parfenova Anastasiya Evgen’evna — Employee of the Department of Nature Management and Environmental Protection of the City of Moscow, parfyonova.la@yandex.ru

5

ОБНАРУЖЕНИЕ ЗИМУЮЩИХ ТОРФЯНЫХ ПОЖАРОВ ДИСТАНЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ

53–65

УДК 630.431.6

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-53-65

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

Г.В. Куксин¹, И.М. Секерин², С.В. Залесов²

¹ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства» (ВНИИЛМ), Россия, 141202, Московская обл., г. Пушкино, ул. Институтская, д. 15

²ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), Россия, 620100, г. Екатеринбург, ул. Сибирский тракт, д. 37

Zalesovsv@m.usfeu.ru

Проанализированы методы обнаружения зимних торфяных пожаров. Установлена эффективность совместного применения космического, авиационного и наземного мониторингов для надежного обнаружения торфяных пожаров в зимний период. Показана целесообразность проведения авиационного мониторинга с использованием беспилотных летательных аппаратов, оснащенных тепловизионным оборудованием. Указана необходимость первоочередного изучения участков с торфяными почвами, пройденных низовыми пожарами, и установления термоточек для выявления торфяных пожаров.

Ключевые слова: торфяной пожар, зима, тление торфа, космический, авиационный, наземный мониторинг

Ссылка для цитирования: Куксин Г.В., Секерин И.М., Залесов С.В. Обнаружение зимующих торфяных пожаров дистанционными методами // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 53–65. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-53-65

Список литературы

[1] Ерицов А.М., Секерин И.М., Кректунов А.А., Залесов С.В. Особенности пожароопасного сезона 2022 года в Курганской области // Лесной вестник / ForestryBulletin, 2023. Т. 27. № 4. С. 73–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-73-80.

[2] Лескинен П., Линднер М., Веркерк П.Й., Набуурс Г.Я., Ван Брусселен Й., Куликова Е., Хассегава М., Леринк Б. Леса России и изменение климата. Что нам может сказать наука. Joensuu: European Forest Institute, 2020. 140 c.

[3] Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение, 2013. № 5. С. 50–61.

[4] Vivchar A. Wildfires in Russia in 2000–2008: Estimates of burnt areas using the satellite MODIS MCD45 dsts // Remote Sensing Lettrers, 2011, v. 2 (1), pp. 81–90.

[5] Кузнецов Л.Е., Секерин И.М., Кректунов А.А., Щеплягин П.В. Анализ лесных пожаров и их влияние на экологию Тюменской области // Оптимизация лесопользования. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2023. С. 360–365.

[6] Сибиркина А.Р., Лихачёв С.Ф. О лесных пожарах в Челябинской области за 2018–2021 годы и анализ требований к воспроизводству лесов в лесохозяйственном регламенте // Лесной вестник / ForesryBulletin, 2023. Т. 27. № 5. С. 60–73. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-5-60-73.

[7] Кузнецов Л.Е., Залесов С.В., Кректунов А.А., Секерин И.М., Куксин Г.В. Анализ горимости лесов на территории Уральского Федерального округа // Международный научно-исследовательский журнал, 2023. № 11 (137). URL: https/research-journal.org/archive/11-137-2023-november/10.23670/IRJ. 2023. 137.43 (дата обращения 15.12.2023).

[8] Feurdean A., Florescu G., Tantau I. Recent fire regime in the Southern boreal forests of Western Siberia is unprecedented in the last five millennia // Quaternary Sci. Rev., 2020, v. 244, p. 106495.

[9] Kharuk V.I., Dvinskaya M.L., Ranson K.J. Fire return intervals within the northern boundary of the larch forest in Central Siberia // Int. J. of Wildland Fire, 2013, v. 22 (2), pp. 207–211. doi.org/10.1071 WF 11181

[10] KukavskayaE.A., SojaA.J., PetkovA.P. Fire emissions estimates in Siberia: Evaluation of uncertainties in area burned, lfnd cover, and fuel consumption // Can. J. Forest Res., 2013, no. 43 (5), pp. 493–506. doi: 10.1139/cjfr-2012-0367

[11] 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.

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

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

[14] Иванова Г.А., Иванов А.В. Пожары в сосновых лесах Средней Сибири. Новосибирск: Наука, 2015. 240 с.

[15] Гармышев В.В., Ващалова Т.В. Мониторинг лесных пожаров на территории иркутской области на основе ретроспективного анализа // Вестник ИрГСХА, 2019. № 93. С. 45–54.

[16] Залесов С.В., Платонов Е.П., Платонов Е.Ю. Пожары и их последствия в Западной Сибири. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2022. 191 с.

[17] Иванова Г.А., Кукавская Е.А., Безкоровайнова И.Н. Воздействие пожаров на светлохвойные леса Нижнего Приангарья. Новосибирск: Наука, 2022. 204 с.

[18] Кузнецов Л.Е., Кректунов А.А., Секерин И.М., Щеплягин П.В., Юдина П.С. Сравнительный анализ последствий лесных пожаров на территории Российской Федерации // Леса России и хозяйство в них, 2023. № 4 (87). С. 69–77.

[19] Томшин О.А., Соловьев Б.С. Детектирование гарей на территории восточной сибири по данным AVHRR/NOAA (1984–2016) с использованием комбинированного подхода // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2019. Т. 16. № 4. С. 137–149.

[20] Багинова О.Д., Алтаев А.А. Лесные пожары в Бурятии // Безопасность жизнедеятельности, 2019. № 9 (225). С. 50–53.

[21] Гаврилова А.А., Ершова Т.В., Елисеев А.А. Организация беспилотного мониторинга лесных пожаров в Архангельской области // Технико-технологические проблемы сервиса, 2018. № 4 (46). С. 20–22.

[22] Фуряев В.В., Самсоненко С.Д., Фуряев И.В., Шубин Д.А. Пожароустойчивость лесов юго-востока Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 2014. 156 с.

[23] Мартынюк А.А. Инновационные разработки ВНИИЛМ — в практику лесного хозяйства // Лесохозяйственная информация, 2018. №.3. С. 7–11.

[24] Шанин И.И., Лысыч М.Н. Эффективные орудия и механизированные технические устройства, применяемые при профилактике и тушении лесных пожаров // Успехи современного естествознания, 2018. № 12–2. С. 403–410.

[25] Крюкова М.С., Шидловский А.Л., Фахми Ш.С. Оценка показателей качества видеосистемы обнаружения лесных пожаров // Проблемы управления рисками в техносфере, 2018. № 2 (46). С. 63–73.

[26] Борисова Т.А. Риски лесных пожаров в Байкальском регионе на примере Республики Бурятия // Использование и охрана природных ресурсов в России, 2016. № 3 (147). С. 42–47.

[27] Орлов А.М., Андреев Ю.А., Чаков В.В., Поздяков В.В. Пожарная обстановка в лесах Хабаровского края. Хабаровск: ОАО «Хабаровская краевая типография», 2022. 160 с.

[28] Козаченко М.А., Ашомка С.Н., Кибакина А.В., Юнякин М.Р., Голыш Е.А. Сравнительная оценка жизненного состояния деревьев и древостоев лиственных пород на ненарушенных территориях и после лесных пожаров в лесах Саратовского правобережья // Научная жизнь, 2019. № 1. С. 102–110.

[29] Ермоленко А.А. Анализ состояния и причин изменения лесистости в Центральном федеральном округе: сложившаяся практика и возможные решения // Лесохозяйственная информация, 2018. № 4. С. 55–65.

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

[31] Ерицов А.М., Секерин И.М., Кректунов А.А. О необходимости совершенствования нормативно-правового регулирования в области охраны лесов от пожаров // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2023. № 3 (72). С. 79–86.

[32] Крушель Е.Г., Лютая Т.П., Привалов О.О., Щербаков М.В. Распознавание пожароопасных ситуаций в лесных массивах и лесополосах // Известия Волгоградского государственного технического университета, 2018. № 8 (218). С. 39–42.

[33] Кректунов А.А., Ефимов И.А., Васьков Я.Н., Залесов С.В. Анализ данных по способам обнаружения лесных пожаров на территории Свердловской области за период с 2014 по 2022 годы // Техносферная безопасность. 2023. № 2 (39). С. 101–111.

[34] Савченко 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.

[35] Константинов А.В., Королева Т.С., Кушнир Е.А., Торжков И.О. Оценка экономических последствий наблюдаемых и ожидаемых климатических изменений с учетом долгосрочных прогнозных сценариев развития лесного сектора // Лесотехнический журнал, 2017. Т. 7. № 4 (28). С. 257–274.

[36] Залесов С.В. Лесная пирология. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2021. 396 с.

[37] Скрыльник Г.П. Влияние лесных пожаров на развитие геосистем плакоров юга Средней Сибири и гор Дальнего Востока // Успехи современного естествознания, 2018. № 5. С. 131–141.

[38] Гудина А.Г., Тюкавина О.Н. Анализ горимости лесов Вельского района Архангельской области // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, 2018. № 8 (177). С. 74–77.

[39] Козаченко М.А., Ашомка С.Н., Кибакина А.В., Юнякин М.Р., Гoлыш Е.А. Сравнительная оценка жизненного состояния деревьев и древостоев лиственных пород на ненарушенных территориях и после лесных пожаров в лесах Саратовского правобережья // Научная жизнь, 2019. № 1. С. 102–110.

[40] Goldammer J.G., Price C. Potential Impacts of Climate Change on Fire Regimes in the Tropics Based on Magicc and a GISS GCM-Derived Lightning Model // Climatic Change, 1998, v. 39, pp. 273–296.

[41] Witze A. Why Arctic fires are bad news for climate change // Nature, 2020, t. 585, no. 7825, pp. 336–337.

[42] Чикирева Т.В. Исследование водно-теплового режима торфяного грунта вокруг трубопровода при подземной прокладке: автореф. дис. канд. техн. наук. Тюмень, 2005. 24 с.

Сведения об авторах

Куксин Григорий Валерьевич — науч. сотр. отдела лесной пирологии и охраны лесов от пожаров, ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства» (ВНИИЛМ), эксперт АНО «Центр профилактики ландшафтных пожаров», Gkuksin1980@gmail.com

Секерин Илья Михайлович — канд. с.-х. наук, доцент кафедры лесоводства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Залесов Сергей Вениаминович — д-р с.-х. наук, профессор, зав. кафедрой лесоводства, ФГБОУ ВО Уральский государственный лесотехнический университет, zalesovsv@m.usfeu.ru

DETECTION OF WINTERING PEAT-BOG FIRES BY REMOTE METHODS

G.V. Kuksin¹, I.M. Sekerin², S.V. Zalesov²

¹VNIILM, 15, Institutskaya st., 141202, Moscow reg., Pushkino, Russia

²Ural State Forest Engineering University, 37, Sibirskiy Trakt 620110, Yekaterinburg, Russia

Zalesovsv@m.usfeu.ru

The article touches upon detection of wintering peat-bog fires. It has been established that reliable detection of peat-bog fires in winter can be ensured only by a combination of space-based, aviation and ground-based monitoring. In view the specifics of the spread of peat-bog fires it is advisable to carry out monitoring using unmanned aerial vehicles equipped with thermal imaging equipment. Detection of peat-bog fires should begin with the study of areal with peat-bog soils affected by ground fires and the establishment of thermal points. Then using of average spatial resolution areas cosmoplots of active division of peat-bog before the start of winter are determined. After detection of smouldering they should be investigated by television cameras. If thermal anomalies are detected during the flights their inspection in situ should be used by special equipment. As a result of the work having been done it became possible to make a decision on a peat-bog fire elimination.

Keywords: peat-bog fire, winter, peat-bog smoldering, cosmic, aviation, ground monitoring

Suggested citation: Kuksin G.V., Sekerin I.M., Zalesov S.V. Obnaruzhenie zimuyushchikh torfyanykh pozharov distantsionnymi metodami [Detection of wintering peat-bog fires by remote methods]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 53–65. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-53-65

References

[1] Eritsov A.M., Sekerin D.M., Krektunov A.A., Zalesov S.V. Osobennosti pozharoopasnogo sezona 2022 goda v Kurganskoy oblasti [Features of fire season 2022 in Kurgan region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 73–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-73-80

[2] Leskinen P., Lindner M., Verkerk P.Y., Nabuurs G.Ya., Van Brusselen Y., Kulikova E., Khassegava M., Lerink B. Lesa Rossii i izmenenie klimata. Chto nam mozhet skazat’ nauka [Forests of Russia and climate change. What can science tell us?]. Joensuu: European Forest Institute, 2020, 140 p.

[3] Shvidenko A.Z., Shchepashchenko D.G. Klimaticheskie izmeneniya i lesnye pozhary v Rossii [Climatic changes and forest fires in Russia]. Lesovedenie, 2013, no. 5, pp. 50–61.

[4] Vivchar A. Wildfires in Russia in 2000–2008: Estimates of burnt areas using the satellite MODIS MCD45 dsts. Remote Sensing Lettrers, 2011, v. 2 (1), pp. 81–90.

[5] Kuznetsov L.E., Sekerin I.M., Krektunov A.A., Shcheplyagin P.V. Analiz lesnykh pozharov i ikh vliyanie na ekologiyu Tyumenskoy oblasti [Analysis of forest fires and their impact on the ecology of the Tyumen region]. Optimizatsiya lesopol’zovaniya [Optimization of forest management]. Ekaterinburg: UGFLTU, 2023, pp. 360–365.

[6] 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

[7] Kuznetsov L.E., Zalesov S.V., Krektunov A.A., Sekerin I.M., Kuksin G.V. Analiz gorimosti lesov na territorii Ural’skogo Federal’nogo okruga [Analsis of forest fire rates on the territory of the Ural Federal District]. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal [International Scientific Research J.], 2023, no. 11 (137). Available at: https/research-journal.org/archive/11-137-2023-november/10.23670/IRJ. 2023. 137.43 (accessed 15.12.2023).

[8] Feurdean A., Florescu G., Tantau I. Recent fire regime in the Southern boreal forests of Western Siberia is unprecedented in the last five millennia. Quaternary Sci. Rev., 2020, v. 244, p. 106495.

[9] Kharuk V.I., Dvinskaya M.L., Ranson K.J. Fire return intervals within the northern boundary of the larch forest in Central Siberia. Int. J. of Wildland Fire, 2013, v. 22 (2), pp. 207–211. doi.org/10.1071 WF 11181

[10] KukavskayaE.A., SojaA.J., PetkovA.P. Fire emissions estimates in Siberia: Evaluation of uncertainties in area burned, lfnd cover, and fuel consumption. Can. J. Forest Res., 2013, no. 43 (5), pp. 493–506. doi: 10.1139/cjfr-2012-0367

[11] 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 [Burnability of forests of the Ural Federal District and the effectiveness of protecting them from fires]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and management in them], 2017, no. 2 (61), pp. 47–56.

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

[13] 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: Status and problems]. Moscow: DEX-PRESS, 2004, 312 p.

[14] Ivanova G.A., Ivanov A.V. Pozhary v sosnovykh lesakh Sredney Sibiri [Fires in pine forests of Central Siberia]. Novosibirsk: Nauka, 2015, 240 p.

[15] Garmyshev V.V., Vashchalova T.V. Monitoring lesnykh pozharov na territorii irkutskoy oblasti na osnove retrospektivnogo analiza [Monitoring of forest fires on the territory of the Irkutsk region based on retrospective analysis]. Vestnik IrGSKhA [Bulletin of the Irkutsk State Agricultural Academy], 2019, no. 93, pp. 45–54.

[16] Zalesov S.V., Platonov E.P., Platonov E.Yu. Pozhary i ikh posledstviya v Zapadnoy Sibiri [Fires and their consequences in Western Siberia]. Ekaterinburg: UGFLTU, 2022, 191 p.

[17] Ivanova G.A., Kukavskaya E.A., Bezkorovaynova I.N. Vozdeystvie pozharov na svetlokhvoynye lesa Nizhnego Priangar’ya [Impact of fires on light coniferous forests of the Lower Angara region]. Novosibirsk: Nauka, 2022, 204 p.

[18] Kuznetsov L.E., Krektunov A.A., Sekerin I.M., Shcheplyagin P.V., Yudina P.S. Sravnitel’nyy analiz posledstviy lesnykh pozharov na territorii Rossiyskoy Federatsii [Comparative analysis of the consequences of forest fires on the territory of the Russian Federation]. Lesa Rossii i khozyaystvo v nikh [Forests of Russia and management in them], 2023, no. 4 (87), pp. 69–77.

[19] Tomshin O.A., Solov’ev B.S. Detektirovanie garey na territorii vostochnoy sibiri po dannym AVHRR/NOAA (1984–2016) s ispol’zovaniem kombinirovannogo podkhoda [Detection of burnt areas in the territory of Eastern Siberia according to AVHRR/NOAA data (1984–2016) using a combined approach]. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa [Modern problems of remote sensing of the Earth from space], 2019, v. 16, no. 4, pp. 137–149.

[20] Baginova O.D., Altaev A.A. Lesnye pozhary v Buryatii [Forest fires in Buryatia]. Bezopasnost’ zhiznedeyatel’nosti [Life safety], 2019, no. 9 (225), pp. 50–53.

[21] Gavrilova A.A., Ershova T.V., Eliseev A.A. Organizatsiya bespilotnogo monitoringa lesnykh pozharov v Arkhangel’skoy oblasti [Organization of unmanned monitoring of forest fires in the Arkhangelsk region]. Tekhniko-tekhnologicheskie problemy servisa [Technical and technological problems of service], 2018, no. 4 (46), pp. 20–22.

[22] Furyaev V.V., Samsonenko S.D., Furyaev I.V., Shubin D.A. Pozharoustoychivost’ lesov yugo-vostoka Zapadnoy Sibiri [Fire resistance of forests in the southeast of Western Siberia]. Novosibirsk: Nauka, 2014, 156 p.

[23] Martynyuk A.A. Innovatsionnye razrabotki VNIILM — v praktiku lesnogo khozyaystva [Innovative developments of VNIILM — in the practice of forestry]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2018, no. 3, pp. 7–11.

[24] Shanin I.I., Lysych M.N. Effektivnye orudiya i mekhanizirovannye tekhnicheskie ustroystva, primenyaemye pri profilaktike i tushenii lesnykh pozharov [Effective tools and mechanized technical devices used in the prevention and extinguishing of forest fires]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in modern science], 2018, no. 12–2, pp. 403–410.

[25] Kryukova M.S., Shidlovskiy A.L., Fakhmi Sh.S. Otsenka pokazateley kachestva videosistemy obnaruzheniya lesnykh pozharov [Assessing the quality indicators of a forest fire detection video system]. Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere [Problems of risk management in the technosphere], 2018, no. 2 (46), pp. 63–73.

[26] Borisova T.A. Riski lesnykh pozharov v Baykal’skom regione na primere Respubliki Buryatiya [Risks of forest fires in the Baikal region on the example of the Republic of Buryatia]. Ispol’zovanie i okhrana prirodnykh resursov v Rossii [Use and protection of natural resources in Russia], 2016, no. 3 (147), pp. 42–47.

[27] Orlov A.M., Andreev Yu.A., Chakov V.V., Pozdyakov V.V. Pozharnaya obstanovka v lesakh Khabarovskogo kraya [Fire situation in the forests of the Khabarovsk Territory]. Khabarovsk: JSC Khabarovsk Regional Printing House, 2022, 160 p.

[28] Kozachenko M.A., Ashomka S.N., Kibakina A.V., Yunyakin M.R., Golysh E.A. Sravnitel’naya otsenka zhiznennogo sostoyaniya derev’ev i drevostoev listvennykh porod na nenarushennykh territoriyakh i posle lesnykh pozharov v lesakh Saratovskogo pravoberezh’ya [Comparative assessment of the life state of trees and deciduous tree stands in undisturbed territories and after forest fires in the forests of the Saratov right bank]. Nauchnaya zhizn’ [Scientific life], 2019, no. 1, pp. 102–110.

[29] Ermolenko A.A. Analiz sostoyaniya i prichin izmeneniya lesistosti v Tsentral’nom federal’nom okruge: slozhivshayasya praktika i vozmozhnye resheniya [Analysis of the state and causes of changes in forest cover in the Central federal district: current practice and possible solutions]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2018, no. 4, pp. 55–65.

[30] 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 danger in forests based on weather conditions, taking into account zones of atmospheric aridity and seasons]. Khabarovsk: Publishing house DV UGMS, 2000, 46 p.

[31] Eritsov A.M., Sekerin I.M., Krektunov A.A. O neobkhodimosti sovershenstvovaniya normativno-pravovogo regulirovaniya v oblasti okhrany lesov ot pozharov [On the need to improve legal regulation in the field of forest protection from fires]. Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii im. V.R. Filippova [Bulletin of the Buryat State Agricultural Academy named after V.R. Filippova], 2023, no. 3 (72), pp. 79–86.

[32] Krushel’ E.G., Lyutaya T.P., Privalov O.O., Shcherbakov M.V. Raspoznavanie pozharoopasnykh situatsiy v lesnykh massivakh i lesopolosakh [Recognition of fire hazardous situations in forests and shelterbelts]. Izvestiya Volgogradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [News of the Volgograd State Technical University], 2018, no. 8 (218), pp. 39–42.

[33] Krektunov A.A., Efimov I.A., Vas’kov Ya.N., Zalesov S.V. Analiz dannykh po sposobam obnaruzheniya lesnykh pozharov na territorii Sverdlovskoy oblasti za period s 2014 po 2022 gody [Analysis of data on methods of detecting forest fires in the Sverdlovsk region for the period from 2014 to 2022]. Tekhnosfernaya bezopasnost’ [Technosphere safety], 2023, no. 2 (39), pp. 101–111.

[34] Savchenko 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 of detecting and extinguishing forest fires]. Pushkino: Publishing house VNIILM, 2021, 27 p.

[35] Konstantinov A.V., Koroleva T.S., Kushnir E.A., Torzhkov I.O. Otsenka ekonomicheskikh posledstviy nablyudaemykh i ozhidaemykh klimaticheskikh izmeneniy s uchetom dolgosrochnykh prognoznykh stsenariev razvitiya lesnogo sektora [Assessment of the economic consequences of observed and expected climate changes taking into account longterm forecast scenarios for the development of the forest sector]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Journal], 2017, v. 7, no. 4 (28), pp. 257–274.

[36] Zalesov S.V. Lesnaya pirologiya [Forest pyrology]. Ekaterinburg: UGFLTU, 2021, 396 p.

[37] Skryl’nik G.P. Vliyanie lesnykh pozharov na razvitie geosistem plakorov yuga Sredney Sibiri i gor Dal’nego Vostoka [The influence of forest fires on the development of geosystems of plains in the south of Central Siberia and the mountains of the Far East]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in modern natural science], 2018, no. 5, pp. 131–141.

[38] Gudina A.G., Tyukavina O.N. Analiz gorimosti lesov Vel’skogo rayona Arkhangel’skoy oblasti [Analysis of forest fire rates in the Velsk region of the Arkhangelsk region]. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta [Scientific notes of Petrozavodsk State University], 2018, no. 8 (177), pp. 74–77.

[39] Kozachenko M.A., Ashomka S.N., Kibakina A.V., Yunyakin M.R., Golysh E.A. Sravnitel’naya otsenka zhiznennogo sostoyaniya derev’ev i drevostoev listvennykh porod na nenarushennykh territoriyakh i posle lesnykh pozharov v lesakh Saratovskogo pravoberezh’ya [Comparative assessment of the life state of trees and deciduous tree stands in undisturbed territories and after forest fires in the forests of the Saratov right bank]. Nauchnaya zhizn’ [Scientific life], 2019, no. 1, pp. 102–110.

[40] Goldammer J.G., Price C. Potential Impacts of Climate Change on Fire Regimes in the Tropics Based on Magicc and a GISS GCM-Derived Lightning Model. Climatic Change, 1998, v. 39, pp. 273–296.

[41] Witze A. Why Arctic fires are bad news for climate change. Nature, 2020, t. 585, no. 7825, pp. 336–337.

[42] Chikireva T.V. Issledovanie vodno-teplovogo rezhima torfyanogo grunta vokrug truboprovoda pri podzemnoy prokladke [Study of the water-thermal regime of peat soil around the pipeline during underground installation: abstract of thesis]. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Tyumen, 2005, 24 p.

Authors’ information

Kuksin Grigoriy Valer’evich — Researcher at the Department of Forest Pyrology and Protection of forests from fires, VNIILM, expert of ANO «Center for Prevention of Landscape Fires», Gkuksin1980@gmail.com

Sekerin Il’ya Mikhaylovich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Forestry, 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

6

НОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ В СФЕРЕ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

66–77

УДК 630*43

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-66-77

Шифр ВАК 4.1.3; 4.1.6

О.И. Григорьева¹, В.А. Савченкова², И.В. Григорьев³, И.С. Должиков⁴, А.С. Лоренц⁵, О.И. Гринько⁶

¹ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», Россия, 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, лит. У

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

³ФГБОУ ВО «Арктический государственный агротехнологический университет», Россия, 677008, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ш. Сергеляхское, 3 км, д. 3

⁴ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», Россия, 190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 4

⁵ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), 163002, Россия, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

⁶ФГБОУ ВО «Братский государственный университет», Россия, 665709, Иркутская обл., г. Братск, ул. Макаренко, д. 40

grigoreva_o@list.ru

Проблема эффективного тушения лесных пожаров очень актуальна для лесного комплекса Российской Федерации, а для Сибири и Дальнего Востока особенно. Помимо оперативного обнаружения очагов лесных пожаров, значительную проблему представляет быстрая доставка воды к их очагам. В статье представлены новые технические и технологические решения для тушения лесных пожаров, прежде всего низовых. Установлена возможность получения необходимой для тушения пожара воды в лесу, при помощи мобильных иглофильтровых установок. Выявлена возможность существенной экономии воды на тушение лесного пожара, за счет использования высокотехнологичной системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления («водяной туман») Fire Stop 200/30. Рекомендована предварительная установка иглофильтров в наиболее пожароопасных выделах для повышения оперативности начала пожаротушения после доставки к месту их расположения мобильных иглофильтровых установок. Для обеспечения энергией мобильных иглофильтровых установок рекомендовано использование дизельных генераторов, а также мобильных газогенераторных установок. Показана возможность оперативной доставки сил и средств пожаротушения на место пожара, при помощи колесных и гусеничных тракторов малого класса тяги (мини-тракторов), и выполнения с их помощью ряда необходимых для тушения пожара работ.

Ключевые слова: лесные пожары, иглофильтровые установки, системы машин, мини-тракторы, пожарные форвардеры, водяной туман

Ссылка для цитирования: Григорьева О.И., Савченкова В.А., Григорьев И.В., Должиков И.С., Лоренц А.С., Гринько О.И. Новые технические и технологические решения в сфере тушения лесных пожаров // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 66–77. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-66-77

Список литературы

[1] Lukina A., Lisyatnikov M., Martinov V., Kunitskya O., Chernykh A., Roschina S. Mechanical and microstructural changes in post-fire raw wood // Architecture and Engineering, 2022, t. 7, no. 3, pp. 44–52.

[2] Krivoshapkina O., Yakovleva A., Zakharova A., Pavlova A., Eroshenko V., Gogoleva P., Tikhonov E., Kunickaya O. Environmental safety of residents of Yakutsk and Zhatay: evidence from sociological research // J. of Environmental Studies and Sciences, 2022, t. 12, no. 3, pp. 566–576.

[3] Куницкая О.А., Новгородов Д.В., Марков О.Б. Проблемы эффективной переработки поврежденной лесным пожаром древесины // Комплексные вопросы аграрной науки и образования. Сборник науч. статей по материалам внутривузовской науч.-практ. конф., посвященной 65-летию высшего аграрного образования Республики Саха (Якутия) и Всерос. студ. науч.-практ. конф. с междунар. участием в рамках «Северного форума – 2021 по устойчивому развитию», 30 сент. 2021 г. Якутск. Якутск: Изд-во Арктического государственного агротехнологического университета, 2021. С. 285–291.

[4] Григорьева О.И., Гринько О.И., Гурьев А.Ю. Перспективная технология лесовосстановления после крупных и катастрофических лесных пожаров // Повышение эффективности лесного комплекса. Материалы VIII Всерос. нац. науч.-практ. конф. с междунар. участием, 24 мая 2022 г., Петрозаводск. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского государственного университета, 2022. С. 52–54.

[5] Методика тушения ландшафтных пожаров. Утверждена МЧС России 14 сентября 2015 г. № 2–4–87–32–ЛБ. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71145496/ (дата обращения 05.09.2023 г.)

[6] Ковалев Р.Н., Еналеева-Бандура И.М., Баранов А.Н., Григорьева О.И., Григорьев И.В. Математическая модель определения оптимального месторасположения лесных пожарно-химических станций с учетом уровня развития транспортных сетей на территории лесного фонда // Resources and Technology, 2021. Т. 18. № 4. С. 77–92.

[7] Коршунов Н.А., Щетинский Е.А. Руководство тушением крупных лесных пожаров // Лесное хозяйство, 2013. № 4. С. 39–40.

[8] Андреев Ю.А., Брюханов А.В. Профилактика, мониторинг и борьба с природными пожарами (на примере Алтае-Саянского экорегиона). Красноярск: Город, 2011. 272 с.

[9] Елисеев А.А., Тарасова В.А. Использование форвардера John Deere для тушения лесных пожаров // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация, 2021. № 2 (88). С. 78–85.

[10] Григорьева О.И., Гринько О.И., Николаева Ф.В. Лесопожарные транспортно-технологические комплексы на базе колесных форвардеров // Транспортные и транспортно-технологические системы. Материалы междунар. науч.-техн. конф. Тюмень, 15 апреля 2021 г. / отв. редактор Н.С. Захаров. Тюмень: Изд-во Тюменского индустриального университета, 2021. С. 55–58.

[11] Мартынюк А.А., Котельников Р.В. Использование закона Бенфорда для оценки достоверности сведений о лесных пожарах // Лесотехнический журнал, 2018. Т. 8. № 1 (29). С. 28–34.

[12] Волкова Ю.В., Шкваров А.И., Духопельникова Н.Р., Рудевский В.М. Применение иглофильтровых установок в Санкт-Петербурге // Неделя науки СПбПУ: Материалы науч. конф. с междунар. участием, Санкт-Петербург, 19–24 ноября 2018 г. СПб.: Политех-Пресс, 2018. С. 136–138.

[13] Арутюнян Р.Н. Вакуумное водопонижение в практике строительства. М.: Стройиздат, 1990. 184 с.

[14] Русаленко А.И. Определение глубины залегания грунтовых вод в лесных фитоценозах. Минск: Изд-во Белорусского государственного технологического университета, 2009. 16 с.

[15] Михайлова Л.М., Куницкая О.А., Мотовилов А.И. Перспективы систем машин на базе средств малой механизации для малообъемных лесозаготовок и лесохозяйственных работ // Стратегия и перспективы развития агротехнологий и лесного комплекса Якутии до 2050 года: Материалы всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, посвященной 100-летию образования Якутской АССР и 85-летию Первого президента РС(Я) М.Е. Николаева (Николаевские чтения), Якутск, 17 ноября 2022 г. Якутск: Знание-М, 2022. С. 735–742.

[16] Morkovina S.S., Kunickaya O., Dolmatova L., Markov O., Nguyen V.L., Baranova T., Shadrina S., Grin’ko O. Comparative analysis of economic aspects of growing seedlings with closed and open root systems: the experience of Russia // Asian J. of Water, Environment and Pollution, 2021, t. 18, no. 2, pp. 19–26.

[17] Kunickaya O., Tanyukevich V., Khmeleva D., Kulik A., Runova E., Savchenkova V., Voronova A., Lavrov M. Cultivation of the targeted forest plantations // J. of Environmental Treatment Techniques, 2020, t. 8, no. 4, pp. 1385–1393.

[18] Куницкая О.А., Давтян А.Б., Помигуев А.В. Транспортно-технологические комплексы для производства топливной щепы // Транспортные и транспортно-технологические системы: Материалы Междунар. науч.-техн. конф., Тюмень, 15 апреля 2021 года / под ред. Н.С. Захарова. Тюмень: Изд-во Тюменского индустриального университета, 2021. С. 141–144.

[19] Куницкая О.А., Степанова Д.И., Григорьев М.Ф. Транспортно-технологические системы для сбора и переработки пищевой продукции леса // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж, 06–07 июня 2018 г. / под ред. В.А. Гулевского. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного аграрного университета имени Императора Петра I, 2018. С. 102–108.

[20] Sushkov S.I., Burmistrova O.N., Timokhova O., Burmistrov V.A., Mikhaylenko E., Chemshikova Y. Perfection of decision-making methods in multilevel hierarchical transport systems // IOP Conf. Series: Materials Sci. and Engineering. Novosibirsk, 2019, С. 012203.

[21] Бурмистрова О.Н., Черников Э.А., Пильник Ю.Н., Чемшикова Ю.М. К вопросу совершенствования транспортных грузопотоков лесоматериалов в условиях интеллектуальных транспортных систем // Лесотехнический журнал, 2018. Т. 8. № 3 (31). С. 131–138.

[22] Куницкая О.А., Помигуев А.В. Функциональные возможности и эксплуатационные характеристики средств энергоснабжения лесных терминалов // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы VII Всерос. нац. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 25 мая 2021 г. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского государственного университета, 2021. С. 102–103.

[23] Куницкая О.А., Помигуев А.В. Эффективная система преобразования тепловой энергии в электрическую для энергоснабжения лесных терминалов // Повышение эффективности лесного комплекса: Материалы VII Всерос. нац. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 25 мая 2021 г. Петрозаводск: Изд-во Петрозаводского государственного университета, 2021. С. 104–105.

[24] Куницкая О.А., Стородубцева Т.Н., Помигуев А.В. Энерго-ресурсосберегающие технологии электроснабжения лесных терминалов // Эколого-ресурсосберегающие технологии в науке и технике: Материалы Всерос. науч.-техн. конф., Воронеж 19–20 октября 2021 г. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного лесотехнического университета им. Г.Ф. Морозова, 2021. С. 112–117.

[25] Куницкая О.А., Помигуев А.В. Перспективы развития систем генерирования и преобразования электрической энергии для лесных терминалов // Лесоэксплуатация и комплексное использование древесины: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск, 10 марта 2021 г. Красноярск: Изд-во Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, 2021. С. 124–128.

[26] Kunickaya O., Pomiguev A., Kruchinin I., Storodubtseva T., Voronova A., Levushkin D., Borisov V., Ivanov V. Analysis of modern wood processing techniques in timber terminals // Central European Forestry J., 2022, t. 68, no. 1, pp. 51–59.

[27] Трушевский П.В., Куницкая О.А. Современные системы машин для очистки лесосек от порубочных остатков // Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Казань, 24–28 апреля 2023 г. / под ред. Ю.М. Казакова. Казань: Изд-во Казанского национального исследовательского технологического университета, 2023. С. 121–126.

[28] Трушевский П.В., Куницкая О.А. Влияние технологии и системы машин лесосечных работ на концентрацию порубочных остатков // Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Казань, 24–28 апреля 2023 г. / под ред. Ю.М. Казакова. Казань: Изд-во Казанского национального исследовательского технологического университета, 2023. С. 110–113.

[29] Трушевский П.В., Куницкая О.А. Способы сбора порубочных остатков для производства биотоплива // Актуальные проблемы лесного хозяйства и деревопереработки: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Казань, 24–28 апреля 2023 г. / под ред. Ю.М. Казакова. Казань: Изд-во Казанского национального исследовательского технологического университета, 2023. С. 89–93

[30] Kunickaya O.A., Sleptsova N.A., Ustinova V.V., Shadrin A.A., Burmistrova O.N., Markov O.B., Gasparyan G.D., Davtyan A.B., Lapshina M.L., Kruzhilin S.N. Wood treatment with hydro impact: a theoretical and experimental study // Bulgarian J. of Agricultural Science. 2019, t. 25, no. 2, pp. 158–166.

[31] Трушевский П.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И., Давтян А.Б. Эффективное и безопасное использование мобильных рубительных машин // Безопасность и охрана труда в лесозаготовительном и деревообрабатывающем производствах. 2023. № 4. С. 30–43.

[32] Ryabukhin P.B., Kunitskaya O.A., Burgonutdinov A.M., Makuev V.A., Sivtseva T.V., Zadrauskaite N.O., Gerts E.F., Markov O.B. Improving the efficiency of forest companies by optimizing the key indicators of sustainable forest management: a case study of the Far East // Forest Science and Technology, 2022, t. 18, no. 4, pp. 190–200.

[33] Medvedev S.O., Zyryanov M.A., Mokhirev A.P., Kunitskaya O.A., Voronov R.V., Storodubtseva T.N., Grigorieva O.I., Grigorev I.V. Russian timber industry: current situation and modelling of prospects for wood biomass use // International Journal of Design and Nature and Ecodynamics, 2022, t. 17, no. 5, pp. 745–752.

[34] Давтян А.Б., Должиков И.С., Куницкая О.А. Обоснование систем машин для создания и эксплуатации энергетических лесных плантаций в различных природно-производственных условиях // Вестник АГАТУ, 2022. № 4 (8). С. 49–94.

[35] Новиков М.С., Куницкая О.А., Рудов С.Е., Каляшов В.А. Методика и аппаратура экспериментальных исследований динамики температур слоев лесного почвогрунта криолитозоны // Устойчивое развитие сельского хозяйства и агросистем будущего в Арктике: Материалы Всерос. студ. науч.-практ. конф. в рамках Северного форума по устойчивому развитию, 30 ноября 2022 г., Новокузнецк. Якутск: Знание-М, 2022. С. 378–383.

Сведения об авторах

Григорьева Ольга Ивановна— доцент кафедры лесоводства, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова» (St. Petersburg State Forestry Engineering University named after S.M. Kirov), grigoreva_o@list.ru

Савченкова Вера Александровна — д-р с.-х. наук, доцент, гл. науч. сотр. отдела лесной пирологии и охраны лесов от пожаров ФБУ ВНИИЛМ, профессор кафедры «Лесные культуры, селекция и дендрология», ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), v9651658826@yandex.ru

Григорьев Игорь Владиславович — профессор кафедры «Технология и оборудование лесного комплекса», ФГБОУ ВО «Арктический государственный агротехнологический университет» (Arctic State Agrotechnological University). 677007, Республика Саха (Якутия), silver73@inbox.ru

Должиков Илья Сергеевич — ассистент кафедры безопасности производств, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering), idolzhikov222@mail.ru

Лоренц Анатолий Сергеевич — доцент кафедры инжиниринга транспортно-технологических средств и оборудования, ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov), a.lorents@narfu.ru

Гринько Олег Иванович — аспирант базовой кафедры воспроизводства и переработки лесных ресурсов, ФГБОУ ВО «Братский государственный университет» (Bratsk State University), goi2@yandex.ru

NEW TECHNICAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS TO EXTINGUISH FOREST FIRES

O.I. Grigor’eva¹, V.A. Savchenkova², I.V. Grigor’ev³, I.S. Dolzhikov⁴, A.S. Lorenz⁵, O.I. Grin’ko⁶

¹Saint Petersburg State Forestry Engineering University named after S.M. Kirov, 5, Institutsky Lane, 194021, Saint Petersburg, Russia

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

³Arctic State Agrotechnological University, 3, Sergelyakhskoye sh., 3 km, 677008, Yakutsk, Republic of Sakha (Yakutia), Russia

⁴Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, 4, 2nd Krasnoarmeyskaya st., 190005, Saint Petersburg, Russia

⁵Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

⁶Bratsk State University, 40, Makarenko st., 665709, Bratsk, Russia

grigoreva_o@list.ru

The issue of effective forest fires extinguishing is very topical for the forest complex in the Russian Federation, and especially for Siberia and the Far East. In addition to the rapid detection of forest fire foci, a significant problem is the rapid delivery of water to their foci. The article presents new technical and technological solutions for extinguishing forest fires, primarily grassroots ones. The possibility of obtaining the necessary water for extinguishing a fire in the forest using mobile wellpoint filter units has been established. The possibility of significant water savings for extinguishing a forest fire has been identified through the use of a high-tech fire extinguishing system with thinly sprayed high-pressure water («water mist») Fire Stop 200/30. It is recommended to pre-install wellpoint filters in the most fire-hazardous areas to increase the efficiency of fire extinguishing after delivery of mobile wellpoint filter units to their location. The use of diesel generators, as well as mobile gas generator sets, is recommended to provide energy for mobile wellpoint filter installations. The possibility of prompt delivery of fire extinguishing forces and means to the fire site, using wheeled and tracked tractors of small traction class (mini tractors), and using them to perform a number of necessary fire extinguishing works is shown.

Keywords: forest fires, wellpoint filter installations, machine systems, mini tractors, fire forwarders, water mist

Suggested citation: Grigor’eva O.I., Savchenkova V.A., Grigor’ev I.V., Dolzhikov I.S., Lorents A.S., Grin’ko O.I. Novye tekhnicheskie i tekhnologicheskie resheniya v sfere tusheniya lesnykh pozharov [New technical and technological solutions to extinguish forest fires]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 66–77. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-66-77

References

[1] Lukina A., Lisyatnikov M., Martinov V., Kunitskya O., Chernykh A., Roschina S. Mechanical and microstructural changes in post-fire raw wood. Architecture and Engineering, 2022, t. 7, no. 3, pp. 44–52.

[2] Krivoshapkina O., Yakovleva A., Zakharova A., Pavlova A., Eroshenko V., Gogoleva P., Tikhonov E., Kunickaya O. Environmental safety of residents of Yakutsk and Zhatay: evidence from sociological research. J. of Environmental Studies and Sciences, 2022, t. 12, no. 3, pp. 566–576.

[3] Kunitskaya O.A., Novgorodov D.V., Markov O.B. Problemy effektivnoy pererabotki povrezhdennoy lesnym pozharom drevesiny [Problems of effective processing of wood damaged by forest fire]. Kompleksnye voprosy agrarnoy nauki i obrazovaniya. Sbornik nauchnykh statey po materialam Vnutrivuzovskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 65-letiyu Vysshego agrarnogo obrazovaniya Respubliki Sakha (Yakutiya) i Vserossiyskoy studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem v ramkakh «Severnogo foruma – 2021» [Complex issues of agrarian science and education. Collection of scientific articles based on the materials of the Intra-University Scientific and Practical Conference dedicated to the 65th anniversary of Higher Agrarian Education of the Republic of Sakha (Yakutia) and the All-Russian Student Scientific and Practical Conference with international participation within the framework of the Northern Forum – 2021], September 27 – November 12, 2021. Yakutsk: Arctic State Agrotechnological University, 2021, pp. 285–291.

[4] Grigor’eva O.I., Grin’ko O.I., Gur’ev A.Yu. Perspektivnaya tekhnologiya lesovosstanovleniya posle krupnykh i katastroficheskikh lesnykh pozharov [Promising technology for reforestation after large and catastrophic forest fires]. Povyshenie effektivnosti lesnogo kompleksa. Materialy VIII Vserossiyskoy natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem. Petrozavodsk, 24 maya 2022 goda [Improving the efficiency of the forestry complex. Materials of the VIII All-Russian National Scientific and Practical Conference with International Participation]. Petrozavodsk, May 24, 2022. Petrozavodsk: Petrozavodsk State University, 2022, pp. 52–54.

[5] Metodika tusheniya landshaftnykh pozharov. Utv. MChS Rossii 14 sentyabrya 2015 g. [Methods for extinguishing landscape fires. Approved Ministry of Emergency Situations of Russia September 14, 2015]. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/71145496/ (accessed 05.09.2023).

[6] Kovalev R.N., Enaleeva-Bandura I.M., Baranov A.N., Grigor’eva O.I., Grigor’ev I.V. Matematicheskaya model’ opredeleniya optimal’nogo mestoraspolozheniya lesnykh pozharno-khimicheskikh stantsiy s uchetom urovnya razvitiya transportnykh setey na territorii lesnogo fonda [Mathematical model for determining the optimal location of forest fire-chemical stations taking into account the level of development of transport networks on the territory of the forest fund]. Resources and Technology, 2021, v. 18, no. 4, pp. 77–92.

[7] Korshunov N.A., Shchetinskiy E.A. Rukovodstvo tusheniem krupnykh lesnykh pozharov [Management of extinguishing large forest fires]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 2013, no. 4, pp. 39–40.

[8] Andreev Yu. A., Bryukhanov, A. V. Profilaktika, monitoring i bor’ba s prirodnymi pozharami (na primere Altae-Sayanskogo ekoregiona) [revention, monitoring and control of natural fires (on the example of the Altai-Sayan ecoregion)]. Krasnoyarsk: City, 2011, 272 p.

[9] Eliseev A.A., Tarasova V.A. Ispol’zovanie forvardera John Deere dlya tusheniya lesnykh pozharov [Using a John Deere forwarder to extinguish forest fires]. Sotsial’no-ekonomicheskie i tekhnicheskie sistemy: issledovanie, proektirovanie, optimizatsiya [Socio-economic and technical systems: research, design, optimization], 2021, no. 2 (88), pp. 78–85.

[10] Grigor’eva O.I., Grin’ko O.I., Nikolaeva F.V. Lesopozharnye transportno-tekhnologicheskie kompleksy na baze kolesnykh forvarderov [Forest fire transport-technological complexes based on wheeled forwarders]. Transportnye i transportno-tekhnologicheskie sistemy. Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Transport and transport-technological systems. Materials of the International Scientific and Technical Conference]. Ed. N.S. Zakharov. Tyumen, April 15, 2021. Tyumen: Tyumen Industrial University, 2021, pp. 55–58.

[11] Martynyuk A.A., Kotel’nikov R.V. Ispol’zovanie zakona Benforda dlya otsenki dostovernosti svedeniy o lesnykh pozharakh [Using Benford’s law to assess the reliability of information about forest fires]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Journal], 2018, v. 8, no. 1 (29), pp. 28–34.

[12] Volkova Yu.V., Shkvarov A.I., Dukhopel’nikova N.R., Rudevskiy V.M. Primenenie iglofil’trovykh ustanovok v Sankt-Peterburge [Application of wellpoint installations in St. Petersburg]. Nedelya nauki SPbPU: mater. nauchnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, Sankt-Peterburg, 19–24 noyabrya 2018 g. [Science Week SPbPU: material. scientific conference with international participation], St. Petersburg, November 19–24, 2018. St. Petersburg: Polytech-Press, 2018, pp. 136–138.

[13] Arutyunyan R.N. Vakuumnoe vodoponizhenie v praktike stroitel’stva [Vacuum water reduction in construction practice]. Moscow: Stroyizdat, 1990, 184 p.

[14] Rusalenko A.I. Opredelenie glubiny zaleganiya gruntovykh vod v lesnykh fitotsenozakh [Determination of the depth of groundwater in forest phytocenoses]. Minsk: Belarusian State Technological University, 2009, 16 p.

[15] Mikhaylova L.M., Kunitskaya O.A., Motovilov A.I. Perspektivy sistem mashin na baze sredstv maloy mekhanizatsii dlya maloob’emnykh lesozagotovok i lesokhozyaystvennykh rabot [Prospects for machine systems based on small-scale mechanization for low-volume logging and forestry work]. Strategiya i perspektivy razvitiya agrotekhnologiy i lesnogo kompleksa Yakutii do 2050 goda: mater. Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennoy 100-letiyu obrazovaniya Yakutskoy ASSR i 85-letiyu Pervogo prezidenta RS(Ya) M.E. Nikolaeva (Nikolaevskie chteniya) [Strategy and prospects for the development of agricultural technologies and the forestry complex of Yakutia until 2050: material. All-Russian scientific and practical conference with international participation, dedicated to the 100th anniversary of the formation of the Yakut Autonomous Soviet Socialist Republic and the 85th anniversary of the First President of the Republic of Sakha (Yakutia) M.E. Nikolaev (Nikolaev Readings)], Yakutsk, November 17, 2022. Yakutsk: Znanie-M, 2022, pp. 735–742.

[16] Morkovina S.S., Kunickaya O., Dolmatova L., Markov O., Nguyen V.L., Baranova T., Shadrina S., Grin’ko O. Comparative analysis of economic aspects of growing seedlings with closed and open root systems: the experience of Russia. Asian J. of Water, Environment and Pollution, 2021, t. 18, no. 2, pp. 19–26.

[17] Kunickaya O., Tanyukevich V., Khmeleva D., Kulik A., Runova E., Savchenkova V., Voronova A., Lavrov M. Cultivation of the targeted forest plantations. J. of Environmental Treatment Tech-niques, 2020, t. 8, no. 4, pp. 1385–1393.

[18] Kunitskaya O.A., Davtyan A.B., Pomiguev A.V. Transportno-tekhnologicheskie kompleksy dlya proizvodstva toplivnoy shchepy [Transport-technological complexes for the production of fuel chips]. Transportnye i transportno-tekhnologicheskie sistemy: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Transport and transport-technological systems: material. International Scientific and Technical Conference, Tyumen, April 15, 2021]. Ed. N.S. Zakharov. Tyumen: Tyumen Industrial University, 2021, pp. 141–144.

[19] Kunitskaya O.A., Stepanova D.I., Grigor’ev M.F. Transportno-tekhnologicheskie sistemy dlya sbora i pererabotki pishchevoy produktsii lesa [Transport and technological systems for the collection and processing of forest food products]. Energoeffektivnost’ i energosberezhenie v sovremennom proizvodstve i obshchestve: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Energy efficiency and energy saving in modern production and society: material. International Scientific and Practical Conference]. Ed. V.A. Gulevsky, Voronezh, June 06–07, 2018. Voronezh: Voronezh State Agrarian University named after. Emperor Peter I, 2018, pp. 102–108.

[20] Sushkov S.I., Burmistrova O.N., Timokhova O., Burmistrov V.A., Mikhaylenko E., Chemshikova Y. Perfection of decision-making methods in multilevel hierarchical transport systems. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Novosibirsk, 2019, С. 012203.

[21] Burmistrova O.N., Chernikov E.A., Pil’nik Yu.N., Chemshikova Yu.M. K voprosu sovershenstvovaniya transportnykh gruzopotokov lesomaterialov v usloviyakh intellektual’nykh transportnykh sistem [On the issue of improving transport cargo flows of timber in the conditions of intelligent transport systems]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Journal], 2018, v. 8, no. 3 (31), pp. 131–138.

[22] Kunitskaya O.A., Pomiguev A.V. Funktsional’nye vozmozhnosti i ekspluatatsionnye kharakteristiki sredstv energosnabzheniya lesnykh terminalov [Functional capabilities and operational characteristics of power supply means for forest terminals]. Povyshenie effektivnosti lesnogo kompleksa: mater. VII Vserossiyskoy natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Improving the efficiency of the forestry complex: material. VII All-Russian National Scientific and Practical Conference with International Participation]. Petrozavodsk, May 25, 2021. Petrozavodsk: Petrozavodsk State University, 2021, pp. 102–103.

[23] Kunitskaya O.A., Pomiguev A.V. Effektivnaya sistema preobrazovaniya teplovoy energii v elektricheskuyu dlya energosnabzheniya lesnykh terminalov [An effective system for converting thermal energy into electrical energy for power supply of forest terminals]. Povyshenie effektivnosti lesnogo kompleksa: mater. VII Vserossiyskoy natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Improving the efficiency of the forestry complex: material. VII All-Russian National Scientific and Practical Conference with International Participation]. Petrozavodsk, May 25, 2021. Petrozavodsk: Petrozavodsk State University, 2021, pp. 104–105.

[24] Kunitskaya O.A., Storodubtseva T.N., Pomiguev A.V. Energo-resursosberegayushchie tekhnologii elektrosnabzheniya lesnykh terminalov [Energy-resource-saving technologies for power supply to forest terminals]. Ekologo-resursosberegayushchie tekhnologii v nauke i tekhnike: mater. Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Ecological and resource-saving technologies in science and technology: material. All-Russian Scientific and Technical Conference], Voronezh October 19–20, 2021. Voronezh: Voronezh State Forestry University named after. G.F. Morozova, 2021, pp. 112–117.

[25] Kunitskaya O.A., Pomiguev A.V. Perspektivy razvitiya sistem generirovaniya i preobrazovaniya elektricheskoy energii dlya lesnykh terminalov [Prospects for the development of systems for generating and converting electrical energy for forest terminals]. Lesoekspluatatsiya i kompleksnoe ispol’zovanie drevesiny: sb. statey Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Forest exploitation and complex use of wood: collection. articles of the All-Russian Scientific and Practical Conference]. Krasnoyarsk, March 10, 2021. Krasnoyarsk: Siberian State University of Science and Technology named after Academician M.F. Reshetneva, 2021, pp. 124–128.

[26] Kunickaya O., Pomiguev A., Kruchinin I., Storodubtseva T., Voronova A., Levushkin D., Borisov V., Ivanov V. Analysis of modern wood processing techniques in timber terminals. Central European Forestry J., 2022, t. 68, no. 1, pp. 51–59.

[27] Trushevskiy P.V., Kunitskaya O.A. Sovremennye sistemy mashin dlya ochistki lesosek ot porubochnykh ostatkov [Modern systems of machines for cleaning cutting areas from logging residues]. Aktual’nye problemy lesnogo khozyaystva i derevopererabotki: mater. Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Current problems of forestry and wood processing: material. All-Russian Scientific and Practical Conference]. Ed. Yu.M. Kazakov, Kazan, April 24–28, 2023. Kazan: Kazan National Research Technological University, 2023, pp. 121–126.

[28] Trushevskiy P.V., Kunitskaya O.A. Vliyanie tekhnologii i sistemy mashin lesosechnykh rabot na kontsentratsiyu porubochnykh ostatkov [The influence of technology and systems of logging machines on the concentration of logging residues]. Aktual’nye problemy lesnogo khozyaystva i derevopererabotki: mater. Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Current problems of forestry and wood processing: material. All-Russian Scientific and Practical Conference]. Ed. Yu.M. Kazakov. Kazan, April 24–28, 2023. Kazan: Kazan National Research Technological University, 2023, pp. 110–113.

[29] Trushevskiy P.V., Kunitskaya O.A. Sposoby sbora porubochnykh ostatkov dlya proizvodstva biotopliva [Methods for collecting logging residues for biofuel production]. Aktual’nye problemy lesnogo khozyaystva i derevopererabotki: mater. Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Current problems of forestry and wood processing: material. All-Russian Scientific and Practical Conference]. Ed. Yu.M. Kazakov. Kazan, April 24–28, 2023. Kazan: Kazan National Research Technological University, 2023, pp. 89–93

[30] Kunickaya O.A., Sleptsova N.A., Ustinova V.V., Shadrin A.A., Burmistrova O.N., Markov O.B., Gasparyan G.D., Davtyan A.B., Lapshina M.L., Kruzhilin S.N. Wood treatment with hydro impact: a theoretical and experimental study. Bulgarian J. of Agricultural Science. 2019, t. 25, no. 2, pp. 158–166.

[31] Trushevskiy P.V., Kunitskaya O.A., Grigor’eva O.I., Davtyan A.B. Effektivnoe i bezopasnoe ispol’zovanie mobil’nykh rubitel’nykh mashin [Efficient and safe use of mobile chippers]. Bezopasnost’ i okhrana truda v lesozagotovitel’nom i derevoobrabatyvayushchem proizvodstvakh [Safety and labor protection in logging and woodworking industries], 2023, no. 4, pp. 30–43.

[32] Ryabukhin P.B., Kunitskaya O.A., Burgonutdinov A.M., Makuev V.A., Sivtseva T.V., Zadrauskaite N.O., Gerts E.F., Markov O.B. Improving the efficiency of forest companies by optimizing the key indicators of sustainable forest management: a case study of the Far East. Forest Science and Technology, 2022, t. 18, no. 4, pp. 190–200.

[33] Medvedev S.O., Zyryanov M.A., Mokhirev A.P., Kunitskaya O.A., Voronov R.V., Storodubtseva T.N., Grigorieva O.I., Grigorev I.V. Russian timber industry: current situation and modelling of prospects for wood biomass use. International Journal of Design and Nature and Ecodynamics, 2022, t. 17, no. 5, pp. 745–752.

[34] Davtyan A.B., Dolzhikov I.S., Kunitskaya O.A. Obosnovanie sistem mashin dlya sozdaniya i ekspluatatsii energeticheskikh lesnykh plantatsiy v razlichnykh prirodno-proizvodstvennykh usloviyakh [Justification of machine systems for the creation and operation of energy forest plantations in various natural production conditions]. Vestnik AGATU [Bulletin of AGATU], 2022, no. 4 (8), pp. 49–94.

[35] Novikov M.S., Kunitskaya O.A., Rudov S.E., Kalyashov V.A. Metodika i apparatura eksperimental’nykh issledovaniy dinamiki temperatur sloev lesnogo pochvogrunta kriolitozony [Methods and equipment for experimental studies of the dynamics of temperatures in layers of forest soil in the permafrost zone]. Ustoychivoe razvitie sel’skogo khozyaystva i agrosistem budushchego v Arktike: mater. Vserossiyskoy studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii v ramkakh «Severnogo foruma – 2022» [Sustainable development of agriculture and agricultural systems of the future in the Arctic: material. All-Russian student scientific and practical conference within the framework of the Northern Forum – 2022]. Novokuznetsk, November 30, 2022. Yakutsk: Znanie-M, 2022, pp. 378–383.

Authors’ information

Grigor’eva Ol’ga Ivanovna — Associate Professor of the Forestry Department of the Saint Petersburg State Forestry Engineering University named after S.M. Kirov, grigoreva_o@list.ru

Savchenkova Vera Aleksandrovna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Chief Researcher of the Department of Forest pyrology and fire protection of forests at the Federal Budget Institution All-Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, v9651658826@yandex.ru

Grigor’ev Igor’ Vladislavovich — Professor of the Department Technology and Equipment of the Forest complex of the Arctic State Agrotechnological University, silver73@inbox.ru

Dolzhikov Il’ya Sergeevich — Assistant of the Department of Industrial Safety of the Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, idolzhikov222@mail.ru

Lorents Anatoliy Sergeevich — Associate Professor of the Department of Engineering of Transport and Technological Means and Equipment of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov (Northern (Arctic) Federal University named after M. V. Lomonosov), a.lorents@narfu.ru

Grin’ko Oleg Ivanovich — pg. of the Basic Department of Reproduction and Processing of Forest Resources of the Bratsk State University, goi2@yandex.ru

ЛАНДШАФТНАЯ АРХИТЕКТУРА

7

КОМПЛЕКСНАЯ СТРАТЕГИЯ ОЗЕЛЕНЕНИЯ ВНУТРИКВАРТАЛЬНОЙ ТЕРРИТОРИИ В ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВЕ (НА ПРИМЕРЕ ИСТОРИЧЕСКОГО КВАРТАЛА Г. ВОРОНЕЖА)

78–90

УДК 630*712.413

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-78-90

Шифр ВАК 4.1.6

В.В. Кругляк¹, Е.И. Гурьева², В.Г. Акашева²

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

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

kruglyak_vl@mail.ru

Приведена концептуальная модель комплексной стратегии озеленения внутриквартальной территории в градостроительстве. Рассмотрена схема этажности застройки с учетом границ территории исследования. Указаны городские социальные объекты. Проанализирована историческая ретроспектива развития ул. Кольцовской с 1880 по 2023 гг. Приведена карта градостроительного зонирования городского округа города Воронежа (зона — 1023; 1018; 1016; 1013). Выполнен фотоанализ объектов ландшафтно-градостроительной среды. Определен профиль ул. Фридриха Энгельса. Изложены рекомендации по оптимизации зеленых насаждений, их структуры, видового состава на территории внутренних дворов в пределах рассматриваемого исторического квартала.

Ключевые слова: озеленение населенных пунктов, градостроительство, квартал, зеленые насаждения

Ссылка для цитирования: Кругляк В.В., Гурьева Е.И., Акашева В.Г. Комплексная стратегия озеленения внутриквартальной территории в градостроительстве (на примере исторического квартала г. Воронежа) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 78–90. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-78-90

Список литературы

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

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

[3] Земскова О.В., Семенов В.С. Инновационный материал для дизайна парковой зоны города // Перспективы науки, 2020. № 2 (125). С. 42–46.

[4] Гурьева Е.И., Прокофьева Н.В., Коростелев А.Г. Учение о природных ландшафтах // Архитектура и архитектурная среда: вопросы исторического и современного развития: матер. Международной научно-практической конференции, в 2-х т., Тюмень, 22–23 апреля 2022 г. / Под ред. А.Б. Храмцова. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2022. С. 200–203.

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

[6] Карташова Н.П., Гурьева Е.И. Состояние и устойчивость насаждений г. Воронежа (на примере бульвара Кольцовский) // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки, 2008. № 3 (145). С. 124–126.

[7] Сидоренко М.М., Марченко М.Н. Ландшафтное дизайн-проектирование внутридворовых территорий и парковых пространств // Дизайн и архитектура: синтез теории и практики: сб. научных трудов / Под ред. М.Н. Марченко. Краснодар: Кубанский государственный университет, 2023. С. 296–302.

[8] Теодоронский В.С. О методах визуально-ландшафтной оценки территорий при создании объектов ландшафтной архитектуры // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 2. С. 57–63. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-2-57-63

[9] Шарафиева Л.Р. Апробация методики исследования взаимодействия человека с архитектурно-ландшафтной средой образовательных общественнных пространств (на примере НОЦ Ботанический сад ТВГУ) // Зеленый журнал – Бюллетень ботанического сада Тверского государственного университета, 2019. № 6. С. 38–71.

[10] Фролов А.К. Окружающая среда крупного города и жизнь растений в нем. СПб.: Наука, 1996. 328 с.

[11] Методическое руководство и технические условия по реконструкции городских зеленых насаждений. М.: МГУЛ, 2001. 58 с.

[12] Саймондс Дж. Ландшафт и архитектура. М.: Стройиздат, 1965. 193 с.

[13] Гейл Я. Города для людей. М.: Альпина Паблишер, 2012. 276 с.

[14] Баженов А.В. Планировочные предпосылки рационального природоиспользования города (на примере средних городов ЦЧР): дис. … канд. архитектуры: 18.00.04. Москва, 1984. 170 c.

[15] Бенуж А.А. Этапы развития экологического архитектурно-строительного проектирования в России // Development stages of ecological architectural and construction design in Russia. Недвижимость: экономика, управление, 2021. № 1. С. 49–52.

[16] Большаков А.Г. Градостроительная организация ландшафта как фактор устойчивого развития территории: дис. … д-ра архитектуры: 18.00.01. Иркутск, 2003. 424 с.

[17] Залесская Л.С. Ландшафтная архитектура. М.: Стройиздат, 1979. 237 с.

[18] Макаров В.З. Теория и практика ландшафтно-экологических исследований крупных городов с применением ГИС-технологий: автореф. дис. … д-ра геогр. наук: 25.00.23. Санкт-Петербург, 2001. 44 с.

[19] Урбах А.И., Лин. М.Т. Архитектура городских пешеходных пространств. М.: Стройиздат, 1990. 200 с.

[20] Чурсина Л.В. Формирование городских социальных пространств с использованием информационных технологий // Architecture and Modern Information Technologies, 2021. № 1 (54). С. 236–247.

[21] Нефедов В.А. Ландшафтный дизайн и устойчивость среды. СПб.: Полиграфист, 2002. 295 с.

[22] Крашенинников А.В. Градостроительное развитие жилой застройки: исследование опыта западных стран. М.: Архитектура–С, 2005. 112 с.

[23] Крашенинников А.В. Когнитивная урбанистика: архетипы и прототипы городской среды. М.: Курс, 2020. 209 с.

[24] Попов П.А. Воронеж: История города в названиях улиц. Воронеж: Кварта, 2003. 448 с.

[25] Шунелько Е.В. Многокомпонентная биоиндикация городских транспортно-селитебных ландшафтов: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. Воронеж, 2000. 22 с.

[26] Прокопенко В.В., Ганжа О.А. К вопросу о методах оценки показателя комфортности ландшафтно-рекреационных территорий крупнейших городов (на примере города Волгограда) // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 2015. Вып. 40 (59). С. 73–88.

[27] Иванова Н.В., Дубов И.А., Назаров К.Р., Мурадов И.С. Проектирование неаллергенного озеленения урбанизированных территорий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 2021. № 4 (85). С. 230–242.

[28] Бураков Р.А., Овчинников И.Г. Разработка и анализ вариантов проекта транспортно-пешеходного пересечения городских улиц в крупном городе // Вестник евразийской науки, 2021. Т. 13. № 2. С. 5.

[29] ГОСТ 28329–89 Озеленение городов. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1990. 13 с.

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

[31] Кравченко Э.В., Будагов И.В., Кравченко Е.С. Об учете экологических факторов при планировании использования городских земель // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник), 2013. № 3. С. 116–117.

[32] Федоров В.В., Ханыгин Д.А., Овчарова А.Ж., Коротаева З.В. Традиции и инновации в архитектурном образовании: среда как механизм культурной памяти // Роль инновационной деятельности в обеспечении качества образования / Под ред. В.Б. Петропавловской, 2015. С. 86–93.

[33] Горшкова А.А. Исследование исторических центров городов Золотого кольца, формирование архитектурно-ландшафтной среды // Перспективы устойчивого развития лесопромышленного комплекса РФ, 2018. С. 133–136.

Сведения об авторах

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

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

Акашева Виолетта Григорьевна — бакалавр градостроительства факультета архитектуры и градостроительства, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», avitukha@mail.ru

INNER-BLOCK TERRITORY LANDSCAPING INTEGRATED STRATEGY IN URBAN PLANNING (ON EXAMPLE OF HISTORICAL BLOCK IN VORONEZH)

V.V. Kruglyak1, E.I. Gur,eva2, V.G. Akasheva2

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

2Voronezh State Technical University, 84, 20-letiya Oktyabrya st., 394006, Voronezh, Russia

kruglyak_vl@mail.ru

A conceptual model of a comprehensive strategy for landscaping inner-block territory in urban planning is presented. The scheme of the building heights in the block is considered, taking into account the boundaries of the study area in the historical area. City social facilities are indicated (educational institutions, government agencies, places for recreation). A historical retrospective of Koltsovskaya Street development from 1880 to 2023 is analyzed. A map of the urban planning zoning of the urban district of Voronezh city is provided (zone — 1023; 1018; 1016; 1013). A photo analysis of objects in the landscape and urban environment of the study area has been established, taking into account the pedestrian facilities and roadways. It is recommended that the road network of the design site has public transport stops. The profile of Friedrich Engels Street was determined, taking into account the local area and a sidewalk. Recommendations for optimizing green spaces, their structure, and species composition in the courtyards of the historical quarter are outlined.

Keywords: landscaping of settlements, urban planning, quarter, green spaces

Suggested citation: Kruglyak V.V., Gur’eva E.I., Akasheva V.G. Kompleksnaya strategiya ozeleneniya vnutrikvartal’noy territorii v gradostroitel’stve (na primere istoricheskogo kvartala g. Voronezha) [Inner-block territory landscaping integrated strategy in urban planning (on example of historical block in Voronezh)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 78–90. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-78-90

References

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

[2] Kruglyak V.V., Gur’eva E.I. Drevovodstvo [Arboriculture]. Voronezh: VGLTA, 2011, 144 p.

[3] Zemskova O.V., Semenov V.S. Innovatsionnyy material dlya dizayna parkovoy zony goroda [Innovative material for the design of the city park zone]. Perspektivy nauki [Prospects of Science], 2020, no. 2 (125), pp. 42–46.

[4] Gur’eva E.I., Prokof’eva N.V., Korostelev A.G. Uchenie o prirodnykh landshaftakh [The doctrine of natural landscapes]. Arkhitektura i arkhitekturnaya sreda: voprosy istoricheskogo i sovremennogo razvitiya: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Architecture and architectural environment: issues of historical and modern development. Materials of the International Scientific and Practical Conference]. In 2 vol. Ed. A.B. Khramtsov. Tyumen’: Tyumenskiy industrial’nyy universitet, 2022, pp. 200–203.

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

[6] Kartashova N.P., Gur’eva E.I. Sostoyanie i ustoychivost’ nasazhdeniy g. Voronezha (na primere bul’vara Kol’tsovskiy) [The state and stability of plantings in Voronezh (on the example of Koltsovsky Boulevard)]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Tekhnicheskie nauki [News of higher educational institutions. The North Caucasus region. Technical sciences], 2008, no. 3 (145), pp. 124–126.

[7] Sidorenko M.M., Marchenko M.N. Landshaftnoe dizayn-proektirovanie vnutridvorovykh territoriy i parkovykh prostranstv [Landscape design of courtyard territories and park spaces]. Dizayn i arkhitektura: sintez teorii i praktiki: sb. nauchnykh trudov [Design and architecture: synthesis of theory and practice: collection of scientific papers]. Ed. M.N. Marchenko. Krasnodar: Kuban State University, 2023, pp. 296–302.

[8] Teodoronsky V.S. O metodakh vizual’no-landshaftnoy otsenki territoriy pri sozdanii ob’etov landshaftnoy arkhitektury [Visual landscape areas assessment techniques when creating objects of landscape architecture]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 2, pp. 57–63. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-2-57-63

[9] Sharafieva L.R. Aprobatsiya metodiki issledovaniya vzaimodeystviya cheloveka s arkhitekturno-landshaftnoy sredoy obrazovatel’nykh obshchestvennnykh prostranstv (na primere NOTs Botanicheskiy sad TVGU) [Testing the methodology for studying human interaction with the architectural and landscape environment of educational public spaces (on the example of the REC Botanical Garden of Tver State University)]. Zelenyy zhurnal – Byulleten’ botanicheskogo sada Tverskogo gosudarstvennogo universiteta [Green J. – Bulletin of the Botanical Garden of Tver State University], 2019, no. 6, pp. 38–71.

[10] Frolov A.K. Okruzhayushchaya sreda krupnogo goroda i zhizn’ rasteniy v nem [The environment of a large city and the life of plants in it]. St. Petersburg: Nauka, 1996, 328 p.

[11] Metodicheskoe rukovodstvo i tekhnicheskie usloviya po rekonstruktsii gorodskikh zelenykh nasazhdeniy [Methodological guidelines and technical conditions for the reconstruction of urban green spaces]. Moscow: MGUL, 2001, 58 p.

[12] Symonds J. Landshaft i arkhitektura [Landscape and architecture]. Moscow: Stroyizdat, 1965, 193 p.

[13] Gail Ya. Goroda dlya lyudey [Cities for people]. Moscow: Alpina, 2012, 276 p.

[14] Bazhenov A.V. Planirovochnye predposylki ratsional’nogo prirodoispol’zovaniya goroda (na primere srednikh gorodov TsChR) [Planning prerequisites for rational natural use of the city (on the example of medium-sized cities of the Central Asian Region)]. Dis. Cand. Sci. (Architecture) 18.00.04. Moscow, 1984, 170 p.

[15] Benuzh A.A. Etapy razvitiya ekologicheskogo arkhitekturno-stroitel’nogo proektirovaniya v Rossii [Stages of development of ecological architectural and construction design in Russia]. Development stages of ecological architectural and construction design in Russia. Nedvizhimost’: ekonomika, upravlenie [Development stages of ecological architectural and construction design in Russia. Real estate: economics, management], 2021, no. 1, pp. 49–52.

[16] Bol’shakov A.G. Gradostroitel’naya organizatsiya landshafta kak faktor ustoychivogo razvitiya territorii [Urban planning organization of the landscape as a factor of sustainable development of the territory]. Dis. Dr. Sci. (Architecture) 18.00.01. Irkutsk, 2003, 424 p.

[17] Zalesskaya L.S. Landshaftnaya arkhitektura [Landscape architecture]. Moscow: Stroyizdat, 1979, 237 p.

[18] Makarov V.Z. Teoriya i praktika landshaftno-ekologicheskikh issledovaniy krupnykh gorodov s primeneniem GIS-tekhnologiy [Theory and practice of landscape and ecological studies of large cities using GIS technologies]. Dis. Dr. Sci. (Geographical) 25.00.23. St. Petersburg, 2001, 44 p.

[19] Urbakh A.I., Lin. M.T. Arkhitektura gorodskikh peshekhodnykh prostranstv [Architecture of urban pedestrian spaces]. Moscow: Stroyizdat, 1990, 200 p.

[20] Chursina L.V. Formirovanie gorodskikh sotsial’nykh prostranstv s ispol’zovaniem informatsionnykh tekhnologiy [Formation of urban social spaces using information technologies]. Architecture and Modern Information Technologies [Architecture and Modern Information Technologies], 2021, no. 1 (54), pp. 236–247.

[21] Nefedov V.A. Landshaftnyy dizayn i ustoychivost’ sredy [Landscape design and environmental sustainability]. St. Petersburg: Polygraphist, 2002, 295 p.

[22] Krasheninnikov A.V. Gradostroitel’noe razvitie zhiloy zastroyki: issledovanie opyta zapadnykh stran [Urban development of residential development: a study of the experience of Western countries]. Moscow: Architecture–S, 2005, 112 p.

[23] Krasheninnikov A.V. Kognitivnaya urbanistika: arkhetipy i prototipy gorodskoy sredy [Cognitive urbanism: archetypes and prototypes of the urban environment]. Moscow: Course, 2020, 209 p.

[24] Popov P.A. Voronezh: Istoriya goroda v nazvaniyakh ulits [Voronezh: The history of the city in street names]. Voronezh: Kvart, 2003, 448 p.

[25] Shunel’ko E.V. Mnogokomponentnaya bioindikatsiya gorodskikh transportno-selitebnykh landshaftov [Multicomponent bioindication of urban transport and residential landscapes]. Dis. Cand. Sci. (Biological) 03.00.16. Voronezh, 2000, 22 p.

[26] Prokopenko V.V., Ganzha O.A. K voprosu o metodakh otsenki pokazatelya komfortnosti landshaftno-rekreatsionnykh territoriy krupneyshikh gorodov (na primere goroda Volgograda) [On the question of methods for assessing the comfort index of landscape and recreational territories of the largest cities (on the example of the city of Volgograd)]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta. Seriya: Stroitel’stvo i arkhitektura [Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Construction and Architecture], 2015, iss. 40 (59), pp. 73–88.

[27] Ivanova N.V., Dubov I.A., Nazarov K.R., Muradov I.S. Proektirovanie neallergennogo ozeleneniya urbanizirovannykh territoriy [Designing non-allergenic landscaping of urbanized territories]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta. Seriya: Stroitel’stvo i arkhitektura [Bulletin of the Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Construction and Architecture], 2021, no. 4 (85), pp. 230–242.

[28] Burakov R.A., Ovchinnikov I.G. Razrabotka i analiz variantov proekta transportno-peshekhodnogo peresecheniya gorodskikh ulits v krupnom gorode [Development and analysis of variants of the project of transport and pedestrian crossing of city streets in a large city]. Vestnik evraziyskoy nauki [Bulletin of Eurasian Science], 2021, vol. 13, no. 2, p. 5.

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

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

[31] Kravchenko E.V., Budagov I.V., Kravchenko E.S. Ob uchete ekologicheskikh faktorov pri planirovanii ispol’zovaniya gorodskikh zemel’ [On taking into account environmental factors when planning the use of urban lands]. Nauka. Tekhnika. Tekhnologii (politekhnicheskiy vestnik) [Science. Technology. Technologies (Polytechnic Bulletin)], 2013, no. 3, pp. 116–117.

[32] Fedorov V.V., Khanygin D.A., Ovcharova A.Zh., Korotaeva Z.V. Traditsii i innovatsii v arkhitekturnom obrazovanii: sreda kak mekhanizm kul’turnoy pamyati [Traditions and innovations in architectural education: environment as a mechanism of cultural memory]. Rol’ innovatsionnoy deyatel’nosti v obespechenii kachestva obrazovaniya [The role of innovation activities in ensuring the quality of education]. Ed. V.B. Petropavlovskaya, 2015, pp. 86–93.

[33] Gorshkova A.A. Issledovanie istoricheskikh tsentrov gorodov Zolotogo kol’tsa, formirovanie arkhitekturno-landshaftnoy sredy [Study of historical centers of the cities of the Golden Ring, formation of the architectural and landscape environment]. Perspektivy ustoychivogo razvitiya lesopromyshlennogo kompleksa RF [Prospects for sustainable development of the forestry complex of the Russian Federation], 2018, pp. 133–136.

Authors’ information

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

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

Akasheva Violetta Grigor’evna — Bachelor of Architecture and Urban Planning Faculty of Voronezh State Technical University, avitukha@mail.ru

8

АССОРТИМЕНТ И УСТОЙЧИВОСТЬ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОЗЕЛЕНЕНИЯ ДВОРЯНСКИХ УСАДЕБ БИОСФЕРНОГО РЕЗЕРВАТА «КОЛОГРИВСКИЙ ЛЕС»

91–102

УДК 712.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-91-102

Шифр ВАК 4.1.6

А.В. Лебедев^{1, 2}

¹ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева» (РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева), Россия, 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

²ФГБУ «Государственный заповедник «Кологривский лес», Россия, 157440, Костромская область, г. Кологрив, ул. Центральная, д. 15

alebedev@rgau-msha.ru

Выявление ассортимента древесных растений на территориях бывших усадеб, способов использования в отдельные периоды времени крайне важны как для понимания истории региона, так и для сохранения и восстановления объектов озеленения. Многие усадьбы северо-восточной части Костромской области продолжают оставаться в забвении. В настоящее время информация об ассортименте древесных растений в таких усадьбах носит фрагментарный и разносторонний характер и поэтому требует проведения научной систематизации. Цель работы — оценка ассортимента и устойчивости древесно-кустарниковых видов в системе озеленения дворянских усадеб, расположенных на территории зоны сотрудничества биосферного резервата «Кологривский лес» (Костромская область). Выявление ассортимента древесно-кустарниковых видов проводилось для 14 усадеб, расположенных в Кологривском округе (Екимцево, Жураново, Ивановское, Корабли, Лучкино, Пашнево, Шаево, Шоргутово), Мантуровском районе (Отрада, Шевяки) и Чухломском районе (Введенское, Клусеево, Колотилово, Острожниково). Методика исследования включала проведение историко-архивной экспертизы, сбор и анализ литературных сведений с упоминанием о древесных растениях, встречавшихся на территории усадеб, выполнение натурных обследований с применением методов ландшафтного анализа. Проведен анализ исторического ассортимента древесных растений в дворянских усадьбах биосферного резервата «Кологривский лес», позволивший выявить 42 вида и гибрида, из которых наибольшей встречаемостью характеризуются такие виды деревьев, как липа сердцевидная (Tilia cordata) — 86 %, береза повислая (Betula pendula) — 79 %, ель европейская (Picea abies) — 57 %, сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) — 57 % и лиственница сибирская (Larix sibirica) — 50 %. Выявлено, что из кустарников наиболее часто в озеленении усадеб использовались сирень обыкновенная (Syringa vulgaris), спирея дубравколистная (Spiraea chamaedryfolia) и карагана древовидная (Caragana arborescens). Выявленный в работе ассортимент древесно-кустарниковых растений не является окончательным, так как с момента национализации дворянских усадеб прошло более 100 лет, поэтому, сведения о многих видах, особенно кустарниках, являются утраченными.

Ключевые слова: дворянская усадьба, древесные растения, ассортимент растений, биосферный резерват «Кологривский лес»

Ссылка для цитирования: Лебедев А.В. Ассортимент и устойчивость древесных растений в системе озеленения дворянских усадеб биосферного резервата «Кологривский лес» // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 91–102. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-91-102

Список литературы

[1] Дужинская А.А., Дормидонтова В.В. Способы достижения выразительности городского пространства на примере стрелки Васильевского острова // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 1. С. 20–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-1-20-24

[2] Аксенова И.В., Клавир Е.В. Проблемы охраны и современного использования загородных дворянских усадеб // Вестник МГСУ, 2014. № 11. С. 14–25.

[3] Зайцева Л.А. Дворянские усадьбы как потенциал культурно-познавательного туризма Нижегородской области // Научный результат. Технологии бизнеса и сервиса, 2022. Т. 8. № 4. С. 3–14. DOI: 10.18413/2408-9346-2022-8-4-0-1

[4] Топорина В.А., Голубева Е.И. Усадебно-парковый комплекс как категория природно-культурного наследия // Проблемы региональной экологии, 2011. № 3. С. 195–203.

[5] Личак Д.А., Личак Н.А. Усадебная культура Ярославской области: к вопросу о реновации памятников // Умные композиты в строительстве, 2023. Т. 4. № 2. С. 77–86.

[6] Pejchal M., Štefl L. An Assortment of Woody Plants Produced in the Manor of Nové Dvory at the Turn of the 18th and 19th Centuries: European, Asian and North African Taxa // Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 2019, no. 67(5), pp. 1195–1212. DOI: 10.11118/actaun201967051195

[7] Melnichuk I., Trubacheva T., Tsymbal G., Dvatsatova T. Species composition dynamics of woody plants by the example of gardens and squares of the historical center of St. Petersburg // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2020, no. 574, p. 012051. DOI: 10.1088/1755-1315/574/1/012051

[8] Йенсен Т.В., Кондратьева И.Ю., Ойнас Д.Б., Сорокин А.И. Костромская усадьба. Кострома: Линия График, 2005. 597 с.

[9] Леонова В.А., Новиков В.Е., Разумеева Е.А., Ромашко Т.В. Восстановление историко-архитектурных планов усадеб в Костромской и Московской областях // Вестник «Зодчий. 21 век», 2015. № 2–2(55). С. 124–127.

[10] Леонова В.А., Куликова А.И., Тарасова Л.А. Состояние природных ландшафтов крестьянской усадьбы в деревне Асташово Костромской области и перспективы их развития // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 5. С. 74–84.

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-5-74-84

[11] Белянкина Н.А. Загородные усадьбы Костромской губернии конца XVIII – начала XX вв.: функционально-планировочный аспект: дис. ... канд. архитектуры, 18.00.01. Нижний Новгород, 2008. 192 с.

[12] Максименко М.Ф. Изучение динамики ассортимента декоративных травянистых растений и ее значение при реставрации исторических парков России: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук, 06.03.03. Москва, 2012. 24 с.

[13] Сиротина М.В., Мурадова Л.В., Чернявин П.В., Чистяков С.А., Панова Н.В., Ситникова О.Н., Лебедев А.В. О новом биосферном резервате «Кологривский лес» // Вклад особо охраняемых природных территорий в экологическую устойчивость регионов: Современное состояние и перспективы: Материалы II Всерос. (с междунар. участием) конф., приуроченной к 15-летию создания заповедника «Кологривский лес», Кологрив, 28–29 октября 2021 года. Кологрив: Изд-во Государственного природного заповедника «Кологривский лес», 2021. С. 8–13.

[14] Кругляк В.В. Адаптивные системы озеленения и методы их мобилизации в населенных пунктах Центрального Черноземья // Глинковские чтения: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию факультета агрономии, агрохимии и экологии Воронежского ГАУ. Воронеж: Изд-во Воронежского ГАУ, 2013. С. 101–105.

[15] Рудченко В.М., Смирнов Г.К., Шармин П.Н., Щеболева Е.Г. Памятники архитектуры Костромской области. Каталог. Выпуск V. Кологривский район. Межевской район. Нейский район. Мантуровский район. Кострома, 2003. 280 с.

[16] Рудченко В.М., Смирнов Г.К., Шармин П.Н., Щеболева Е.Г. Памятники архитектуры Костромской области. Каталог. Выпуск VI. Чухлома. Чухломской район. Кострома, 2004. 251 с.

[17] Русская усадьба. Сборник Общества изучения русской усадьбы. Вып. 2 (18) / под ред. Л.В. Ивановой. М.: АИРО – XX, 1996. 341 с.

[18] Хробостов А.В. Лебединая песня моего сердца / под ред. П.В. Романца. Кострома: Авантитул, 2015. 439 с.

[19] Костерева А.А., Казакова А.Е., Маркин А.А., Куприянова А.Г. Выявление утраченной планировочной и объемно-пространственной структуры на объектах культурного наследия ландшафтной архитектуры с помощью определения возраста деревьев // XIV чтения памяти Т.Б. Дубяго: Сб. трудов Междунар. конф. Санкт-Петербург, 2023. С. 31–45.

[20] Кузьмина К.А., Изотова Т.В. Старинные усадьбы и их использование в настоящее время // Ландшафтная архитектура, строительство и обработка древесины: Материалы науч.-техн. конф. СПбГЛТУ по итогам НИР 2022 года, ИЛАСиОД. Санкт-Петербург, 2023. С. 144–150.

[21] Лебедев А.В., Кочнев Я.В. Усадьба Виц-Григорьевых (Костромская область): история создания и современное состояние // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 4. С. 104–116. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-104-116

[22] Лебедев А.В. Усадьба Жураново (Кологривский округ Костромской области): история и современное состояние // Научные труды государственного природного заповедника «Кологривский лес». Вып. 2. Кологрив: Изд-во Государственного заповедника «Кологривский лес», 2023. С. 201–218.

[23] Киреева Ю.А. Подмосковные усадьбы как объект культурно-познавательного туризма // Тенденции и проблемы развития индустрии туризма и гостеприимства: Материалы 7-й Межрегион. науч.-практ. конф., Рязань, 22 октября 2020 года. Рязань: Изд-во РГУ имени С.А. Есенина, 2020. С. 12–15.

[24] Леонова В.А. Древесные растения в озеленении исторических центров малых городов Костромской области (ассортимент, структура, типы насаждений) // Бюллетень Главного ботанического сада, 2019. № 3(205). С. 30–35. DOI: 10.25791/BBGRAN.03.2019.884

[25] Топорина В.А. Сохранение и использование сельских усадеб Центральной России // От «царского огорода» к музею-заповеднику: Материалы науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 24–25 апреля 2017 года. Санкт-Петербург: Изд-во Государственного музея-заповедника «Петергоф», 2018. С. 412–420.

[26] Борисова Е.А. Флора Гридинского усадебного парка Ивановской области // Самарский научный вестник, 2015. № 2(11). С. 21–24.

[27] Истомина Н.Б., Лихачева О.В. Роль усадебных парков Псковской области в сохранении биоразнообразия // VII Семеновские чтения: наследие П.П. Семенова-Тян-Шанского и современная наука: Материалы Междунар. науч. конф., к 195-летию со дня рождения П.П. Семенова-Тян-Шанского, Липецк, 20–21 мая 2022 года. Липецк: Изд-во Липецкого государственного педагогического университета имени П.П. Семенова-Тян-Шанского, 2022. С. 143–146.

[28] Мануковская А.В., Тихонова Е.Н. Сохранение ландшафтов в системе усадебных комплексов Воронежской области // Проблемы трансформации естественных ландшафтов в результате антропогенной деятельности и пути их решения: Материалы Междунар. науч. экол. конф., посвященной Году науки и технологий, Краснодар, 29–31 марта 2021 года. Краснодар: Изд-во Кубанского государственного аграрного университета имени И.Т. Трубилина, 2021. С. 553–555.

[29] Володькин А.А., Ларионов М.В. Сохранение и перспективы использования усадебно-парковых комплексов как объектов изучения элементов культурного ландшафта // Эпистемологические основания современного образования: актуальные вопросы продвижения фундаментального знания в учебный процесс: Материалы Междунар. науч.-практ. конф.–2020 Борисоглебского филиала ФГБОУ ВО «ВГУ», Борисоглебск, 15–16 октября 2020 года. Москва: Перо, 2020. С. 332–338.

[30] Сокольская О.Б., Кузин А.Н. Анализ состояния парка князей Волконских в селе Владыкино Саратовской области и рекомендации по его использованию // Вест ник Алтайского государственного аграрного университета, 2011. № 2(76). С. 51–57.

[31] Белянкина Н.А. Загородные усадьбы Костромской губернии конца XVIII – начала XX веков: автореф. дис. … канд. архитектуры. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета, 2008. 24 с.

[32] Касаткина С.В. Дворянская усадьба как центр хозяйственной и культурной жизни провинции в 1861–1917 годах (на примере усадеб Костромской губернии): автореф. дис. … канд. ист. наук. Иваново: Изд-во Ивановского государственного университета (Шуйский филиал), 2016. 20 с.

[33] Сиротина М.В., Мурадова Л.В., Чернявин П.В., Чистяков С.А. О новом биосферном резервате «Кологривский лес» // Вклад особо охраняемых природных территорий в экологическую устойчивость регионов: Современное состояние и перспективы: Материалы II Всерос. конф., приуроченной к 15-летию создания заповедника «Кологривский лес», Кологрив, 28–29 октября 2021 г. Кологрив: Изд-во Государственного заповедника «Кологривский лес», 2021. С. 8–13.

Сведения об авторе

Лебедев Александр Вячеславович — д-р с.-х. наук, доцент кафедры землеустройства и лесоводства, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева» (РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева), Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева; науч. сотрудник, ФГБУ «Государственный заповедник «Кологривский лес», alebedev@rgau-msha.ru

WOODY PLANTS VARIETY AND SUSTAINABILITY IN NOBLE ESTATES LANDSCAPES IN KOLOGRIVSKY FOREST BIOSPHERE RESERVE

A.V. Lebedev^{1, 2}

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

²Kologrivsky Forest Nature Reserve, named after M.G. Sinitsyn, 15, Tsentralnaya st., 157440, Kostroma reg., Kologriv, Russia

alebedev@rgau-msha.ru

Identifying the woody plants variety in the territories of former noble estates and the methods of use in certain periods of time are extremely important both for understanding the history of the region and for the preservation and restoration of landscape objects. Many noble estates in the northeastern part of the Kostroma region continue to remain in oblivion. Currently, information about the woody plants variety in such estates is fragmentary and diverse and therefore requires scientific systematization. The purpose of the study is to assess the variety and sustainability of tree and shrub species in the landscaping system of noble estates located in the cooperation zone of the Kologrivsky Forest Biosphere Reserve (Kostroma region). Identification of tree and shrub species varieties was carried out for 14 noble estates located in the Kologrivsky district (Ekimtsevo, Zhuranovo, Ivanovskoye, Korabli, Luchkino, Pashnevo, Shaevo, Shorgutovo), Manturovo district (Otrada, Shevyaki) and Chukhloma district (Vvedenskoye, Kluseevo, Kolotilovo, Ostrozhnikovo). The research methodology included conducting a historical and archival examination, collecting and analyzing literary information mentioning woody plants found in the noble estates, and conducting field surveys using landscape analysis methods. The historical variety of woody plants in the noble estates of the Kologrivsky Forest Biosphere Reserve includes 42 species and hybrids, of which the most common tree species are small-leaved linden (Tilia cordata) — 86 %, silver birch (Betula pendula) — 79 %, Norway spruce (Picea abies) — 57 %, Scots pine (Pinus sylvestris) — 57 % and Siberian larch (Larix sibirica) — 50 %. Among the shrubs, common lilac (Syringa vulgaris), oak-leaved spirea (Spiraea chamaedryfolia) and Siberian pea shrub (Caragana arborescens) were most often used in landscaping of noble estates. The range of tree and shrub plants identified in the work is not final, since more than 100 years have passed since the nationalization of noble estates, therefore, information about many species, especially shrubs, has been lost.

Keywords: noble estate, woody plants, plants variety, Kologrivsky forest biosphere reserve

Suggested citation: Lebedev A.V. Assortiment i ustoychivost’ drevesnykh rasteniy v sisteme ozeleneniya dvoryanskikh usadeb biosfernogo rezervata «Kologrivskiy les» [Woody plants variety and sustainability in noble estates landscapes in Kologrivsky forest biosphere reserve]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 91–102. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-91-102

References

[1] Duzhinskaya A.A., Dormidontova V.V. Sposoby dostizheniya vyrazitel’nosti prostranstva na primere strelki Vasil’evskogo ostrova [Methods for achieving space expressivity by example of strelka ensemble on Vasilievsky Island]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 1, pp. 20–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-1-20-24

[2] Aksenova I.V., Klavir E.V. Problemy okhrany i sovremennogo ispol’zovaniya zagorodnykh dvoryanskikh usadeb [Problems of conservation and modern use of country manorial estates]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU], 2014, no. 11, pp. 14–25.

[3] Zaytseva L.A. Dvoryanskie usad’by kak potentsial kul’turno-poznavatel’nogo turizma Nizhegorodskoy oblasti [Noble estates as a potential for cultural and educational tourism of the Nizhny Novgorod region]. Nauchnyy rezul’tat. Tekhnologii biznesa i servisa [Research result. Business and service technologies], 2022, v. 8, no. 4, pp. 3–14. DOI: 10.18413/2408-9346-2022-8-4-0-1

[4] Toporina V.A., Golubeva E.I. Usadebno-parkovyy kompleks kak kategoriya prirodno-kul’turnogo naslediya [Country estates as a category natural and cultural heritage]. Problemy regional’noy ekologii [Problems of regional ecology], 2011, no. 3, pp. 195–203.

[5] Lichak D.A., Lichak N.A. Usadebnaya kul’tura Yaroslavskoy oblasti: k voprosu o renovatsii pamyatnikov [Manor culture of the Yaroslavl region: on the renovation of monuments]. Umnye kompozity v stroitel’stve [Smart composite in construction], 2023, v. 4, no. 2, pp. 77–86.

[6] Pejchal M., Štefl L. An Assortment of Woody Plants Produced in the Manor of Nové Dvory at the Turn of the 18th and 19th Centuries: European, Asian and North African Taxa. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 2019, no. 67(5), pp. 1195–1212. DOI: 10.11118/actaun201967051195

[7] Melnichuk I., Trubacheva T., Tsymbal G., Dvatsatova T. Species composition dynamics of woody plants by the example of gardens and squares of the historical center of St. Petersburg. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 2020, no. 574, p. 012051. DOI: 10.1088/1755-1315/574/1/012051

[8] Yensen T.V., Kondrat’eva I.Yu., Oynas D.B., Sorokin A.I. Kostromskaya usad’ba [Kostroma noble estate]. Kostroma: Izdatel’skiy dom Liniya grafik, 2005, 597 p.

[9] Leonova V.A., Novikov V.E., Razumeeva E.A., Romashko T.V. Vosstanovlenie istoriko-arkhitekturnykh planov usadeb v Kostromskoy i Moskovskoy oblastyakh [Restoration of historical and architectural plans of estates in the Kostroma and Moscow regions]. Vestnik. Zodchiy. 21 vek [Herald. Architect. 21 century], 2015, no. 2–2(55), pp. 124–127.

[10] Leonova V.A., Kulikova A.I., Tarasova L.A. Sostoyanie prirodnykh landshaftov krest’yanskoy usad’by v derevnе Astashovo Kostromskoy oblasti i perspektivy ikh razvitiya [Natural landscapes state of peasant manor in Astashovo village (Kostroma region) and prospects of their development]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 5, pp. 74–84. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-5-74-84

[11] Belyankina N.A. Zagorodnye usad’by Kostromskoy gubernii kontsa XVIII – nachala XX vv.: funktsional’no-planirovochnyy aspekt [Country noble estates of the Kostroma province of the late 18th – early 20th centuries: functional and planning aspect]. Nizhny Novgorod, 2008, 192 p.

[12] Maksimenko M.F. Izuchenie dinamiki assortimenta dekorativnykh travyanistykh rasteniy i ee znachenie pri restavratsii istoricheskikh parkov Rossii [Studying the dynamics of the assortment of ornamental herbaceous plants and its importance in the restoration of historical parks in Russia]. Moscow, 2012, 24 p.

[13] Sirotina M.V., Muradova L.V., Chernyavin P.V., Chistyakov S.A., Panova N.V., Sitnikova O.N., Lebedev A.V. O novom biosfernom rezervate «Kologrivskiy les» [About new Kologrivsky Forest Biosphere Reserve]. Vklad osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy v ekologicheskuyu ustoychivost’ regionov: Sovremennoe sostoyanie i perspektivy: materialy II Vserossiyskoy (s mezhdunarodnym uchastiem) konferentsii, priurochennoy k 15-letiyu sozdaniya zapovednika «Kologrivskiy les» [The contribution of specially protected natural areas to the ecological sustainability of the regions: Current state and prospects: materials of the II All-Russian (with international participation) conference dedicated to the 15th anniversary of the creation of the Kologrivsky Forest Nature Reserve]. Kologriv: Gosudarstvennyy prirodnyy zapovednik «Kologrivskiy les», 2021, pp. 8–13.

[14] Kruglyak V.V. Adaptivnye sistemy ozeleneniya i metody ikh mobilizatsii v naselennykh punktakh Tsentral’nogo Chernozem’ya [Adaptive landscaping systems and methods of their mobilization in populated areas of the Central Black Earth Region]. Glinkovskie chteniya: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 100-letiyu fakul’teta agronomii, agrokhimii i ekologii Voronezhskogo GAU [Glinka readings: material. International scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of the Faculty of Agronomy, Agrochemistry and Ecology of Voronezh State Agrarian University], 2013, pp. 101–105.

[15] Rudchenko V.M., Smirnov G.K., Sharmin P.N., Shcheboleva E.G. Pamyatniki arkhitektury Kostromskoy oblasti. Katalog. Vypusk V. Kologrivskiy rayon. Mezhevskoy rayon. Neyskiy rayon. Manturovskiy rayon [Architectural monuments of the Kostroma region. Catalog. Issue V. Kologrivsky district. Mezhevsky district. Neysky district. Manturovo district]. Kostroma, 2003, 280 p.

[16] Rudchenko V.M., Smirnov G.K., Sharmin P.N., Shcheboleva E.G. Pamyatniki arkhitektury Kostromskoy oblasti. Katalog. Vypusk VI. Chukhloma. Chukhlomskoy rayon [Architectural monuments of the Kostroma region. Catalog. Issue VI. Chukhloma. Chukhloma district]. Kostroma, 2004, 251 p.

[17] Russkaya usad’ba. Sbornik Obshchestva izucheniya russkoy usad’by. Vyp. 2 (18) [Russian estate. Collection of the Society for the Study of Russian Estates. Vol. 2 (18)]. Ed. L.V. Ivanova. Moscow: AIRO – XX, 1996, 341 p.

[18] Khrobostov A.V. Lebedinaya pesnya moego serdtsa [Swan song of my heart]. Ed. P.V. Romants. Kostroma: Avantitul, 2015, 439 p.

[19] Kostereva A.A., Kazakova A.E., Markin A.A., Kupriyanova A.G. Vyyavlenie utrachennoy planirovochnoy i ob’emno-prostranstvennoy struktury na ob’ektakh kul’turnogo naslediya landshaftnoy arkhitektury s pomoshch’yu opredeleniya vozrasta derev’ev [Identification of the lost planning and volumetric-spatial structure on objects of cultural heritage of landscape architecture by determining the age of trees]. XIV chteniya pamyati T.B. Dubyago: sb. trudov mezhdunarodnoy konferentsii [XIV readings in memory of T.B. Dubyago: proc. of the international conference]. St. Petersburg, 2023. pp. 31–45.

[20] Kuz’mina K.A., Izotova T.V. Starinnye usad’by i ikh ispol’zovanie v nastoyashchee vremya [Ancient estates and their current use]. Landshaftnaya arkhitektura, stroitel’stvo i obrabotka drevesiny: mater. nauchno-tekhnicheskoy konferentsii SPbGLTU po itogam NIR 2022 goda ILASiOD [Landscape architecture, construction and wood processing: material. scientific and technical conference of St. Petersburg State Forestry University based on the results of research work in 2022, ILASIOD]. St. Petersburg, 2023, pp. 144–150.

[21] Lebedev A.V., Kochnev Ya.V. Usad’ba Vits-Grigor’evykh (Kostromskaya oblast’): istoriya sozdaniya i sovremennoe sostoyanie [Noble estate of Vits-Grigoryevs (Kostroma region): history of creation and current state]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 104–116. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-104-116

[22] Lebedev A.V. Usad’ba Zhuranovo (Kologrivskiy okrug Kostromskoy oblasti): istoriya i sovremennoe sostoyanie [Zhuranovo noble estate (Kologrivsky district, Kostroma region): history and current status]. Nauchnye trudy gosudarstvennogo prirodnogo zapovednika «Kologrivskiy les». Vyp. 2 [Scientific Papers of the Kologrivsky Forest Nature Reserve. Issue 2]. Kologriv: Gosudarstvennyy zapovednik «Kologrivskiy les», 2023, pp. 201–218.

[23] Kireeva Yu.A. Podmoskovnye usad’by kak ob’ekt kul’turno-poznavatel’nogo turizma [Moscow region estates as an object of cultural and educational tourism]. Tendentsii i problemy razvitiya industrii turizma i gostepriimstva: mater. 7-y Mezhregional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Trends and problems of development of the tourism and hospitality industry: material. 7th Interregional Scientific and Practical Conference], Ryazan, October 22, 2020. Ryazan: RSU named after S.A. Yesenina, 2020, pp. 12–15.

[24] Leonova V.A. Drevesnye rasteniya v ozelenenii istoricheskikh tsentrov malykh gorodov Kostromskoy oblasti (assortiment, struktura, tipy nasazhdeniy) [Wood plants in the greening of historical centers of small cities of the Kostroma region (range, assembly, structure, types of plantations)]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the main botanical garden], 2019, no. 3(205), pp. 30–35. DOI: 10.25791/BBGRAN.03.2019.884

[25] Toporina V.A. Sokhranenie i ispol’zovanie sel’skikh usadeb Tsentral’noy Rossii [Preservation and use of rural estates in Central Russia]. Ot «tsarskogo ogoroda» k muzeyu-zapovedniku: mater. nauchno-prakticheskoy konferentsii [From the «royal garden» to the museum-reserve: Collection of articles based on the materials of the scientific and practical conference]. St. Petersburg: State Museum-Reserve «Peterhof», 2018, pp. 412–420.

[26] Borisova E.A. Flora Gridinskogo usadebnogo parka Ivanovskoy oblasti [Flora of the Ivanovo region farmstead park Gridino]. Samarskiy nauchnyy vestnik [Samara J. of Science], 2015, no. 2(11), pp. 21–24.

[27] Istomina N.B., Likhacheva O.V. Rol’ usadebnykh parkov Pskovskoy oblasti v sokhranenii bioraznoobraziya [The role of manor parks in the Pskov region in the conservation of biodiversity]. VII Semenovskie chteniya: nasledie P.P. Semenova-Tyan-Shanskogo i sovremennaya nauka: mater. Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, k 195-letiyu so dnya rozhdeniya P.P. Semenova-Tyan-Shanskogo [VII Semenov readings: the legacy of P.P. Semenov-Tyan-Shansky and modern science: Materials of the International Scientific Conference. On the 195th anniversary of the birth of P.P. Semenov-Tyan-Shansky]. Lipetsk: Lipetsk State Pedagogical University named after P.P. Semenov-Tyan-Shansky, 2022, pp. 143–146.

[28] Manukovskaya A.V., Tikhonova E.N. Sokhranenie landshaftov v sisteme usadebnykh kompleksov Voronezhskoy oblasti [Сonservation of landscapes in the system of estate complexes in the Voronezh region]. Problemy transformatsii estestvennykh landshaftov v rezul’tate antropogennoy deyatel’nosti i puti ikh resheniya: mater. Mezhdunarodnoy nauchnoy ekologicheskoy konferentsii, posvyashchennoy Godu nauki i tekhnologiy [Problems of transformation of natural landscapes as a result of anthropogenic activities and ways to solve them: a collection of scientific papers based on the materials of the International Scientific Ecological Conference dedicated to the Year of Science and Technology]. Krasnodar: Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilina, 2021, pp. 553–555.

[29] Volod’kin A.A., Larionov M.V. Sokhranenie i perspektivy ispol’zovaniya usadebno-parkovykh kompleksov kak ob’ektov izucheniya elementov kul’turnogo landshafta [Сonservation and prospects for the use of estates and park complexes as objects for studying elements of the cultural landscape]. Epistemologicheskie osnovaniya sovremennogo obrazovaniya: aktual’nye voprosy prodvizheniya fundamental’nogo znaniya v uchebnyy protsess: mater. Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii–2020 Borisoglebskogo filiala FGBOU VO «VGU» [Epistemological foundations of modern education: current issues of promoting fundamental knowledge in the educational process: materials of the International Scientific and Practical Conference]. Borisoglebsk, October 15–16, 2020. Moscow: Pero, 2020, pp. 332–338.

[30] Sokol’skaya O.B., Kuzin A.N. Analiz sostoyaniya parka knyazey Volkonskikh v sele Vladykino Saratovskoy oblasti i rekomendatsii po ego ispol’zovaniyu [Analysis of the state of the Volkonsky Princes Park in the village of Vladykino, Saratov region and recommendations for its use]. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Altai State Agrarian University], 2011, no. 2(76), pp. 51–57.

[31] Belyankina N.A. Zagorodnye usad’by Kostromskoy gubernii kontsa XVIII – nachala XX vekov [Country estates of the Kostroma province of the late 18th – early 20th centuries]. Dis. Cand. Sci. (Architecture). Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering, 2008, 24 p.

[32] Kasatkina S.V. Dvoryanskaya usad’ba kak tsentr khozyaystvennoy i kul’turnoy zhizni provintsii v 1861–1917 godakh (na primere usadeb Kostromskoy gubernii) [Noble estate as the center of economic and cultural life of the province in 1861–1917 (using the example of estates in the Kostroma province)]. Dis. Cand. Sci. (Ist.). Ivanovo: Ivanovo State University, Shuisky branch, 2016, 20 p.

[33] Sirotina M.V., Muradova L.V., Chernyavin P.V., Chistyakov S.A. O novom biosfernom rezervate «Kologrivskiy les» [About the new biosphere reserve «Kologrivsky Forest»]. Vklad osobo okhranyaemykh prirodnykh territoriy v ekologicheskuyu ustoychivost’ regionov: Sovremennoe sostoyanie i perspektivy: mater. II Vserossiyskoy konf., priurochennoy k 15-letiyu sozdaniya zapovednika «Kologrivskiy les» [Contribution of specially protected natural areas to the ecological sustainability of regions: Current state and prospects: mater. II All-Russian conference dedicated to the 15th anniversary of the creation of the Kologrivsky Forest reserve], Kologriv, October 28–29, 2021. Kologriv: State Reserve «Kologrivsky Forest», 2021, pp. 8–13.

Author’s information

Lebedev Aleksandr Viacheslavovich — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Land Organization and Forestry, Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Researcher, Kologrivsky Forest Nature Reserve, alebedev@rgau-msha.ru

9

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ДРЕВЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ МОСКВЫ НА ПРИМЕРЕ РАЙОНОВ ТВЕРСКОЙ, КОПТЕВО И ХОВРИНО

103–117

УДК 712.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-103-117

Шифр ВАК 4.1.6

В.В. Соколова, С.А. Сенатор, В.В. Гревцова

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

soka22@mail.ru

Представлены результаты анализа сплошной инвентаризации зеленых насаждений на озелененных территориях общего и ограниченного пользования районов Москвы — Тверского, Коптево и Ховрино. Установлено, что видовой состав деревьев и кустарников довольно однообразен — 83,6 % древесных и 73,4 % кустарниковых насаждений приходится на 10 преобладающих видов, типичных для озеленения. Облик зеленых насаждений сформирован, в основном, за счет видов-интродуцентов (56,5 % деревьев и 87,3 % кустарников). Из видов, внесенных в Красную книгу Российской Федерации отмечены Acer japonicum Thunb., Taxus baccata L. и Armeniaca mandshurica (Maxim.) Skvortsov. Наибольшее видовое разнообразие характерно для жилых дворов, где число видов в два раза выше, чем на улицах и в парках. Возрастная структура насаждений характеризуется преобладанием молодых, в возрасте до 20 лет (58,7 %), и средневозрастных — от 21 до 50 лет (33,8 %) деревьев. Выявлено, что с увеличением возраста ухудшается состояния насаждений. Жизненное состояние во дворах (категория состояния варьирует от 1,17 до 2,80) сходно с состоянием насаждений на улицах (категория состояния от 1,18 до 2,50). В парках состояние деревьев несколько лучше — категория состояния варьирует от 1,08 до 2,07. Преобладающая часть деревьев относится к группе ослабленных и сильно ослабленных (55,4 % в Тверском районе, 72,8 % в Коптево, 66,7 % в Ховрино). Наиболее высокая доля деревьев без признаков ослабления отмечена в Тверском районе — 43,5 %, в Коптево и Ховрино в хорошем состоянии только 23,4 % и 30,0 % насаждений, соответственно. Среди патологий и повреждений деревьев чаще всего встречаются сухие ветви в кроне (20,0 %) и наклон ствола (14,7 %). Кустарники в основном характеризуются хорошим состоянием, а наиболее частыми повреждениями для них являются сухие ветви (8,3 %) и механические повреждения (1,7 %).

Ключевые слова: древесные растения, сплошная инвентаризация, состояние зеленых насаждений, озеленение, городская среда, Москва

Ссылка для цитирования: Соколова В.В., Сенатор С.А., Гревцова В.В. Результаты инвентарнизации древесных насаждений Москвы на примере районов Тверской, Коптево и Ховрино // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 103–117. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-103-117

Список литературы

[1] Евстратова Л.Г., Шрамченко Д.И. Применение методов геоинформационного моделирования при анализе рекреационного потенциала городской территории // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, 2023. № 7. С. 430–435.

[2] Румянцев Д.Е., Кузнецов Б.А., Новоселов В.В., Мелихова М.А. Анализ изменчивости радиального прироста у деревьев — памятников природы в урбанизированной среде Москвы // Hortus Botanicus, 2021. Т. 16. С. 178–199.

[3] Журавлева Е.В., Фурсов С.В. Задачи ботанических садов России: от сохранения растительных биоресурсов до экологического воспитания населения // Садоводство и виноградарство, 2019. № 3. С. 43–51. DOI: 10.31676/0235-2591-2019-3-43-51

[4] Рыбакова М.В., Зверева М.М. Экологическая обстановка в Москве: оценка динамики общественного мнения по результатам опросов 2013–2022 гг. // Власть, 2022. Т. 30. № 5. С. 156–162.

[5] Резник С.М., Резник Г.П. Оптимизация плотности и структуры зеленых насаждений в жилых районах Москвы // Плодоводство и ягодоводство России, 2003. Т. 10. С. 401–406.

[6] Костина М.В., Ясинская О.И., Барабанщикова Н.С. Разработка научно-обоснованного подхода использования клена ясенелистного (Acer negundo L.) в озеленении Москвы // Социально-экологические технологии, 2017. № 3. С. 51–64.

[7] Якубов Х.Г. К 20-летию мониторинга зеленых насаждений в Москве и конференции «Проблемы озеленения крупных городов» // Проблемы озеленения крупных городов: Материалы XX междунар. науч.-практ. форума. М.: Перо, 2018. С. 9–13.

[8] Состояние зеленых насаждений в Москве (по данным мониторинга 2000 г.). Аналитический доклад / под ред. Х.Г. Якубова. М.: Прима-М, 2001. 290 с.

[9] The Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations. URL: https://population.un.org/wup/Country-Profiles/ (дата обращения 03.06.2023).

[10] Грохольская В.С. О подборе ассортимента древесных растений для озеленения населенных мест // Проблемы советского градостроительства, 1963. № 14. С. 10–26.

[11] Машинский Л.О. Озеленение городов. М.: Изд-во АН СССР, 1951. 254 с.

[12] Новожилова В.А., Опекунова М.И. Итоги интродукции декоративных деревьев и кустарников. М.: Изд-во Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1955. 116 с.

[13] Плотникова Л.С., Якушина Е.И. Совершенствование ассортимента зеленых насаждений города Москвы и их роли в оптимизации среды // Бюллетень Главного ботанического сада, 1995. Вып. 171. С. 72–77.

[14] Якушина Э.И. Древесные растения в озеленении Москвы. М.: Наука, 1982. 156 с.

[15] Лапин П.И. Вклад ботанических садов СССР в дело озеленения городов и населенных пунктов // Бюллетень Главного ботанического сада, 1963. Вып. 51. С. 3–11.

[16] Цицин Н.В. О научной работе по озеленению и декоративному садоводству // Бюллетень Главного ботанического сада, 1954. Вып. 18. С. 3–12.

[17] Состояние зеленых насаждений в Москве (по данным мониторинга 1997 г.). Аналитический доклад / под ред. Х.Г. Якубова. М.: Прима-Пресс, 1998. 239 с.

[18] Состояние зеленых насаждений в Москве (по данным мониторинга 2004 г.). Аналитический доклад / под ред. Х.Г. Якубова. М.: Прима-М; Стагирит-Н, 2005. 200 с.

[19] Состояние зеленых насаждений в Москве (по данным мониторинга 2001 г.). Аналитический доклад / под ред. Х.Г. Якубова. М.: Прима-М; Прима-Пресс-М, 2002. 336 с.

[20] Постановление Правительства Москвы № 461-ПП «Об автоматизированной информационной системе «Реестр зеленых насаждений» от 12 августа 2014 г. URL: https://www.mos.ru/authority/documents/doc/

3161220/ (дата обращения 05.08.2023).

[21] Букина Е.С., Ханбабаева О.Е. Оценка состояния древесных насаждений, произрастающих вдоль МКАД (г. Москва) // Тенденции развития науки и образования, 2023. № 93–6. С. 164–168.

[22] Кочарян К.С. Эколого-экспериментальные основы зеленого строительства в крупных городах Центральной части России (на примере г. Москвы). М.: Наука, 2000. 184 с.

[23] Якубов Х.Г. Мониторинг состояния зеленых насаждений в Москве в 1997–2006 гг. // Проблемы озеленения крупных городов / под ред. Х.Г. Якубова. М.: Прима-М, 2007. С. 14–18.

[24] Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Костина М.В. Клен ясенелистный (Acer negundo L.): Морфология, биология и оценка инвазивности. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2022. 218 с.

[25] Румянцев Д.Е., Фролова В.А. Методологические подходы к изучению разнообразия экосистемных услуг зеленых насаждений в мегаполисе // Международный научно-исследовательский журнал, 2019. № 10–2 (88). С. 28–34.

[26] Зиновьева О.А. Современные тенденции правового регулирования защиты зеленых насаждений в городах федерального значения Российской Федерации // Вестник Университета имени О.Е. Кутафина (МГЮА), 2019. № 1 (53). С. 129–136.

[27] Горецкая А.Г., Топорина В.А. Элементы природно-экологического каркаса г. Москвы // Естественные и технические науки, 2019. № 8 (134). С. 125–128.

[28] Кулакова С.А. Оценка состояния зеленых насаждений города // Географический вестник, 2012. № 4 (23). С. 59–66.

[29] Сапелин А.Ю. Редкие виды древесных растений, встречающиеся в озеленении г. Москвы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 2. С. 73–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-2-73-80.

[30] Перелыгин Ю.А., Суворова Д.В., Яковлева Н.А. Опыт применения передовых методик инвентаризации зеленых насаждений в городе Белгороде // Научный Альманах ассоциации France-Kazakhstan, 2023. № 1. С. 158–165.

[31] Самохвалов К.В., Рысин С.Л. Видовой состав деревьев в зеленых насаждениях города Чебоксары // Лесохозяйственная информация, 2017. № 4. С. 65–72. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2017.4.07

[32] Гиясов А., Баротов Ю.Г. Роль зеленых насаждений в оздоровлении микроклимата городской застройки южных районов // Экология урбанизированных территорий, 2018. № 3. С. 90–97.

[33] Постановление Правительства Москвы №743–ПП «Правила создания, охраны и содержания зеленых насаждений г. Москвы» от 10 сентября 2002 г. URL: https://www.mos.ru/upload/documents/oiv/10092002-_-743_pp(1).pdf (дата обращения 05.08.2023).

[34] Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.

[35] Постановление Правительства Москвы №623–ПП «Об утверждении Норм и правил проектирования комплексного благоустройства на территории города Москвы МГСН 1.02-02» от 06.08.2002. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200029835 (дата обращения 05.08.2023).

Сведения об авторах

Соколова Виктория Владимировна — канд. с.-х. наук, науч. сотр., ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук) (ГБС РАН), soka22@mail.ru

Сенатор Степан Александрович — канд. биол. наук, вед. науч. сотр., ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук) (ГБС РАН), senator@gbsad.ru

Гревцова Вера Вячеславовна — мл. науч. сотр., ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук) (ГБС РАН), vera3128@mail.ru

TREE PLANTS INVENTORY IN MOSCOW IN TVERSKOY, KOPTEVO AND KHOVRINO DISTRICTS

V.V. Sokolova, S.A. Senator, V.V. Grevtsova

Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, 4, Botanicheskaya st., 127276, Moscow, Russia

soka22@mail.ru

The analysis results of the continuous inventory of green spaces of public and limited use in the Tverskoy, Koptevo and Khovrino districts of Moscow city are presented. It has been established that the trees and shrubs species composition is quite monotonous. 83,6 % of tree and 73,4 % of shrubs stands are represented by 10 predominant species typical for landscaping. The appearance of green spaces is formed mainly due to the introduced species (56,5 % of trees and 87,3 % of shrubs). Of the species included in the Red Book of the Russian Federation, Acer japonicum Thunb., Taxus baccata L. and Armeniaca mandshurica (Maxim.) Skvortsov have been noted. The greatest species diversity was observed in residential courtyards, where the number of species is 2 times higher than in streets and parks. The age structure of the plantings is characterized by a predominance of young trees under 20 years old (58,7 %) and middle-aged trees from 21 to 50 years old (33,8 %). As age increases, the condition of plantings deteriorates. The condition of plants in courtyards (condition category varies from 1,17 to 2,80) is similar to the condition of plantings in the streets (condition category 1,18…2,50). In parks, the condition of trees is slightly better where the condition category varies from 1,08 to 2,07. The predominant part of the trees belongs to the group of weakened and severely weakened (55,4 % in Tverskoy district, 72,8 % in Koptevo, 66,7 % in Khovrino). The highest proportion of trees without signs of weakening was noted in the Tverskoy district (43,5 %). In Khovrino and Koptevo only 30,0 % and 23,4 % of plantings were in good condition, respectively. Among the pathologies and damage to trees, the most common are dry branches in the crown (20,0 %), trunk tilt (14,7 %) and the presence two or more trunks (11,0 %). Shrubs are generally characterized by good condition, the most common damage for them are dry branches (8,3 %) and mechanical damage (1,7 %).

Keywords: woody plants, detailed inventory, state of green spaces, landscaping, urban environment, Moscow

Suggested citation: Sokolova V.V., Senator S.A., Grevtsova V.V. Rezul’taty inventarnizatsii drevesnykh nasazhdeniy Moskvy na primere rayonov Tverskoy, Koptevo i Khovrino [Tree plants inventory in Moscow in Tverskoy, Koptevo and Khovrino districts]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 103–117. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-103-117

References

[1] Evstratova L.G., Shramchenko D.I. Primenenie metodov geoinformatsionnogo modelirovaniya pri analize rekreatsionnogo potentsiala gorodskoy territorii [Application of geoinformation modeling methods in the analysis of the recreational potential of urban areas]. Zemleustroystvo, kadastr i monitoring zemel’ [Land management, cadastre and land monitoring], 2023, no. 7, pp. 430–435.

[2] Rumyantsev D.E., Kuznetsov B.A., Novoselov V.V., Melikhova M.A. Analiz izmenchivosti radial’nogo prirosta u derev’ev — pamyatnikov prirody v urbanizirovannoy srede Moskvy [Analysis of the variability of radial growth in trees of natural monuments in the urbanized environment of Moscow]. Hortus Botanicus, 2021, t. 16, pp. 178–199.

[3] Zhuravleva E.V., Fursov S.V. Zadachi botanicheskikh sadov Rossii: ot sokhraneniya rastitel’nykh bioresursov do ekologicheskogo vospitaniya naseleniya [Tasks of botanical gardens in Russia: from the conservation of plant bioresources to environmental education of the population]. Sadovodstvo i vinogradarstvo [Gardening and viticulture], 2019, no. 3, pp. 43–51. DOI: 10.31676/0235-2591-2019-3-43-51

[4] Rybakova M.V., Zvereva M.M. Ekologicheskaya obstanovka v Moskve: otsenka dinamiki obshchestvennogo mneniya po rezul’tatam oprosov 2013–2022 gg. [Environmental situation in Moscow: assessment of the dynamics of public opinion based on the results of surveys 2013–2022]. Vlast’ [Power], 2022, t. 30, no. 5, pp. 156–162.

[5] Reznik S.M., Reznik G.P. Optimizatsiya plotnosti i struktury zelenykh nasazhdeniy v zhilykh rayonakh Moskvy [Optimization of the density and structure of green spaces in residential areas of Moscow]. Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii [Fruit growing and berry growing of Russia], 2003, t. 10, pp. 401–406.

[6] Kostina M.V., Yasinskaya O.I., Barabanshchikova N.S. Razrabotka nauchno-obosnovannogo podkhoda ispol’zovaniya klena yasenelistnogo (Acer negundo L.) v ozelenenii Moskvy [Development of a scientifically based approach to the use of ash maple (Acer negundo L.) in landscaping Moscow]. Sotsial’no-ekologicheskie tekhnologii [Social and environmental technologies], 2017, no. 3, pp. 51–64.

[7] Yakubov Kh.G. K 20-letiyu monitoringa zelenykh nasazhdeniy v Moskve i konferentsii «Problemy ozeleneniya krupnykh gorodov» [To the 20th anniversary of monitoring green spaces in Moscow and the conference «Problems of greening large cities»]. Problemy ozeleneniya krupnykh gorodov: mater. XX Mezhdunar. nauch.-prakt. foruma [Problems of greening large cities: material. XX International scientific-practical forum]. Moscow: Pero, 2018, pp. 9–13.

[8] Sostoyanie zelenykh nasazhdeniy v Moskve (po dannym monitoringa 2000 g.). Analiticheskiy doklad [State of green spaces in Moscow (according to monitoring data in 2000). Analytical report]. Ed. H.G. Yakubov. Moscow: JSC Prima-M, 2001, 290 p.

[9] The Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations. Available at: https://population.un.org/wup/Country-Profiles/ (accessed 03.06.2023).

[10] Grokhol’skaya V.S. O podbore assortimenta drevesnykh rasteniy dlya ozeleneniya naselennykh mest [On the selection of an assortment of woody plants for landscaping populated areas]. Problemy sovetskogo gradostroitel’stva [Problems of Soviet urban planning], 1963, no. 14, pp. 10–26.

[11] Mashinskiy L.O. Ozelenenie gorodov [Greening cities]. Moscow: Publishing House of the USSR Academy of Sciences, 1951, 254 p.

[12] Novozhilova V.A., Opekunova M.I. Itogi introduktsii dekorativnykh derev’ev i kustarnikov [Results of the introduction of ornamental trees and shrubs]. Moscow: Publishing house of the Ministry of Communities households of the RSFSR, 1955, 116 p.

[13] Plotnikova L.S., Yakushina E.I. Sovershenstvovanie assortimenta zelenykh nasazhdeniy goroda Moskvy i ikh roli v optimizatsii sredy [Improving the range of green spaces in the city of Moscow and their role in optimizing the environment]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 1995, v. 171, pp. 72–77.

[14] Yakushina E.I. Drevesnye rasteniya v ozelenenii Moskvy [Woody plants in Moscow landscaping]. Moscow: Nauka, 1982, 156 p.

[15] Lapin P.I. Vklad botanicheskikh sadov SSSR v delo ozeleneniya gorodov i naselennykh punktov [The contribution of botanical gardens of the USSR to the landscaping of cities and towns]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 1963, v. 51, pp. 3–11.

[16] Tsitsin N.V. O nauchnoy rabote po ozeleneniyu i dekorativnomu sadovodstvu [On scientific work on landscaping and ornamental gardening]. Byulleten’ Glavnogo botanicheskogo sada [Bulletin of the Main Botanical Garden], 1954, v. 18, pp. 3–12.

[17] Sostoyanie zelenykh nasazhdeniy v Moskve (po dannym monitoringa 1997 g.). Analiticheskiy doklad [The condition of green spaces in Moscow (according to monitoring data in 1997). Analytical report]. Ed. H.G. Yakubov. Moscow: Prima-Press, 1998, 239 p.

[18] Sostoyanie zelenykh nasazhdeniy v Moskve (po dannym monitoringa 2004 g.). Analiticheskiy doklad [The condition of green spaces in Moscow (according to monitoring data in 2004). Analytical report]. Ed. H.G. Yakubov. Moscow: Prima-M; Stagirit-N, 2005, 200 p.

[19] Sostoyanie zelenykh nasazhdeniy v Moskve (po dannym monitoringa 2001 g.). Analiticheskiy doklad [The condition of green spaces in Moscow (according to monitoring data in 2001). Analytical report]. Ed. H.G. Yakubov. Moscow: Prima-M; Prima-Press-M, 2002, 336 p.

[20] Postanovlenie Pravitel’stva Moskvy № 461-PP «Ob avtomatizirovannoy informatsionnoy sisteme «Reestr zelenykh nasazhdeniy» ot 12 avgusta 2014 g. [Decree of the Moscow Government no. 461-PP «On the automated information system. Register of Green Spaces» dated August 12, 2014. Available at: https://www.mos.ru/authority/documents/doc/3161220/ (accessed 05.08.2023).

[21] Bukina E.S., Khanbabaeva O.E. Otsenka sostoyaniya drevesnykh nasazhdeniy, proizrastayushchikh vdol’ MKAD (g. Moskva) [Assessment of the condition of tree plantations growing along the Moscow Ring Road (Moscow)]. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya [Trends in the development of science and education], 2023, no. 93–6, pp. 164–168.

[22] Kocharyan K.S. Ekologo-eksperimental’nye osnovy zelenogo stroitel’stva v krupnykh gorodakh Tsentral’noy chasti Rossii (na primere g. Moskvy) [Ecological and experimental foundations of green construction in large cities of Central Russia (using the example of Moscow)]. Moscow: Nauka, 2000, 184 p.

[23] Yakubov Kh.G. Monitoring sostoyaniya zelenykh nasazhdeniy v Moskve v 1997–2006 gg. [Monitoring the condition of green spaces in Moscow in 1997–2006]. Problemy ozeleneniya krupnykh gorodov [Problems of landscaping in large cities]. Ed. H.G. Yakubov. Moscow: Prima-M, 2007, pp. 14–18.

[24] Vinogradova Yu.K., Mayorov S.R., Kostina M.V. Klen yasenelistnyy (Acer negundo L.): Morfologiya, biologiya i otsenka invazivnosti [Acer negundo L.: Morphology, biology and assessment of invasiveness]. Moscow: Partnership of scientific publications KMK, 2022, 218 p.

[25] Rumyantsev D.E., Frolova V.A. Metodologicheskie podkhody k izucheniyu raznoobraziya ekosistemnykh uslug zelenykh nasazhdeniy v megapolise [Methodological approaches to studying the diversity of ecosystem services of green spaces in a metropolis]. Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal [International Scientific Research J.], 2019, no. 10–2 (88), pp. 28–34.

[26] Zinov’eva O.A. Sovremennye tendentsii pravovogo regulirovaniya zashchity zelenykh nasazhdeniy v gorodakh federal’nogo znacheniya Rossiyskoy Federatsii [Modern trends in legal regulation of the protection of green spaces in federal cities of the Russian Federation]. Vestnik Universiteta imeni O.E. Kutafina (MGYuA) [Bulletin of the University named after O.E. Kutafina (MSAL)], 2019, no. 1 (53), pp. 129–136.

[27] Goretskaya A.G., Toporina V.A. Elementy prirodno-ekologicheskogo karkasa g. Moskvy [Elements of the natural-ecological framework of Moscow]. Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and technical sciences], 2019, no. 8 (134), pp. 125–128.

[28] Kulakova S.A. Otsenka sostoyaniya zelenykh nasazhdeniy goroda [Assessment of the state of green spaces in the city]. Geograficheskiy vestnik [Geographical Bulletin], 2012, no. 4 (23), pp. 59–66.

[29] Sapelin A.Yu. Redkie vidy drevesnykh rasteniy, vstrechayushchiesya v ozelenenii g. Moskvy [Rare species of woody plants in Moscow landscaping]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 2, pp. 73–80. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-2-73-80

[30] Perelygin Yu.A., Suvorova D.V., Yakovleva N.A. Opyt primeneniya peredovykh metodik inventarizatsii zelenykh nasazhdeniy v gorode Belgorode [Experience in applying advanced methods for inventorying green spaces in the city of Belgorod]. Nauchnyy Al’manakh assotsiatsii France-Kazakhstan [Scientific Almanac of the France-Kazakhstan Association], 2023, no. 1, pp. 158–165.

[31] Samokhvalov K.V., Rysin S.L. Vidovoy sostav derev’ev v zelenykh nasazhdeniyakh goroda Cheboksary [Species composition of trees in green spaces of the city of Cheboksary]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2017, no. 4, pp. 65–72. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2017.4.07

[32] Giyasov A., Barotov Yu.G. Rol’ zelenykh nasazhdeniy v ozdorovlenii mikroklimata gorodskoy zastroyki yuzhnykh rayonov [The role of green spaces in improving the microclimate of urban development in the southern regions]. Ekologiya urbanizirovannykh territoriy [Ecology of urbanized territories], 2018, no. 3, pp. 90–97.

[33] Postanovlenie Pravitel’stva Moskvy №743–PP «Pravila sozdaniya, okhrany i soderzhaniya zelenykh nasazhdeniy g. Moskvy» ot 10 sentyabrya 2002 g. [Decree of the Moscow Government no. 743-PP «Rules for the creation, protection and maintenance of green spaces in Moscow» dated September 10, 2002]. Available at: https://www.mos.ru/upload/documents/oiv/10092002-_-743_pp(1).pdf (accessed 05.08.2023).

[34] Cherepanov S.K. Sosudistye rasteniya Rossii i sopredel’nykh gosudarstv [Vascular plants of Russia and neighboring countries]. St. Petersburg: Mir i sem’y [Mir and family], 1995, 992 p.

[35] Postanovlenie Pravitel’stva Moskvy №623–PP «Ob utverzhdenii Norm i pravil proektirovaniya kompleksnogo blagoustroystva na territorii goroda Moskvy MGSN 1.02-02» ot 06.08.2002 [Decree of the Moscow Government No. 623-PP «On approval of the Norms and Rules for the design of comprehensive landscaping on the territory of the city of Moscow MGSN 1.02-02» dated 06.08.2002]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200029835 (accessed 05.08.2023).

Authors’ information

Sokolova Viktoriya Vladimirovna — Cand. Sci. (Agriculture), Researcher, Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, soka22@mail.ru

Senator Stepan Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher, Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, senator@gbsad.ru

Grevcova Vera Vyacheslavovna — Junior researcher, Tsitsin Main Botanical Garden of Russian Academy of Sciences, vera3128@mail.ru

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ

10

МИКОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ, ЕГО ПРОДУКТЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ VI. «БЕЛАЯ ГНИЛЬ» ДРЕВЕСИНЫ КАК ВОЛОКНИСТЫЙ ПОЛУФАБРИКАТ И ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ

118–129

УДК 581.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-118-129

Шифр ВАК 4.3.4

Г.Н. Кононов, В.А. Липаткин, В.А. Петухов, М.В. Федорова

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

kononov@mgul.ac.ru

Рассмотрены возможные пути использования древесины с «белой гнилью» как природного продукта, обогащенного углеводной составляющей. Приведены результаты исследования процесса предварительной делигнификации и обессмоливания древесины с использованием лигниноразрушающих грибов или их ферментных систем в целях ее дальнейшего использования для получения технических целлюлоз и их облагораживания. Изучены области использования микологически разрушенной древесины в качестве волокнистого полуфабриката и поделочного материала и возможность получения из древесины с «белой гнилью» продуктов путем ее гомогенного ацетилирования, карбоксиметилирования и кислотного гидролиза. Данная статья является шестой в цикле «Миколиз древесины, его продукты и их использование», предыдущие опубликованы в журнале «Лесной вестник / Foresty Bulletin»: 2020, т. 24, № 2, № 6; 2021, т. 25, № 1, № 5; 2022, т. 26, № 4.

Ключевые слова: биоделигнификация, обессмоливание, отбелка, мраморный рисунок, ацетилирование, гидролиз

Ссылка для цитирования: Кононов Г.Н., Липаткин В.А., Петухов В.А., Федорова М.В. Миколиз древесины, его продукты и их использование. VI. «Белая гниль» древесины как волокнистый полуфабрикат и химическое сырье // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 118–129. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-118-129

Список литературы

[1] Кононов Г.Н., Веревкин А.Н., Сердюкова Ю.В., Зайцев В.Д. Миколиз древесины, его продукты и их использование. I. Экологические аспекты микологического разрушения древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 2. С. 81–87. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-2-81-87

[2] Семенкова И.Г. Фитопатология. Дереворазрушающие грибы, гнили и патологические окраски древесины. М.: МГУЛ, 2008. 72 c.

[3] Дудкин М.С., Громов В.С., Ведереников Н.А., Каткевич Р.Г., Чернов Н.К. Гемицеллюлозы. Рига: Зинатне, 1991. 488 с.

[4] Родионова Н.А., Тиуонова Н.А., Фениксова Р.В. Целлюлолитические ферменты Geotrichum Candium // Докл. АН СССР. Серия: Биохимия, 1974. Т. 214. № 5. С. 1206–1209.

[5] Синицин А.П., Гусаков А.В., Черноглазов В.М. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов. М.: Изд-во МГУ, 1995. 219 с.

[6] Leonowicz A., Matuszewska A., Luterek J. Biodegradation of lignin by white rot fungi // Fungal Genet. Biol., 1999, v. 27, pp. 175–185.

[7] Кононов Г.Н. Химия древесины и ее основных компонентов. М.: МГУЛ, 2005. С. 138.

[8] Озолиня Н.Р., Сергеева В.Н., Абрамович И.Л. Аналитические и химические изменения древесины березы, пораженной грибами белой гнили // Изв. АН ЛатССР, 1987. № 12. С. 45–52.

[9] Кононов Г.Н. Химия древесины и ее основных компонентов. М.:МГУЛ, 1999. 247 с.

[10] Piontek K., Smith A.T., Blodig W. Lignin peroxidase structure and function // Biochem. Soc. Trans., 2001, v. 29, pp. 111–116.

[11] Александрова О.Н. Совершенствование биологической отбелки сульфитной целлюлозы // Химия древесины, 1993. №4. С. 14–17.

[12] Александрова Г.П., Медведева С.А., Бабкин В.А., Соловьев В.А. Малышева О.Н. Исследование некоторых факторов, влияющих на ферментативную активность гриба Phanerachaete Saguinea // Химия древесины, 1993. № 4. С. 55–60.

[13] Голова Л.К. Новое целлюлозное волокно лиоцелл // Российский химический журнал, 2002. T. XLVI. № 1. С. 49–57.

[14] Ахменова З.Д. Лигнолитические, ксиланолитические, целлюлолитические ферменты некоторых базидальных грибов их взаимосвязь в разложении лигноцеллюлозы. Ташкент: Изд-во АН Республики Узбекистан, Институт микробиологии, 1999. 42 с.

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

[16] Harvey P.J., Floris R., Lundell T. Catalytic mechanisms and regulation of lignin peroxidase // Biochem. Soc. Trans., 1992, v. 20, pp. 345–349.

[17] Соловьев В.А. Кинетика микогенного разложения основных компонентов древесины // Труды 4-й Междунар. конф. «Фундаментальные исследования в области комплексного использования древесины». Рига: Зинатне, 1982. С. 53–55.

[18] Озолиня Н.Р. Анатомические и химические изменения древесины березы, пораженной грибами белой гнили // Изв. АН ЛатССР, 1987. № 12. С. 45–52.

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

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

[21] Blanchette R.A. Manganese accumulation in wood decayed by white rot fungi // Phytopathology, 1984, v. 74, pp. 153–160.

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

[23] D’Souza T.M., Merritt C.S., Reddy C.A. Lignin-modifying enzymes from the white-rot basidiomycete Ganoderma lucidum // Abstracts of the 96th General Meeting of the American Society for Microbiology. American Society for Microbiology, Washington, D.C., 1996, p. 432.

[24] Клягина Ю.П., Смирнов И.В. Стручкова А.Н., Трофимов А.Н. Биодеструкция лигнина из древесно-стружечных плит микроскопическими грибами // Химия растительного сырья, 2005. № 4. С. 41–44.

[25] Тютиков С.С., Петри В.Н. Использование гнилостных процессов для облагораживания древесного сырья при производстве древесных пластиков // Превращение древесины при энзиматическом и микробиологическом воздействиях. Рига: Зинатне, 1985. С. 209–213.

[26] Озолиня Н.Р., Сергеева В.Н., Хохолко С.В., Абрамович Ц.Л. Изменение лигнина древесины березы при поражении ее грибом Coriolus Hirsutus // Химия древесины, 1988. № 4. С. 74–79.

[27] Казарцев И.А., Рощин В.И., Соловьев В.А. Разложение углеводов древесины Populus Tremula и Picea Abies под действием лигнинразрушающих грибов // Микология и фитопатология, 2014. Т. 48. № 2. С. 112–117.

[28] Aguiar А., Gavioli D., Ferraz A. Extracellular activities and wood component losses during Pinus taeda biodegradation by the broun-rot fungus Gloeophyllum tradeum // International Biodeterioration and Biodegradation, 2013, v. 82, no. 8, pp. 187–191.

[29] Nakazawa T., Izuno A., Horii M. Effects of pex1 disruption on wood lignin biodegradation, fruiting development and the utilization of carbon sources in the white-rot Agaricomycete Pleurotus ostreatus and non-wood decaying Coprinopsis cinerea // Fingal Genetics and Biology, 2017, v. 82, no. 12, pp. 7–15.

[30] Wen Xu J., Dong Ding Y., Li Li S., Mao R. Amount and biodegradation of dissolved organic matters leached from tree branches and roots in subtropical plantations of China // Forest Ecology and Management, 2021, v. 484, no. 3, pp. 11–28.

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

[32] Luginina A.A., Kuznetsov S.V., Alexandrov A.A., Gainutdinov R.V., Petukhov D.I., Voronov V.V., Chernova E.V., Fedorov P.P. High lignin content cellulose nanofibrils obtained from thermomechanical pulp // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, 2022, t. 13, no. 6, pp. 698–708.

[33] Bouslimi B., Koubaa A., Bergeron Y. Effects of biodegradation by brown-rot decay on selected wood properties in eastern white cedar (Thuja occidentalis L.) // International Biodeterioration & Biodegradation, 2014, v. 87, pp. 87–98.

[34] Ovejero-Pérez A., Rigual V., Domínguez J.C., Alonso M.V., Oliet M., Rodriguez F. Acidic depolymerization vs ionic liquid solubilization in lignin extraction from eucalyptus wood using the protic ionic liquid 1-methylimidazolium chloride // International J. of Biological Macromolecules, 2020, v. 157, pp. 461–469.

[35] Eller F.J., Kirker G.T., Mankowski M.E., Hay W.T., Palmquist D.E. Effect of burgundy solid extracted from Eastern Red Cedar heartwood on subterranean termites and Wood-decay fungi // Industrial Crops and Products, 2020, v. 144, pp. 112–123.

[36] Du H., Cheng Ju, Wang M., Tian M., Yang X., Wang Q. Red dye extracted sappan wood waste derived activated carbons characterization and dye adsorption properties // Diamond and Related Materials, 2020, v. 102, pp. 107–146.

Сведения об авторах

Кононов Георгий Николаевич ― канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), академик РАЕН, ученый секретарь секции «Химии и химической технологии древесины» РХО им. Д.И. Менделеева, kononov@mgul.ac.ru

Липаткин Владимир Александрович — канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), lipatkin@mgul.ac.ru

Петухов Владимир Алексеевич ― студент, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), Popovivviv24@gmail.com

Федорова Мария Вячеславовна ― студент, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), fdrv.mary@mail.ru

WOOD MYCOLYSIS, ITS PRODUCTS AND THEIR USES VI. «WHITE ROT» OF WOOD AS A FIBROUS SEMI-FINISHED PRODUCT AND CHEMICAL RAW MATERIALS

G.N. Kononov, N.L. V.A. Lipatkin, V.A. Petukhov, M.V. Fedorova

BMSTU (Mytishchi branch),1,1stInstitutskaya st.,141005, Mytishchi, Moskow reg., Russia

kononov@mgul.ac.ru

The article is devoted to the consideration of possible ways of using wood with «white rot» as a natural product enriched with a carbohydrate component. The results of the study of the process of preliminary delignification and deresining of wood using lignin-destroying fungi or their enzyme systems with the aim of its further use for the production of technical pulps and their refining are presented. Researches on the use of mycologically destroyed wood as a fibrous semi-finished product and ornamental material are given. The possibility of obtaining products from wood with «white rot» by its homogeneous acetylation, carboxymethylation and acid hydrolysis has been studied. This article is the sixth in a series «Wood mycolysis, its products and their use», previous publications in the journal «Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin»: 2020, vol. 24, no. 2, no. 6; 2021, vol. 25, no. 1, no. 5; 2022, vol. 26, no. 4.

Keywords: biodelignification, deresining, bleaching, marble pattern, acetylation, hydrolysis

Suggested citation: Kononov G.N., Lipatkin V.A., Petukhov V.A., Fedorova M.V. Mikoliz drevesiny, ego produkty i ikh ispol’zovanie. VI. «Belaya gnil’» drevesiny kak voloknistyy polufabrikat i khimicheskoe syr’e [Mycolysis of wood, its products and their uses. VI. «White rot» of wood as a fibrous semi-finished product and chemical raw materials]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 118–129. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-118-129

References

[1] Kononov G.N., Verevkin A.N., Serdyukova Yu.V., Zaitsev V.D. Mikoliz drevesiny, ego produkty i ikh ispol’zovanie. I. Ekologicheskie aspekty mikologicheskogo razrusheniya drevesiny [Wood mycolysis, its products and their use. I. Ecological aspects of mycological wood destruction]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 2, pp. 81–87. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-2-81-87

[2] Semenkova I.G. Fitopatologiya. Derevorazrushayushchie griby gnili i patologicheskie okraski drevesiny [Plant pathology. Wood-destroying fungi, rot and pathological stains of wood]. Moscow: MGUL, 2008, 72 p.

[3] Dudkin M.S, Gromov V.S., Vederenikov N.A., Katkevich R.G., Chernov N.K. Gemitsellyulozy [Hemicelluloses]. Riga: Zinatne, 1991, 488 p.

[4] Rodionova N.A., Tiuonova N.A., Feniksova R.V. Tsellyuloliticheskie fermenty Geotrichum Candium [Cellulolytic Enzymes of Geotrichum Candidum]. Dokl. AN SSSR. Ser. Biokhimiya [Report of the USSR Academy of Sciences. Biochemistry series], 1974, v. 214, no. 5. pp. 1206–1209.

[5] Sinitsin A.P., Gusakov A.V., Chernoglazov V.M. Biokonversiya lignotsellyuloznykh materialov [Biocoversation of Lignocellulosic Materials]. Moscow: MGU, 1995, 219 p.

[6] Leonowicz A. Biodegradation of lignin by white rot. Fungal Genet. Biol. 1999, v. 27, pp. 175–185.

[7] Kononov G.N. Himiya drevesiny i ee osnovnyh komponentov. Laboratorniy praktikum [Chemistry of Wood and Its Main Components. Laboratory Workshop]. Moscow: MGUL, 2005, 138 p.

[8] Ozolinya N.R., Sergeeva V.N., Abramovich I.L. Analiticheskie i khimicheskie izmeneniya drevesiny breezy, porazhennoy gribami beloy gnili [Analytical and Chemical Changes in Birch Wood Affected by Fungi of White Rot]. News the Academy of Sciences of the Latvian SSR, 1987, no. 12, pp. 45–52.

[9] Kononov G.N. Himiya drevesiny i ee osnovnyh komponentov [Chemistry of Wood and Its Main Components]. Moscow: MGUL, 1999, 247 p.

[10] Piontek K., Smith A.T., Blodig W. Lignin peroxidase structure and function. Biochem. Soc. Trans., 2001, v. 29, pp. 111–116.

[11] Aleksandrova O.N. Sovershenstvovanie biologicheskoy otbelki sul’fitnoy tsellyulozy [Improvement of Biological Bleaching of Sulfite Cellulose] Khimiya drevesiny [Wood chemistry], 1993, no. 4, pp. 14–17.

[12] Aleksandrova G.P., Medvedeva S.A., Babkin V.A., Solov’ev V.A. Malysheva O.N. Issledovanie nekotorykh faktorov, vliyayushchikh na fermentativnuyu aktivnost’ griba Phanerachaete Saguinea [Study of some factors influencing the enzymatic activity of the fungus Phanerachaete Saguinea]. Khimiya drevesiny [Wood chemistry], 1993, no. 4, pp. 55–60.

[13] Golova L.K. Novoe tsellyuloznoe volokno liotsell [New Cellulose Fiber Lyocell], 2002, v. XLVI, no. 1, pp. 49–57.

[14] Akhmenova Z.D. Lignoliticheskie, ksilanoliticheskie, tsellyuloliticheskie fermenty nekotorykh bazidal’nykh gribov ikh vzaimosvyaz’ v razlozhenii lignotsellyulozy [Lignolytic, xylanolytic, cellulolytic enzymes of some basidal fungi and their relationship in the decomposition of lignocellulose], Tashkent: Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Institute of Microbiology, 1999, 42 p.

[15] Ekabsone Ya., Kreytsberg Z.N., Sergeeva V.N., Kirshbaum I.Z. Issledovanie enzimaticheski razrushennoy drevesiny [Study of Enzymatically Destroyed Wood]. Khimiya drevesiny [Wood chemistry], 1978, no. 2, pp. 61–64.

[16] Harvey P.J., Floris R., Lundell T. Catalytic mechanisms and regulation of lignin peroxidase. Biochem. Soc. Trans., 1992, v. 20, pp. 345–349.

[17] Solov’ev V.A. Kinetika mikogennogo razlozheniya osnovnykh komponentov drevesiny [Kinetics of Fungal Decay of Wood Components]. Trudy 4-y mezhdunarodnoy konferentsii «Fundamental’nye issledovaniya v oblasti kompleksnogo ispol’zovaniya drevesiny» [Proceedings of the 4th international conference «Fundamental research in the field of integrated use of wood»]. Riga: Zinatne, 1982, pp. 53–55.

[18] Ozolinya N.R. Anatomicheskie i khimicheskie izmeneniya drevesiny berezy, porazhennoy gribami beloy gnili [Anatomical and Chemical Changes in Birch Wood Affected by White Rot Fungi]. News the Academy of Sciences of the Latvian SSR, 1987, no. 12, pp. 45–52.

[19] Solov’ev V.A., Malysheva O.N., Maleva I.L., Saplin V.I. Izmenenie khimicheskogo sostava drevesiny pod deystviem lignin razrushayushchikh gribov [Changes in the Chemical Composition of Wood Under the Action of Lignin-Destroying Fungi]. Khimiya drevesiny [Wood chemistry], 1985, no. 6, pp. 94–100.

[20] Rabinovich M.L., Bolobova A.V., Kondrashchenko V.I. Teoreticheskie osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov. Kn. 1. Drevesina i razrushayushchie ee griby [Theoretical Foundations of Wood Composites Biotechnology. Book 1. Wood and Its Destructive Fungi]. Moscow: Nauka, 2001, 264 p.

[21] Blanchette R.A. Manganese accumulation in wood decayed by white rot fungi. Phytopathology, 1984, v. 74, pp. 153–160.

[22] Bolobova A.V., Askadskiy A.A., Kondrashchenko V.I., Rabinovich M.L. Teoreticheskie osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov. Kniga 2. Fermenty, modeli, protsessy [Theoretical Foundations of Wood Composites Biotechnology. Book 2. Enzymes, Models, Processes]. Moscow: Nauka, 2002, 344 p.

[23] D’Souza T.M., Merritt C.S., Reddy C.A. Lignin-modifying enzymes from the white-rot basidiomycete Ganoderma lucidum. Abstracts of the 96th General Meeting of the American Society for Microbiology. American Society for Microbiology, Washington, D.C., 1996, p. 432.

[24] Klyagina Yu.P., Smirnov I.V. Struchkova A.N., Trofimov A.N. Biodestruktsiya lignina iz drevesno-struzhechnykh plit mikroskopicheskimi gribami [Biodestruction of Lignin from Wood-Chipboards by Microscopic Fungi]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of plant materials] 2005, no. 4, pp. 41–44.

[25] Tyutikov S.S., Petri V.N. Ispol’zovanie gnilostnykh protsessov dlya oblagorazhivaniya drevesnogo syr’ya pri proizvodstve drevesnykh plastikov [Using Decay Processes for Processing Wood Raw Materials in the Production of Wood Plastics]. Prevrashchenie drevesiny pri enzimaticheskom i mikrobiologicheskom vozdeystviyakh [Transformation of wood under enzymatic and microbiological influences]. Riga: Zinatne, 1985, pp. 209–213.

[26] Ozolinya N.R., Sergeeva V.N., Khokholko S.V., Abramovich Ts.L. Izmenenie lignina drevesiny berezy pri porazhenii ee gribom Coriolus Hirsutus [Changes in lignin in birch wood when it is infected with the fungus Coriolus Hirsutus]. Khimiya drevesiny [Wood Chemistry], 1988, no. 4, pp. 74–79.

[27] Kazartsev I.A., Roshchin V.I., Solov’ev V.A. Razlozhenie uglevodov drevesiny Populus Tremula i Picea Abies pod deystviem ligninrazrushayushchikh gribov [Decomposition of wood carbohydrates Populus Tremula and Picea Abies under the influence of lignin-degrading fungi]. Mikologiya i fitopatologiya [Mycology and Phytopathology], 2014, t. 48, no. 2, pp. 112–117.

[28] Aguiar А., Gavioli D., Ferraz A. Extracellular activities and wood component losses during Pinus taeda biodegradation by the broun-rot fungus Gloeophyllum tradeum. International Biodeterioration and Biodegradation, 2013, v. 82, no. 8, pp. 187–191.

[29] Nakazawa T., Izuno A., Horii M. Effects of pex1 disruption on wood lignin biodegradation, fruiting development and the utilization of carbon sources in the white-rot Agaricomycete Pleurotus ostreatus and non-wood decaying Coprinopsis cinerea. Fingal Genetics and Biology, 2017, v. 82, no. 12, pp. 7 – 15.

[30] WenXu J., DongDing Y., LiLi S., Mao R. Amount and biodegradation of dissolved organic matters leached from tree branches and roots in subtropical plantations of China. Forest Ecology and Management, 2021, v. 484, no. 3, pp. 11–28.

[31] Bilay V.I. Trasformatsiya tsellyulozy gribami [Transformation of cellulose by fungi]. Kyiv: Naukova Dumka, 1982, 295 p.

[32] Luginina A.A., Kuznetsov S.V., Alexandrov A.A., Gainutdinov R.V., Petukhov D.I., Voronov V.V., Chernova E.V., Fedorov P.P. High lignin content cellulose nanofibrils obtained from thermomechanical pulp. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, 2022, t. 13, no. 6. С. 698–708.

[33] Bouslimi B., Koubaa A., Bergeron Y. Effects of biodegradation by brown-rot decay on selected wood properties in eastern white cedar (Thuja occidentalis L.). International Biodeterioration & Biodegradation, 2014, v. 87, pp. 87–98.

[34] Ovejero-Pérez A., Rigual V., Domínguez J.C., Alonso M.V., Oliet M., Rodriguez F. Acidic depolymerization vs ionic liquid solubilization in lignin extraction from eucalyptus wood using the protic ionic liquid 1-methylimidazolium chloride. International J. of Biological Macromolecules, 2020, v. 157, pp. 461–469.

[35] Eller F.J., Kirker G.T., Mankowski M.E., Hay W.T., Palmquist D.E. Effect of burgundy solid extracted from Eastern Red Cedar heartwood on subterranean termites and Wood-decay fungi. Industrial Crops and Products, 2020, v. 144, pp. 112–123.

[36] Du H., Cheng Ju, Wang M., Tian M., Yang X., Wang Q. Red dye extracted sappan wood waste derived activated carbons characterization and dye adsorption properties. Diamond and Related Materials, 2020, v. 102, pp. 107–146.

Authors’ information

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

Lipatkin Vladimir Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), lipatkin@mgul.ac.ru

Petukhov Vladimir Alekseevich ― student of the BMSTU (Mytishchi branch), Popovivviv24@gmail.com

Fedorova Mariya Vyacheslavovna ― student of the BMSTU (Mytishchi branch), fdrv.mary@mail.ru

11

КИСЛОТНАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ КАК СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ ПРОДУКТОВ

130–137

УДК 662.756

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-130-137

Шифр ВАК 4.3.4

Г.Л. Олиференко¹, А.Н. Иванкин¹, А.В. Устюгов²

¹ФГБОУ 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

²ФГБОУ ВО «МИРЭА — Российский технологический университет» (РТУ МИРЭА), Россия, 119454, г. Москва, пр-кт Вернадского, д. 78

oliferenko2@inbox.ru

Показано, что отходы переработки древесины — опилки хвойных и лиственных пород представляют собой уникальный источник химического сырья, значение которого в комплексной химической переработке материалов природного происхождения непрерывно возрастает. Проведено изучение кислотной деградации легкогидролизуемой углеводной части древесных отходов – опилок древесины сосны и дуба, так как она требует меньших энергетических и материальных затрат. Установлены основные условия кислотного гидролиза данного древесного сырья для достижения максимального выхода моносахаридов: использование серной кислоты с массовой долей 5 % или соляной кислоты с массовой долей 2 %; постепенное повышение температуры от 25 °С до кипения раствора в течение 1 ч и выдержка при температуре 100…105 °С в течение 1 ч, гидромодуль 1:100. Определено общее количественное содержание углеводов в полученных гидролизатах в пересчете на глюкозу. Установлено, что в состав получаемой смеси углеводов входят все основные моносахариды — высокопитательные вещества с повышенной биологической ценностью. Рекомендуется использовать выделяемые углеводы в рецептурах питательных сред в качестве быстро усвояемого углеводного компонента для выращивания микроорганизмов и продуктивных сельскохозяйственных животных.

Ключевые слова: древесные опилки, кислотный гидролиз, моносахара, оптимизация условий

Ссылка для цитирования: Олиференко Г.Л., Иванкин А.Н., Устюгов А.В. Кислотная деградация древесных отходов как способ получения целевых продуктов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 130–137. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-130-137

Список литературы

[1] Rimantho D., Hidayah N.Y., Pratomo V.A., Saputra A., Akbar I., Sundari A.S. The strategy for developing wood pellets as sustainable renewable energy // Heliyon, 2023, v. 9, no. 3, e14217. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14217

[2] Кузнецов Б.Н., Кузнецова С.А., В.Е. Тарабанько. Новые методы получения химических продуктов из биомассы деревьев сибирских пород // Российский химический журнал, 2004. Т. 48. № 3. С. 4–20.

[3] Dudziec P., Stachowicz P., Stolarski M.J. Diversity of properties of sawmill residues used as feedstock for energy generation // Renewable Energy, 2023, v. 202, no. 1, pp. 822–833. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.12.002

[4] Сушкова В.И., Воробьева Г.И. Безотходная конверсия растительного сырья в биологически активные вещества. М.: Экология, 2007. 204 с.

[5] Ertl P., Zebeli Q., Zollitsch W., Knaus W. Feeding of wheat bran and sugar beet pulp as sole supplements in high-forage diets emphasizes the potential of dairy cattle for human food supply // J. of Dairy Science, 2016, v. 99, no. 2, pp. 1228–1236. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10285

[6] Choi S.E., Wright D.R., Bleich S.N. Impact of restricting sugar-sweetened beverages from the supplemental nutrition assistance program on children’s health // American J. of Preventive Medicine, 2021, v. 60, no. 2, pp. 276–284. https://doi.org/10.1016/j.amepre.2020.08.023

[7] Иванкин А.Н. Химическая и биодеградация белковых компонентов растительного происхождения // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 1. С. 85–94. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-1-85-94

[8] Xu L., Wang Z., Sun F., Cao Y., Zhong C., Zhang W.B. Harnessing proteins for engineered living materials // Current Opinion in Solid State and Materials Science, 2021, v. 25, no. 1, p. 100896. doi.org/10.1016/j.cossms.2020.100896

[9] Liu D., Tang W., Yin J.Y., Nie S.P., Xie M.Y. Monosaccharide composition analysis of polysaccharides from natural sources: Hydrolysis condition and detection method development // Food Hydrocolloids, 2021, v. 11, no. 7, p. 106641. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106641

[10] Zeng S., Long J., Sun J., Wang G., Zhou L. A review on peach gum polysaccharide: Hydrolysis, structure, properties and applications // Carbohydrate Polymers, 2022, v. 279, no. 3, p. 119015. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.119015

[11] Сушкова В.И., Устюжанинова Л.В., Березина О.В., Яроцкий С.В. Методы подготовки растительного сырья к биоконверсии в кормовые продукты и биоэтанол // Химия растительного сырья, 2016. № 1. С. 93–119.

[12] Gibier M., Sadeghisadeghabad M., Girods P., Zoulalian A., Rogaume Y. Furniture wood waste depollution through hydrolysis under pressurized water steam: Experimental work and kinetic modelization // J. of Hazardous Materials, 2022, v. 436, no. 8, p. 129126. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129126

[13] Wang X., Xing Z., Zhang Q., Hu D., Lv J., Wu C., Zhou W., Din U. Effects of various durations of enzyme hydrolysis on properties of starch-based wood adhesive // International J. of Biological Macromolecules, 2022, v. 205, no. 4, pp. 664–671. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.02.036

[14] Иванкин А.Н., Олиференко Г.Л., Куликовский А.В. Аналитическая химия. М.: КНОРУС, 2021. 300 с.

[15] ГОСТ Р 51880–2002. Определение массовых долей свободных и общих углеводов. Метод высокоэффективной анионной хроматографии. М.: Изд-во стандартов, 2002. 12 с.

[16] Нейросеть Chat GPT. URL: https://gpt-chatbot.ru/ (дата обращения 15.10.2023).

[17] Винокуров М.А. Суходолов А.П. Гидролизная промышленность. Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2009. 292 с.

[18] Hou M., Wang L., Ma Q., Xiao T., Sun Y., Guo Y. Impact of dilute acid treatment on improving the selectivity of lignin and hemicellulose removals from pre-hydrolysis liquor // J. of Water Process Engineering, 2023, v. 53, no. 7, p. 103667. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103667

[19] Кононов Г.Н. Дендрохимия. Т. 1. М.: МГУЛ, 2015. 480 с.

[20] Иванкин А.Н., Зарубина А.Н., Олиференко Г.Л., Леонтьев П.К., Бабурина М.И., Зарубин Н.Ю., Вострикова Н.Л., Куликовский А.В. Физико-химическая деградация полисахаридных компонентов растительного сырья для формирования пищевых систем // Инновационные процессы в пищевых технологиях: наука и практика: Материалы Международной науч.-практ. конф., 19–20 февраля 2019 г., г. Москва. Москва: Изд-во ВНИИЗЖ, 2019. С. 158–163.

[21] Aphicho K., Narongyot Kittipanukul N., Uttamapinant C. Visualizing the complexity of proteins in living cells with genetic code expansion // Current Opinion in Chemical Biology, 2022, v. 66, no. 2, p. 102108. doi.org/10.1016/j.cbpa.2021.102108

[22] Junprung W., Supungul P., Tassanakajon A. Structure, gene expression, and putative functions of crustacean heat shock proteins in innate immunity // Developmental & Comparative Immunology, 2021, v. 115, no. 1, p. 103875. doi.org/10.1016/j.dci.2020.103875

[23] Hata H., Nishiyama M., Kitao A. Molecular dynamics simulation of proteins under high pressure: Structure, function and thermodynamics // Biochimica et Biophysica Acta. General Subjects, v. 1864, no. 2, p. 129395. doi.org/10.1016/j.bbagen.2019.07.004

[24] Riga P., Benedicto L., Gil-Izquierdo A., JacintaCollado-González J., Ferreres F., Medina S. Diffuse light affects the contents of vitamin C, phenolic compounds and free amino acids in lettuce plants // Food Chemistry, 2019, v. 272, no. 1, pp. 227–234. doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08.051

[25] Matsubara Y., Ishigaki T., Koshikawa K. Changes in free amino acid concentrations in mycorrhizal strawberry plants // Scientia Horticulturae, v. 119, no. 4, pp. 392–396. doi.org/10.1016/j.scienta.2008.08.025

[26] Teimouri S., Kasapis S., Dokouhaki M. Diffusional characteristics of food protein-based materials as nutraceutical delivery systems // Trends in Food Science & Technology, 2022, v. 122, no. 4, pp. 201–210. doi.org/10.1016/j.tifs.2022.02.025

[27] Neklyudov A.D., Ivankin A.N., Berdutina A.V. Properties and uses of protein hydrolysates (Review) // Applied Biochemistry and Microbiology, 2000, v. 36, no. 5, pp. 452–459. doi.org/10.1007/BF02731888

[28] Jain B.M., Badve M.P. A novel process for synthesis of soybean protein hydrolysates and study of its effectiveness as a biostimulant and emulsifier // Chemical Engineering and Processing — Process Intensification, 2022, v. 174, no. 4, p. 108880. doi.org/10.1016/j.cep.2022.108880

[29] Hea W., Guo F., Jiang Y., Liu X., Chen J. Enzymatic hydrolysates of soy protein promote the physicochemical stability of mulberry anthocyanin extracts in food processing // Food Chemistry, 2022, v. 386, no. 8, p. 132811. doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132811

[30] Babini E., Tagliazucchi D., Martini S., Piu L.D., AndreaGianotti A. Identification of novel antioxidant peptides obtained by enzymatic and microbial hydrolysis of vegetable proteins // Food Chemistry, 2017, v. 228, no. 8, pp. 186–196. doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.143

[31] Hadidia M., Jafarzadeh S., Forough M., Garavand F., Alizadeh S., Salehabadi A., Khaneghah A.M., MahdiJafari S. Plant protein-based food packaging films; recent advances in fabrication, characterization, and applications // Trends in Food Science & Technology, 2022, v. 120, no. 2. pp. 154–173. doi.org/10.1016/j.tifs.2022.01.013

[32] Lu X., Ma R., Qiu H., Sun C., Tian Y. Mechanism of effect of endogenous/exogenous rice protein and its hydrolysates on rice starch digestibility // International J. of Biological Macromolecules, 2021, v. 193 A, no. 12, pp. 311–318. doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.10.140

[33] Saha B.C., Hayashi K. Debittering of protein hydrolyzates // Biotechnology Advances, 2001, v. 19, no. 5, pp. 355–370. doi.org/10.1016/S0734-9750(01)00070-2

[34] Ziero H.D., Ampese L.C., Sganzerla W.G., Torres-Mayanga P.C., Timko M.T. Subcritical water hydrolysis of poultry feathers for amino acids production // The J. of Supercritical Fluids, 2022, v. 181, no. 2, p. 105492 . doi.org/10.1016/j.supflu.2021.105492

[35] Guevara-Zambrano J.M., Verkempinck S.H., Hernandez-Ruiz L., Infantes-Garcia M.R., Hendrick M.E., Loe A.M., Grauwet T. Digestion kinetics of lipids and proteins in plant-based shakes: Impact of processing conditions and resulting structural properties // Food Chemistry, 2022, v. 382, no. 7, p. 132306. doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132306

[36] Yu Q., Baroutian S., Xie J. Hydrothermal co-hydrolysis of corncob/sugarcane bagasse/Broussonetia papyrifera blends: Kinetics, thermodynamics and fermentation // Bioresource Technology, 2021, v. 342, no. 12, 125923. doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125923

[37] Liew C.S., Raksasat R., Rawindran H., Kiatkittipong W., Lim J.W. Hydrolysis kinetics for solubilizing waste activated sludge at low temperature thermal treatment derived from multivariate non-linear model // Chemosphere, 2022, v. 292, no. 4, 133478. doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133478

Сведения об авторах

Олиференко Галина Львовна — канд. хим. наук, доцент кафедры химии и химических технологий в лесном комплексе, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), oliferenko2@inbox.ru

Иванкин Андрей Николаевич — д-р хим. наук, академик МАН ВШ, профессор кафедры химии и химических технологий в лесном комплексе, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), aivankin@mgul.ac.ru

Устюгов Александр Викторович — канд. хим. наук, доцент кафедры общей химической технологии, ФГБОУ ВО «МИРЭА — Российский технологический университет» (РТУ МИРЭА),

ustyugov.alexandr@mail.ru

WOOD WASTE ACID DEGRADATION TO OBTAIN TARGET PRODUCTS

G.L. Oliferenko¹, A.N. Ivankin¹, A.V. Ustyugov²

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

²MIREA — Russian Technological University, Vernadskogo Prospekt, 78, 119454, Moscow, Russia

oliferenko2@inbox.ru

It is shown that wood processing waste such as sawdust of coniferous and hardwood species is a unique source of chemical raw materials, the importance of which in the complex chemical processing of materials of natural origin is constantly increasing. The article studies the acid degradation of the easily hydrolyzed carbohydrate part of wood waste as pine and oak sawdust, since it requires less energy and material costs. The basic conditions for acid hydrolysis of this wood raw material have been established to achieve the maximum yield of monosaccharides: the use of sulfuric acid with a mass fraction of 5 % or hydrochloric acid with a mass fraction of 2%; gradual increase in temperature from 25 °C to boiling solution for 1 hour and holding at a temperature of 100...105 °C for 1 hour, hydromodulus 1:100. The total quantitative content of carbohydrates in the obtained hydrolysates was determined in terms of glucose. It has been established that the resulting mixture of carbohydrates includes all the main monosaccharides as highly nutritious substances with increased biological value. It is recommended to use the released carbohydrates in nutrient media formulations as a quickly digestible carbohydrate component for growing microorganisms and productive farm animals.

Keywords: sawdust, acid hydrolysis, monosaccharides, optimization of conditions

Suggested citation: Oliferenko G.L., Ivankin A.N., Ustyugov A.V. Kislotnaya degradatsiya drevesnykh otkhodov kak sposob polucheniya tselevykh produktov [Wood waste acid degradation to obtain target products]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 130–137. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-130-137

References

[1] Rimantho D., Hidayah N.Y., Pratomo V.A., Saputra A., Akbar I., Sundari A.S. The strategy for developing wood pellets as sustainable renewable energy. Heliyon, 2023, v. 9, no. 3, e14217. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14217

[2] Kuznetsov B.N., Kuznetsova S.A., Tarabanko V.E. Novye metody polucheniya himicheskih produktov iz biomassy derev’ev sibirskih porod [New methods for obtaining chemical products from the biomass of Siberian trees]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal [Russian chemical journal], 2004, v. 48, no. 3, p. 4–20.

[3] Dudziec P., Stachowicz P., Stolarski M.J. Diversity of properties of sawmill residues used as feedstock for energy generation. Renewable Energy, 2023, v. 202, no. 1, pp. 822–833. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.12.002

[4] Sushkova V.I., Vorobyova G.I. Bezothodnaya konversiya rastitel’nogo syr’ya v biologicheski aktivnye veshchestva [Waste-free conversion of plant raw materials into biologically active substances]. Moscow: Ecology, 2007, 204 p.

[5] Ertl P., Zebeli Q., Zollitsch W., Knaus W. Feeding of wheat bran and sugar beet pulp as sole supplements in high-forage diets emphasizes the potential of dairy cattle for human food supply. J. of Dairy Science, 2016, v. 99, no. 2, pp. 1228–1236. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10285

[6] Choi S.E., Wright D.R., Bleich S.N. Impact of restricting sugar-sweetened beverages from the supplemental nutrition assistance program on children’s health. American J. of Preventive Medicine, 2021, v. 60, no. 2, pp. 276–284.

https://doi.org/10.1016/j.amepre.2020.08.023

[7] Ivankin A.N. Khimicheskaya i biodegradatsiya belkovykh komponentov rastitel’nogo proiskhozhdeniya [Chemical and biological degradation of phytogenic protein components]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 1, pp. 85–94. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-1-85-94

[8] Xu L., Wang Z., Sun F., Cao Y., Zhong C., Zhang W.B. Harnessing proteins for engineered living materials. Current Opinion in Solid State and Materials Science, 2021, v. 25, no. 1, p. 100896. doi.org/10.1016/j.cossms.2020.100896

[9] Liu D., Tang W., Yin J.Y., Nie S.P., Xie M.Y. Monosaccharide composition analysis of polysaccharides from natural sources: Hydrolysis condition and detection method development. Food Hydrocolloids, 2021, v. 11, no. 7, p. 106641. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106641

[10] Zeng S., Long J., Sun J., Wang G., Zhou L. A review on peach gum polysaccharide: Hydrolysis, structure, properties and applications. Carbohydrate Polymers, 2022, v. 279, no. 3, p. 119015. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.119015

[11] Sushkova V.I., Ustyuzhaninova L.V., Berezina O.V., Yarotskiy S.V. Metody podgotovki rastitel’nogo syr’ya k biokonversii v kormovye produkty i bioetanol [Methods for preparing plant raw materials for bioconversion into feed products and bioethanol]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of Plant Raw Materials], 2016, no. 1, pp. 93–119.

[12] Gibier M., Sadeghisadeghabad M., Girods P., Zoulalian A., Rogaume Y. Furniture wood waste depollution through hydrolysis under pressurized water steam: Experimental work and kinetic modelization. J. of Hazardous Materials, 2022, v. 436, no. 8, p. 129126. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129126

[13] Wang X., Xing Z., Zhang Q., Hu D., Lv J., Wu C., Zhou W., Din U. Effects of various durations of enzyme hydrolysis on properties of starch-based wood adhesive. International J. of Biological Macromolecules, 2022, v. 205, no. 4, pp. 664–671. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.02.036

[14] Ivankin A.N., Oliferenko G.L., Kulikovsky A.V. Analiticheskaya himiya [Analytical chemistry]. Moscow: Knorus, 2021, 300 p.

[15] GOST RU 51880. Opredelenie massovyh doley svobodnyh i obshchih uglevodov. Metod vysokoeffektivnoy anionnoy hromatografii [Determination of mass fractions of free and total carbohydrates. High performance anion chromatography method]. Moscow: Standards, 2002, 12 p.

[16] Neyroset’ Chat GPT. Available at: https://gpt-chatbot.ru/ (accessed 15.10.2023).

[17] Vinokurov M.A. Sukhodolov A.P. Gidroliznaya promyshlennost’ [Hydrolysis industry]. Irkutsk: BGUEP, 2009, 292 p.

[18] Hou M., Wang L., Ma Q., Xiao T., Sun Y., Guo Y. Impact of dilute acid treatment on improving the selectivity of lignin and hemicellulose removals from pre-hydrolysis liquor. J. of Water Process Engineering, 2023, v. 53, no. 7, p. 103667. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103667

[19] Kononov G.N. Dendrohimiya [Dendrochemistry] Part 1. Moscow: MSFU, 2015, 480 p.

[20] Ivankin A.N., Zarubina A.N., Oliferenko G.L., Leontiev P.K., Baburina M.I., Zarubin N.Yu., Vostrikova N.L., Kulikovsky A.V. Fiziko-himicheskaya degradaciya polisaharidnyh komponentov rastitel’nogo syr’ya dlya formirovaniya pishchevyh sistem [Physico-chemical degradation of polysaccharide components of plant raw materials for the formation of food systems]. Innovative processes in food technologies: science and practice: materials of the International Scientific and Practical Conference (February 19–20, 2019, Moscow). Moscow: VNIIZ – branch of the V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of Russian Academy of Sciences, 2019, pp. 158–163.

[21] Aphicho K., Narongyot Kittipanukul N., Uttamapinant C. Visualizing the complexity of proteins in living cells with genetic code expansion. Current Opinion in Chemical Biology, 2022, v. 66, no. 2, p. 102108. doi.org/10.1016/j.cbpa.2021.102108

[22] Junprung W., Supungul P., Tassanakajon A. Structure, gene expression, and putative functions of crustacean heat shock proteins in innate immunity. Developmental & Comparative Immunology, 2021, v. 115, no. 1, p. 103875. doi.org/10.1016/j.dci.2020.103875

[23] Hata H., Nishiyama M., Kitao A. Molecular dynamics simulation of proteins under high pressure: Structure, function and thermodynamics. Biochimica et Biophysica Acta. General Subjects, v. 1864, no. 2, p. 129395. doi.org/10.1016/j.bbagen.2019.07.004

[24] Riga P., Benedicto L., Gil-Izquierdo A., JacintaCollado-González J., Ferreres F., Medina S. Diffuse light affects the contents of vitamin C, phenolic compounds and free amino acids in lettuce plants. Food Chemistry, 2019, v. 272, no. 1, pp. 227–234. doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08.051

[25] Matsubara Y., Ishigaki T., Koshikawa K. Changes in free amino acid concentrations in mycorrhizal strawberry plants. Scientia Horticulturae, v. 119, no. 4, pp. 392–396. doi.org/10.1016/j.scienta.2008.08.025

[26] Teimouri S., Kasapis S., Dokouhaki M. Diffusional characteristics of food protein-based materials as nutraceutical delivery systems. Trends in Food Science & Technology, 2022, v. 122, no. 4, pp. 201–210. doi.org/10.1016/j.tifs.2022.02.025

[27] Neklyudov A.D., Ivankin A.N., Berdutina A.V. Properties and uses of protein hydrolysates (Review). Applied Biochemistry and Microbiology, 2000, v. 36, no. 5, pp. 452–459. doi.org/10.1007/BF02731888

[28] Jain B.M., Badve M.P. A novel process for synthesis of soybean protein hydrolysates and study of its effectiveness as a biostimulant and emulsifier. Chemical Engineering and Processing — Process Intensification, 2022, v. 174, no. 4, p. 108880. doi.org/10.1016/j.cep.2022.108880

[29] Hea W., Guo F., Jiang Y., Liu X., Chen J. Enzymatic hydrolysates of soy protein promote the physicochemical stability of mulberry anthocyanin extracts in food processing. Food Chemistry, 2022, v. 386, no. 8, p. 132811. doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132811

[30] Babini E., Tagliazucchi D., Martini S., Piu L.D., AndreaGianotti A. Identification of novel antioxidant peptides obtained by enzymatic and microbial hydrolysis of vegetable proteins. Food Chemistry, 2017, v. 228, no. 8, pp. 186–196. doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.01.143

[31] Hadidia M., Jafarzadeh S., Forough M., Garavand F., Alizadeh S., Salehabadi A., Khaneghah A.M., MahdiJafari S. Plant protein-based food packaging films; recent advances in fabrication, characterization, and applications. Trends in Food Science & Technology, 2022, v. 120, no. 2. pp. 154–173. doi.org/10.1016/j.tifs.2022.01.013

[32] Lu X., Ma R., Qiu H., Sun C., Tian Y. Mechanism of effect of endogenous/exogenous rice protein and its hydrolysates on rice starch digestibility. International J. of Biological Macromolecules, 2021, v. 193 A, no. 12, pp. 311–318. doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.10.140

[33] Saha B.C., Hayashi K. Debittering of protein hydrolyzates. Biotechnology Advances, 2001, v. 19, no. 5, pp. 355–370. doi.org/10.1016/S0734-9750(01)00070-2

[34] Ziero H.D., Ampese L.C., Sganzerla W.G., Torres-Mayanga P.C., Timko M.T. Subcritical water hydrolysis of poultry feathers for amino acids production. The J. of Supercritical Fluids, 2022, v. 181, no. 2, p. 105492 . doi.org/10.1016/j.supflu.2021.105492

[35] Guevara-Zambrano J.M., Verkempinck S.H., Hernandez-Ruiz L., Infantes-Garcia M.R., Hendrick M.E., Loe A.M., Grauwet T. Digestion kinetics of lipids and proteins in plant-based shakes: Impact of processing conditions and resulting structural properties. Food Chemistry, 2022, v. 382, no. 7, p. 132306. doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132306

[36] Yu Q., Baroutian S., Xie J. Hydrothermal co-hydrolysis of corncob/sugarcane bagasse/Broussonetia papyrifera blends: Kinetics, thermodynamics and fermentation. Bioresource Technology, 2021, v. 342, no. 12, 125923. doi.org/10.1016/j.biortech.2021.125923

[37] Liew C.S., Raksasat R., Rawindran H., Kiatkittipong W., Lim J.W. Hydrolysis kinetics for solubilizing waste activated sludge at low temperature thermal treatment derived from multivariate non-linear model. Chemosphere, 2022, v. 292, no. 4, 133478. doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.133478

Authors’ information

Oliferenko Galina L’vovna — Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor of the Department of Chemistry and Chemical Technologies in the Forestry Complex, BMSTU (Mytishchi branch), oliferenko2@inbox.ru

Ivankin Andrey Nikolayevich — Dr. Sci. (Chem.), Member of the International Higher Education Academy of Sciences (IHEAS), Professor of the Department of Chemistry BMSTU (Mytishchi branch), aivankin@mgul.ac.ru

Ustyugov Aleksandr Viktorovich — Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor of the Department of General Chemical Technology, MIREA - Russian Technological University, ustyugov.alexandr@mail.ru

12

БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КЛЕЕНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

138–146

УДК 694.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-138-146

Шифр ВАК 4.3.4

В.И. Запруднов¹, Н.Г. Серегин², А.С. Курдюков²

¹ФГБОУ 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

²ФГБОУ ВО «Московский государственный строительный университет (национальный исследовательский университет)» (НИУ МГСУ), Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., д. 26

SereginNG@mgsu.ru

Рассмотрены большепролетные клееные деревянные конструкции для строительства зданий и сооружений. Приведены проектируемые и реализованные конструкции уникальных зданий и сооружений, изготовленные из большепролетных клееных деревянных элементов. Установлено, что применение большепролетных клееных деревянных конструкций, позволяет создавать элементы разнообразных размеров и форм, обеспечивать перекрытие больших пролетов при низких нагрузках на опоры, фундамент и грунт основания, почти на треть удешевить стоимость строительства покрытия по сравнению с конструкциями из металла и железобетона, а также гарантировать устойчивость при пожаре. Проанализированы основные виды конструктивных решений большепролетных клееных деревянных конструкций и приведена технология их изготовления. Показана возможность изготовления в заводских условиях клееных материалов по отлаженным технологиям.

Ключевые слова: большепролетные клееные деревянные конструкции, клееная древесина, клееные деревянные конструкции, уникальное здание и сооружение

Ссылка для цитирования: Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Курдюков А.С. Большепролетные клееные деревянные конструкции и технология их изготовления // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 138–146. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-138-146

Список литературы

[1] ГОСТ Р 56705–2015 Конструкции деревянные для строительства. Дата введения 2016-05-01. Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13.11.2015 г. № 1789-ст. М.: Стандартинформ, 2016. 10 с.

[2] СП 64.13330.2017 Свод правил. Деревянные конструкции. Дата введения 2017-08-28. Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 27.02.2017 № 129/пр. М.: Стандартинформ, 2017. 102 с.

[3] Гиясов Б.И., Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Стриженко В.В. Конструкции из древесины и пластмасс. М.: АСВ, 2020. 616 с.

[4] Гиясов Б.И., Серегин Н.Г. Конструкции уникальных зданий и сооружений из древесины. М.: АСВ, 2018. 256 с.

[5] Гиясов Б.И., Серегин Н.Г., Серегин Д.Н. Конструкции из древесины и пластмасс. М.: АСВ, 2018. 400 с.

[6] Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Потехин Н.И. Перспективы строительства уникальных зданий и сооружений из древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 4. С. 128–136. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-128-136

[7] Запруднов В.И. Конструкции и архитектура деревянных зданий. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2023. 480 с.

[8] Калугин А.В. Деревянные конструкции. М.: АСВ, 2022. 354 с.

[9] Ковальчук Л.М. Производство деревянных клееных конструкций. М.: Стройматериалы, 2005. 334 с.

[10] Филимонов Э.В., Гаппоев М.М., Гуськов И.М. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: АСВ, 2016. 436 с.

[11] Лейер Д.В., Рябухин А.К., Маций С.И. Конструкции из дерева и пластмасс. Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2017. 92 с.

[12] Ломакин А.Д., Устрехов А.И. Огнезащита клееных деревянных конструкций для зданий и сооружений // Жилищное строительство, 2013. № 5. С. 36–40.

[13] Погорельцев А.А., Турковский С.Б. Большепролетные купола из клееной древесины с жесткими узлами системы ЦНИИСК // Строительная механика и расчет сооружений, 2017. № 4 (273). C. 63–70.

[14] Погорельцев А.А., Турковский С.Б. Особенности поведения несущих большепролетных конструкций из клееной древесины в условиях пожара // Вестник НИЦ «Строительство», 2014. № 11. C. 46–49.

[15] Серегин Н.Г., Гиясов Б.И. Методика расчета производства клееного оконного бруса для строительных конструкций // Вестник МГСУ, 2017. Том 12. Вып. 2 (101). С. 157–164.

[16] Серегин Н.Г., Бунов А.А. Методы проектирования металлических и деревянных конструкций. М.: Изд-во МИСИ–МГСУ, 2022. 65 с.

[17] Seregin N.G. Losses in the manufacture of wooden building structures // J. of Physics: Conf. Series. Int. Sci. Conf. on Modelling and Methods of Structural Analysis 2019 (MMSA 2019), 2020, t. 1425, p. 012133.

[18] Славик Ю.Ю., Ломакин А.Д. Мониторинг покрытий зданий с каркасом из большепролетных деревянных клееных конструкций // Современные строительные конструкции из металла и древесины. Ч. 2. Одесса: Изд-во Одесской государственной академии строительства и архитектуры, 2008. С. 32–40.

[19] Суменко В.А, Ломакин А.Д., Погорельцев А.А. Проектирование каркасов из клееной древесины центра санного спорта «Санки» к Олимпиаде-2014 в г. Сочи // Промышленное и гражданское строительство, 2013. № 10. С. 47–49.

[20] Турковский С.Б., Преображенская И.П., Погорельцев А.А. Клееные деревянные конструкции в современном строительстве (система ЦНИИСК) // ЛесПромИнформ, 2013. № 6 (96). URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=3283 (дата обращения 05.09.2023).

[21] Устрехов А.И., Гаращенко Н.А. Показатели конструктивной пожарной опасности деревоклееных конструкций, защищенных вспучивающимися покрытиями, и перспективы их использования // Монтажные и специальные работы в строительстве, 2006. № 6. С. 12–16.

[22] Федорова О.В. Применение деревянных конструкций для трансформирующихся спортивных сооружений // Архитектон: известия вузов, 2013. № 41. С. 107–113.

[23] Belostotsky A.M., Akimov P.A., Negrozov O.A., Petryashev N.O., Petryashev S.O., Sherbina S.V., Kalichava D.K., Kaytukov T.B. Adaptive finite-element models in structural health monitoring systems // Magazine of Civil Engineering, 2018. № 2 (78). С. 169–178.

[24] Петров А.В., Еремеева А.И. Мониторинг строительных конструкций зданий и сооружений // Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов, 2015. № 6. С. 43–45.

[25] Запруднов В.И. Строительное дело и материалы. СПб.: Лань, 2022. 596 с.

[26] Запруднов В.И., Санаев В.Г., Никитин В.Ф. Деревянные конструкции. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021. 447 с.

[27] Bowers T., M.E. Puettmann I. Ganguly, Eastin I. Cradle-to-gate life-cycle assessment of glue-laminated (glulam): Environmental Impacts from glulam produced in the US Pacific Northwest and southeast // Forest Products Journal, 2017, no. 67(5/6), pp. 368–380.

[28] Brandner R. Cross laminated timber (CLT) in compression perpendicular to plane: Testing, properties, design and recommendations for harmonizing design provisions for structural timber products // Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 944–960.

[29] Fink G., Kohler J., Brandner R. Application of European design principles to cross laminated timber // Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 934–943.

[30] Kwon J. H., Shin R.-H., Ayrilmis N., Han T.H. Properties of solid wood and laminated wood lumber manufactured by cold pressing and heat treatment // Materials & Design (1980–2015), 2014, v. 62, pp. 375–381.

[31] Loss C., Tannert T., Tesfamariam S. State of the art review of displacement based seismic design of timber buildings // Construction and Building Materials, 2018, v. 191, pp. 481–497.

[32] Moshtaghin A.F., Franke S., Keller T., Vassilopoulos A.P. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects // Construction and Building Materials, 2016, v. 120, pp. 432–441.

[33] Moradpour P., Pirayesh H., Grami M., Jouybari I.R. Laminated strand lumber (LSL) reinforced by GFRP; mechanical and physical properties // Construction and Building Materials, 2018, v. 158, pp. 236–242.

[34] Kuzman M.K., Klarić S., Barcic A.P., Vlosky R. Architect perceptions of engineered glued laminated wood beams of maritime pine wood // Construction and Building Materials, 2009, no. 8, v. 23, pp. 2738–2745.

[35] Kwon J.H., Reynolds T., Casagrande D., Tomasi R. Properties of solid wood and laminated timber and timber frame buildings by in situ modal analysis // Construction and Building Materials, 2016, v. 102, pp. 1009–1017.

[36] Loss C., Sikora K.S., McPolin D.O., Harte A.M. State of the art review of displacement based timber (CLT) panels made from Irish Sitka spruce on mechanical performance in bending and shear // Construction and Building Materials, 2016, v. 116, pp. 141–150.

[37] Wang Z., Gong M., Chui Y.H. Mechanical properties of laminated strand lumber and hybrid cross laminated timber // Construction and Building Materials, 2015, v. 101, pp. 622–627.

[38] Вавилова Т.Я. Проблемы применения массивных клееных деревянных конструкций в современной архитектуре // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. Самара: Изд-во Самарского государственного архитектурно-строительного университета, 2017. С. 15–19.

Сведения об авторах

Запруднов Вячеслав Ильич — д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), zaprudnov@mgul.ac.ru

Серегин Николай Григорьевич— канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), SereginNG@mgsu.ru

Курдюков Артем Сергеевич — студент ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), temik.1516@gmail.com

LARGE-SPAN GLUED WOODEN STRUCTURES AND THEIR MANUFACTURING TECHNOLOGY

V.I. Zaprudnov¹, N.G. Seregin², A.S. Kurdyukov²

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

²National Research Moscow State University of Civil Engineering, 26, Yaroslavl highway, 129337, Moscow, Russia

SereginNG@mgsu.ru

Large-span glued wooden structures for buildings construction are considered. Designed and realized structures of unique buildings and constructions made of large-span glued wooden elements are given. It is established that the use of large-span glued wooden structures allows to create elements of various sizes and shapes to provide overlapping of large spans at low loads on supports, foundations and base soil, to reduce the cost of pavement construction by almost one third in comparison with structures made of metal and reinforced concrete, as well as to guarantee stability in case of fires. The main types of structural solutions of large-span glued wooden structures are analyzed and the technology of their manufacture is given. The possibility of manufacturing of glued materials in factory conditions according to well-developed technologies is shown.

Keywords: large-span glued wooden structures, large-span structures, glued wood, glued wooden structures, unique building or structure

Suggested citation: Zaprudnov V.I., Seregin N.G., Kurdyukov A.S. Bol’sheproletnye kleenye derevyannye konstruktsii i tekhnologiya ikh izgotovleniya [Large-span glued wooden structures and their manufacturing technology]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 138–146. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-138-146

References

[1] GOST R 56705–2015 «Konstruktsii derevyannye dlya stroitel’stva»: data vvedeniya 13.11.2015 g. № 1789-st. [«Wooden structures for construction»: date of introduction 11/13/2015 no. 1789-st]. Moscow: Standartinform, 2016, 10 p.

[2] SP 64.13330.2017 «Derevyannye konstruktsii»: data vvedeniya 27.02.2017 №129/pr. [«Wooden structures»: date of introduction 02/27/2017 no. 129/pr]. Moscow: Standartinform, 2017, 102 p.

[3] Giyasov B.I., Zaprudnov V.I., Seregin N.G., Strizhenko V.V. Konstruktsii iz drevesiny i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2020, 616 p.

[4] Giyasov B.I., Seregin N.G. Konstruktsii unikal’nykh zdaniy i sooruzheniy iz drevesiny [Designs of unique buildings and structures made of wood]. Moscow: ASV, 2018, 256 p.

[5] Giyasov B.I., Seregin N.G., Seregin D.N. Konstruktsii iz drevesiny i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2018, 400 p.

[6] Zaprudnov B.I., Seregin N.G., Potekhin N.I. Perspektivy stroitel’stva unikal’nykh zdaniy i sooruzheniy iz drevesiny [Prospects for unique buildings construction and wood structures]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 128–136. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-128-136

[7] Zaprudnov V.I. Konstruktsii i arkhitektura derevyannykh zdaniy [Constructions and architecture of wooden buildings]. Moscow: MSTU im. N.E. Bauman, 2023, 480 p.

[8] Kalugin A.V. Derevyannye konstruktsii [Wooden structures]. Moscow: ASV, 2022, 354 p.

[9] Koval’chuk L.M. Proizvodstvo derevyannykh kleenykh konstruktsiy [Production of wooden laminated structures]. Moscow: Stroimaterialy, 2005, 334 p.

[10] Filimonov E.V., Gappoev M.M., Gus’kov I.M. Konstruktsii iz dereva i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2016, 436 p.

[11] Leyer D.V., Ryabukhin A.K., Matsiy S.I. Konstruktsii iz dereva i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Krasnodar: KubGAU, 2017, 92 p.

[12] Lomakin A.D., Ustrekhov A.I. Ognezashchita kleenykh derevyannykh konstruktsiy dlya zdaniy i sooruzheniy [Fire protection of laminated wooden structures for buildings and structures]. Zhilishchnoe stroitel’stvo [Housing Construction], 2013, no. 5, pp. 36–40.

[13] Pogorel’tsev A.A., Turkovskiy S.B. Bol’sheproletnye kupola iz kleenoy drevesiny s zhestkimi uzlami sistemy TsNIISK [Long-span domes made of laminated wood with rigid units of the TsNIISK system]. Stroitel’naya mekhanika i raschet sooruzheniy [Structural mechanics and design of structures], 2017, no. 4 (273), pp. 63–70.

[14] Pogorel’tsev A.A., Turkovskiy S.B. Osobennosti povedeniya nesushchikh bol’sheproletnykh konstruktsiy iz kleenoy drevesiny v usloviyakh pozhara [Features of the behavior of load-bearing large-span structures made of laminated wood in fire conditions]. Vestnik NITs Stroitel’stvo [Bulletin of the Scientific Research Center Construction], 2014, no. 11, pp. 46–49.

[15] Seregin N.G., Giyasov B.I. Metodika rascheta proizvodstva kleenogo okonnogo brusa dlya stroitel’nykh konstruktsiy [Methodology for calculating the production of laminated window beams for building structures]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU], 2017, v. 12, iss. 2 (101), pp. 157–164.

[16] Seregin N.G., Bunov A.A. Metody proektirovaniya metallicheskikh i derevyannykh konstruktsiy [Methods for designing metal and wooden structures]. Moscow: MISS-MGSU, 2022, 65 p.

[17] Seregin N.G. Losses in the manufacture of wooden building structures. J. of Physics: Conference Series. International Scientific Conference on Modelling and Methods of Structural Analysis 2019 (MMSA 2019), 2020, t. 1425, p. 012133.

[18] Slavik Yu.Yu., Lomakin A.D. Monitoring pokrytiy zdaniy s karkasom iz bol’sheproletnykh derevyannykh kleenykh konstruktsiy [Monitoring of coatings of buildings with a frame made of long-span wooden laminated structures]. Sovremennye stroitel’nye konstruktsii iz metalla i drevesiny. Ch. 2 [Modern building structures made of metal and wood. Part 2]. Odessa: Odessa State. acad. pp. and architecture, 2008, pp. 32–40.

[19] Sumenko V.A, Lomakin A.D., Pogorel’tsev A.A. Proektirovanie karkasov iz kleenoy drevesiny tsentra sannogo sporta «Sanki» k Olimpiade 2014 g. v g. Sochi [Design of laminated wood frames for the Sanki luge center for the 2014 Olympics in Sochi]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and Civil Construction], 2013, no. 10, pp. 47–49.

[20] Turkovskiy S.B., Preobrazhenskaya I.P., Pogorel’tsev A.A. Kleenye derevyannye konstruktsii v sovremennom stroitel’stve (sistema TsNIISK) [Laminated wooden structures in modern construction (TsNIISK system)]. LesPromInform, 2013, no. 6 (96). Available at: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=3283 (accessed 05.09.2023).

[21] Ustrekhov A.I., Garashchenko N.A. Pokazateli konstruktivnoy pozharnoy opasnosti derevokleenykh konstruktsiy, zashchishchennykh vspuchivayushchimisya pokrytiyami, i perspektivy ikh ispol’zovaniya [Indicators of structural fire hazard of wood-laminated structures protected by intumescent coatings, and prospects for their use]. Montazhnye i spetsial’nye raboty v stroitel’stve [Installation and special works in construction], 2006, no. 6, pp. 12–16.

[22] Fedorova O.V. Primenenie derevyannykh konstruktsiy dlya transformiruyushchikhsya sportivnykh sooruzheniy [Application of wooden structures for transforming sports facilities]. Arkhitekton: izvestiya vuzov [Architect: news of universities], 2013, no. 41, pp. 107–113.

[23] Belostotsky A.M., Akimov P.A., Negrozov O.A., Petryashev N.O., Petryashev S.O., Sherbina S.V., Kalichava D.K., Kaytukov T.B. Adaptive finite-element models in structural health monitoring systems. Magazine of Civil Engineering, 2018. № 2 (78). С. 169–178.

[24] Petrov A.V., Eremeeva A.I. Monitoring stroitel’nykh konstruktsiy zdaniy i sooruzheniy [Monitoring of building structures of buildings and structures]. Ekspertiza promyshlennoy bezopasnosti i diagnostika opasnykh proizvodstvennykh ob’ektov [Expertise of industrial safety and diagnostics of hazardous production facilities], 2015, no. 6, pp. 43–45.

[25] Zaprudnov V.I. Stroitel’noe delo i materialy [Construction business and materials]. St. Petersburg: Lan, 2022, 596 p.

[26] Zaprudnov V.I., Sanaev V.G., Nikitin V.F. Derevyannye konstruktsii [Wooden structures]. Moscow: Publishing house MSTU im. N.E. Bauman, 2021, 447 p.

[27] Bowers T., M.E. Puettmann I. Ganguly, Eastin I. Cradle-to-gate life-cycle assessment of glue-laminated (glulam): Environmental Impacts from glulam produced in the US Pacific Northwest and southeast. Forest Products Journal, 2017, no. 67(5/6), pp. 368–380.

[28] Brandner R. Cross laminated timber (CLT) in compression perpendicular to plane: Testing, properties, design and recommendations for harmonizing design provisions for structural timber products. Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 944–960.

[29] Fink G., Kohler J., Brandner R. Application of European design principles to cross laminated timber. Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 934–943.

[30] Kwon J. H., Shin R.-H., Ayrilmis N., Han T.H. Properties of solid wood and laminated wood lumber manufactured by cold pressing and heat treatment. Materials & Design (1980–2015), 2014, v. 62, pp. 375–381.

[31] Loss C., Tannert T., Tesfamariam S. State of the art review of displacement based seismic design of timber buildings. Construction and Building Materials, 2018, v. 191, pp. 481–497.

[32] Moshtaghin A.F., Franke S., Keller T., Vassilopoulos A.P. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects. Construction and Building Materials, 2016, v. 120, pp. 432–441.

[33] Moradpour P., Pirayesh H., Grami M., Jouybari I.R. Laminated strand lumber (LSL) reinforced by GFRP; mechanical and physical properties. Construction and Building Materials, 2018, v. 158, pp. 236–242.

[34] Kuzman M.K., Klarić S., Barcic A.P., Vlosky R. Architect perceptions of engineered glued laminated wood beams of maritime pine wood. Construction and Building Materials, 2009, no. 8, v. 23, pp. 2738–2745.

[35] Kwon J.H., Reynolds T., Casagrande D., Tomasi R. Properties of solid wood and laminated timber and timber frame buildings by in situ modal analysis. Construction and Building Materials, 2016, v. 102, pp. 1009–1017.

[36] Loss C., Sikora K.S., McPolin D.O., Harte A.M. State of the art review of displacement based timber (CLT) panels made from Irish Sitka spruce on mechanical performance in bending and shear. Construction and Building Materials, 2016, v. 116, pp. 141–150.

[37] Wang Z., Gong M., Chui Y.H. Mechanical properties of laminated strand lumber and hybrid cross laminated timber. Construction and Building Materials, 2015, v. 101, pp. 622–627.

[38] Vavilova T.Ya. Problemy primeneniya massivnykh kleenykh derevyannykh konstruktsiy v sovremennoy arkhitekture [Problems of using massive laminated wood structures in modern architecture]. Arkhitektura i dizayn: istoriya, teoriya, innovatsii [Architecture and design: history, theory, innovation. Samara: Samara State University of Architecture and Civil Engineering], 2017, pp. 15–19.

Authors’ information

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

Seregin Nikolay Grigor’evich— Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Moscow State Building University (NIU MGSU), SereginNG@mgsu.ru

Kurdyukov Artem Sergeevich — Student of the Moscow State University of Civil Engineering (NIU MGSU), temik.1516@gmail.com

13

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

147–156

УДК 630.674; 531.754

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-147-156

Шифр ВАК 4.3.4

Рен. Х. Гайнуллин¹, Риш. Х. Гайнуллин¹, Е.М. Цветкова¹, Р.Р. Сафин²

¹ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», Россия, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 3

²ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Россия, 420015, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

gainyllinrh@yandex.ru

Приведен краткий обзор методов определения плотности древесины, которые согласно классификации подразделяются на прямые и косвенные. Предложен математически обоснованный авторский метод определения плотности древесины, с учетом законов физики, являющийся разновидностью метода вытеснения воды. Проведены экспериментальные исследования на девяти породах древесины, показавшие работоспособность и применимость метода. Выполнено сравнение данных, полученных стереометрическим методом (значение погрешности составило менее 3 %). Определены условия подбора груза в виде шарика для исследований таким образом, чтобы происходило неполное погружение образца с одновременным обеспечением вертикального положения в среде жидкости. Рекомендуется использование предложенного метода для определения плотности древесины в «полевых» условиях.

Ключевые слова: плотность древесины, методы определения плотности древесины, экспресс-метод определения плотности древесины

Ссылка для цитирования: Гайнуллин Рен.Х., Гайнуллин Риш.Х., Цветкова Е.М., Сафин Р.Р. Разработка и обоснование метода определения плотности древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 147–156. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-147-156

Список литературы

[1] Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесная пром-сть, 1976. 160 с.

[2] Федорков А.Л. Оценка качественных признаков древесины в селекционных программах (краткий обзор современной литературы) // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 4. С. 30–35. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-30-35

[3] Chauhan S.S., Aggarwal P. Segregation of Eucalyptus tereticornis Sm. clones for properties relevant to solid wood products // Annals of Forest Science, 2011, v. 68, pp. 511–521. https://doi.org/10.1007/s13595-011-0053-7

[4] Симоненко A.A., Коварская Е.З. Определение плотности древесины с применением низкочастотного ультразвукового метода // Наука и бизнес: пути развития, 2013. № 11(29). С. 44–50.

[5] Beall F. Overview of the use of ultrasonic technologies in research on wood properties // Wood Science and Technology, 2002, v. 36, pp. 197–212. https://doi.org/10.1007/s00226-002-0138-4

[6] Fundova I. Quantitative Genetics of Wood Quality Traits in Scots Pine. PhD Thesis // Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 2020, no. 9, p. 59.

[7] Афонин Д.Н. Методы определения плотности лесоматериалов при таможенном контроле // Бюллетень инновационных технологий, 2022. Т. 6. № 4(24). С. 49–52.

[8] Колесникова А.А., Федорова А.А., Мазуркин П.М. Ультразвуковые испытания древесины лыжных заготовок // Современные наукоемкие технологии, 2011. № 6. С. 46–52.

[9] Bucur V. A Review on Acoustics of Wood as a Tool for Quality Assessment // Forests, 2023, no. 14, p. 1545. https://doi.org/10.3390/f14081545

[10] Федосенко И.Г., Чесновский Е.В., Мазаник Н.В. Разработка неразрушающего метода оценки состояния древесины конструкций исторических памятников // Труды БГТУ, 2017. № 2. С. 273–278.

[11] Decoux V. Relationships between the intra-ring wood density assessed by X-ray densitometry and optical anatomical measurements in conifers. Consequences for the cell wall apparent density determination // Annals of forest science, 2004, no. 61, pp. 251–262. https://doi.org/10.1051/forest:2004018

[12] Macedo A., Vaz C.M.P., Pereira J.C.D., Naime J.M., Cruvinel P.E., Crestana S. Wood density determination by X- and Gamma-Ray tomography // Holzforschung, 2002, no. 56(5), pp. 535–540. https://doi.org/10.1515/HF.2002.082

[13] Freyburger C., Longuetaud F., Mothe F. Measuring wood density by means of X-ray computer tomography // Annals of forest science, 2009, v. 66, p. 804. https://doi.org/10.1051/forest/2009071

[14] Cherelli S. Nonconventional approach to evaluate the quality of heartwood and sapwood // Proceedings: 20th International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium. General Technical Report FPL-GTR-249. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2017, pp. 517–529.

[15] Bouffier C., Charlot A., Raffin L. Can wood density be efficiently selected at early stage in maritime pine (Pinus pinaster Ait.)? // Annals of Forest Science, 2008, v. 65, pp. 106–108.

[16] Silkin P.P., Kirdyanov A.V., Krusic P.J., Ekimov M.V., Barinov V.V., Büntgen U. A new approach to measuring tree-ring density parameters // J. Sib. Fed. Univ. Biol., 2022, 15(4), pp. 441–455. https://doi.org/10.17516/1997-1389-0397

[17] Терсков И.А.,Ваганов Е.А.,Спиров В.В. Новые методы изучения распределения пористости и плотности древесины внутри годичных слоев // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР, серия биологических наук, 1972. Вып. 3 (15). С. 115–120.

[18] Brashaw B.K., Vatalaro R.J., Wacker J.P., Ross R.J. Condition Assessment of Timber Bridges: 1 Evaluation of a Micro-Drilling Resistance Tool Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-159. US Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison, WI, 2005, 78 p.

[19] Ceraldi C., Mormone V., Russo Ermolli E. Resistographic inspection of ancient timber structures for the evaluation of mechanical characteristics // Mat. Struct., 2001, v. 34, pp. 59–64. https://doi.org/10.1007/BF02482201

[20] Шарапов Е.С. Совершенствование методов и средств квазинеразрушающего контроля физико-механических свойств древесины и древесных материалов: дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.05. Архангельск, 2020. 280 с.

[21] Schimleck L., Dahlen J., Apiolaza L., Downes G., Emms G., Evans R., Moore J., Pâques L., Bulcke J., Wang X. Non-destructive evaluation techniques and what they tell us about wood property variation // Forests, 2019, v. 10, pp. 1–50. https://doi.org/10.3390/f10090728

[22] Fundova I., Funda T., Wu H.X. Non-destructive wood density assessment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) using Resistograph and Pilodyn // PLoS ONE, 2018, v. 13, no. 9, pp. 1–16. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204518

[23] Шарапов Е.С., Чернов В.Ю. Обоснование конструкции устройства для исследования свойств древесины сверлением // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2011. № 195. С. 134–141.

[24] ГОСТ 16483.1-84 (СТ СЭВ 388-76) Древесина. Метод определения плотности. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200008349 (дата обращения 22.11.2023).

[25] ISO 13061-2:2014 Physical and mechanical properties of wood. Test methods for small clear wood specimens. Part 2: Determination of density for physical and mechanical tests. URL: https://www.iso.org/standard/60064.html (дата обращения 22.11.2023).

[26] Гайнуллин Рен. Х., Цветкова Е.М., Гайнуллин Риш. Х. Устройство для измерения объемов образцов древесины. Пат. № 2741900 РФ, МПК G01F 17/00, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», № 2020125362; заявл. 30.07.2020; опубл. 29.01.2021, бюл. № 4.

[27] Гайнуллин Рен.Х, Сафин Р.Р., Гайнуллин Риш.Х., Исмаилов Л.Ю., Цветкова Е.М. Устройство для измерения объемов тел. Пат. № 2779771 Российская Федерация, МПК G01F 17/00, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», № 2022110569; заявл. 19.04.2022; опубл. 13.09.2022, бюл. № 26.

[28] Уголев Б.Н. Древесиноведение. М.: Лесная пром-сть, 1975. 321 с.

[29] Vieilledent G., Fischer F.J., Chave J., Guibal D., Langbour P., Gérard J. New formula and conversion factor to compute basic wood density of tree species using a global wood technology database // American J. of Botany, 2018, v. 105(10), pp. 1653–1661. https://doi.org/10.1002/ajb2.1175

[30] Williamson G.B., Wiemann M.C. Measuring Wood Specific Gravity Correctly // American J. of Botany, 2010, v. 97, pp. 519–524. http://dx.doi.org/10.3732/ajb.0900243

[31] Гаузнер С.И., Кивилис С.С., Осокина А.П., Павловский А.Н. Измерение массы, объема и плотности. М.: Издательство стандартов, 1972. 623 с.

[32] Marianne L. Harder Pycnometer method for obtaining wood and bark chip densities., Appleton, Wisconsin: The institute of paper chemistry, 1975, v. 21, pp. 1–4.

[33] Гайнуллин Рен.Х, Гайнуллин Риш.Х., Цветкова Е.М., Миронов П.И., Романов А.В. Способ определения плотности древесины. Пат. № 2805371 РФ, МПК G01N 9/10 /, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», № 2023116488; заявл. 22.06.2023; опубл. 16.10.2023, бюл. № 29.

Сведения об авторах

Гайнуллин Ренат Харисович — канд. техн. наук, доцент кафедры деревообрабатывающих производств, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», gainyllinrh@yandex.ru

Гайнуллин Ришат Харисович — канд. техн. наук, доцент кафедры деревообрабатывающих производств, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», rishat_000@mail.ru

Цветкова Екатерина Михайловна — ст. преподаватель кафедры стандартизации, сертификации и товароведения, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», Ekaterinadudina@mail.ru

Сафин Руслан Рушанович — д-р техн. наук, профессор кафедры архитектуры и дизайна изделий из древесины, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», cfaby@mail.ru

WOOD DENSITY DETERMINATION DEVELOPMENT AND JUSTIFICATION METHOD

Ren. H. Gainullin¹, Rish. H. Gainullin¹, E.M. Tsvetkova¹, R.R. Safin²

¹Volga State University of Technology, Lenin sq., 3, Yoshkar-Ola city, 424000, Russia

²Kazan National Research Technological University, K. Marks str., 68, Kazan city, 420015, Russia

gainyllinrh@yandex.ru

The article provides a brief overview of methods for determining the wood density, which according to the classification are divided into direct and indirect. A mathematically justified author's method for determining the wood density, taking into account the laws of physics, is proposed, which is a kind of water displacement method. Experimental studies have been conducted on nine types of wood, which have shown the efficiency and applicability of the method. The data obtained by the stereometric method were compared (the error value was less than 3 %). The conditions for selecting a load in the form of a ball for research are determined in such a way that incomplete immersion of the sample occurs while ensuring vertical position in a liquid medium. It is recommended to use the proposed method to determine the density of wood in the field conditions.

Keywords: wood density, methods for determining wood density, express method for determining wood density

Suggested citation: Gainullin Ren.H., Gainullin Rich.H., Tsvetkova E.M., Safin R.R. Razrabotka i obosnovanie metoda opredeleniya plotnosti drevesiny [Wood density determination development and justification method] // Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 147–156. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-147-156

References

[1] Poluboiarinov О.I. Plotnost’ drevesiny [Wood density]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1976, 160 p.

[2] Fedorkov A.L. Otsenka kachestvennykh priznakov drevesiny v selektsionnykh programmakh (kratkiy obzor sovremennoy literatury) [Wood quality estimation in tree breeding programmes (short literature review)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 30–35. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-30-35

[3] Chauhan S.S., Aggarwal P. Segregation of Eucalyptus tereticornis Sm. clones for properties relevant to solid wood products. Annals of Forest Science, 2011, v. 68, pp. 511–521. https://doi.org/10.1007/s13595-011-0053-7

[4] Simonenko, A.A., Kovarskaia E.Z. Opredelenie plotnosti drevesiny s primeneniem nizkochastotnogo ul’trazvukovogo metoda [Determination of wood density using a low-frequency ultrasonic method]. Nauka i biznes: puti razvitiya [Science and business: ways of development], 2013, no. 11(29), pp. 44–50.

[5] Beall F. Overview of the use of ultrasonic technologies in research on wood properties. Wood Science and Technology, 2002, v. 36, pp. 197–212. https://doi.org/10.1007/s00226-002-0138-4

[6] Fundova I. Quantitative Genetics of Wood Quality Traits in Scots Pine. PhD Thesis. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 2020, no. 9, p. 59.

[7] Afonin D.N. Metody opredeleniya plotnosti lesomaterialov pri tamozhennom kontrole [Methods for determining the density of timber under customs control]. Byulleten’ innovacionnyh tekhnologiy [Bulletin of Innovative Technologies], 2022, v. 6, no. 4(24), pp. 49–52.

[8] Kolesnikova A.A., Fedorova A.A., Mazurkin P.M. Ul’trazvukovye ispytaniya drevesiny lyzhnyh zagotovok [Ultrasonic testing of ski billet wood]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern high-tech technologies], 2011, no. 6, pp. 46–52.

[9] Bucur V. A Review on Acoustics of Wood as a Tool for Quality Assessment. Forests, 2023, no. 14, p. 1545. https://doi.org/10.3390/f14081545

[10] Fedosenko I.G., Chesnovskiy E.V., Mazanik N.V. Razrabotka nerazrushayushchego metoda ocenki sostoyaniya drevesiny konstrukciy istoricheskih pamyatnikov [Development of a non-destructive method for assessing the condition of wood structures of historical monuments]. Trudy BGTU [The works of BSTU], 2017, no. 2, pp. 273–278.

[11] Decoux V. Relationships between the intra-ring wood density assessed by X-ray densitometry and optical anatomical measurements in conifers. Consequences for the cell wall apparent density determination. Annals of forest science, 2004, no. 61, pp. 251–262. https://doi.org/10.1051/forest:2004018

[12] Macedo A., Vaz C.M.P., Pereira J.C.D., Naime J.M., Cruvinel P.E., Crestana S. Wood density determination by X- and Gamma-Ray tomography. Holzforschung, 2002, no. 56(5), pp. 535–540. https://doi.org/10.1515/HF.2002.082

[13] Freyburger C., Longuetaud F., Mothe F. Measuring wood density by means of X-ray computer tomography. Annals of forest science, 2009, v. 66, p. 804. https://doi.org/10.1051/forest/2009071

[14] Cherelli S. Nonconventional approach to evaluate the quality of heartwood and sapwood. Proceedings: 20th International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium. General Technical Report FPL-GTR-249. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2017, pp. 517–529.

[15] Bouffier C., Charlot A., Raffin L. Can wood density be efficiently selected at early stage in maritime pine (Pinus pinaster Ait.)? Annals of Forest Science, 2008, v. 65, pp. 106–108.

[16] Silkin P.P., Kirdyanov A.V., Krusic P.J., Ekimov M.V., Barinov V.V., Büntgen U. A new approach to measuring tree-ring density parameters. J. Sib. Fed. Univ. Biol., 2022, 15(4), pp. 441–455. https://doi.org/10.17516/1997-1389-0397

[17] Terskov I.A., Vaganov E.A., Spirov V.V. Novye metody izucheniya raspredeleniya poristosti i plotnosti drevesiny vnutri godichnyh sloev [New methods for studying the distribution of porosity and density of wood inside annual layers]. Izvestiya Sibirskogo otdeleniya Akademii nauk SSSR, seriya biologicheskih nauk [Proceedings of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, series of biological Sciences], 1972, v. 3 (15), pp. 115–120.

[18] Brashaw B.K., Vatalaro R.J., Wacker J.P., Ross R.J. Condition Assessment of Timber Bridges: 1 Evaluation of a Micro-Drilling Resistance Tool Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-159. US Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison, WI, 2005, 78 p.

[19] Ceraldi C., Mormone V., Russo Ermolli E. Resistographic inspection of ancient timber structures for the evaluation of mechanical characteristics. Mat. Struct., 2001, v. 34, pp. 59–64. https://doi.org/10.1007/BF02482201

[20] Sharapov E.S. Sovershenstvovanie metodov i sredstv kvazinerazrushayushchego kontrolya fiziko-mekhanicheskih svoystv drevesiny i drevesnyh materialov [Improvement of methods and means of quasi-destructive control of physical and mechanical properties of wood and wood materials]. Dis. Dr. Sci. (Tech.), 05.21.05. Arhangel’sk, 2020, 280 p.

[21] Schimleck L., Dahlen J., Apiolaza L., Downes G., Emms G., Evans R., Moore J., Pâques L., Bulcke J., Wang X. Non-destructive evaluation techniques and what they tell us about wood property variation. Forests, 2019, v. 10, pp. 1–50. https://doi.org/10.3390/f10090728

[22] Fundova I., Funda T., Wu H.X. Non-destructive wood density assessment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) using Resistograph and Pilodyn. PLoS ONE, 2018, v. 13, no. 9, pp. 1–16. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204518

[23] Sharapov E.S., Chernov V.Yu. Obosnovanie konstruktsii ustroystva dlya issledovaniya svoystv drevesiny sverleniem [Justification of the design of a device for studying the properties of wood by drilling]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii [News of the St. Petersburg Forestry Academy], 2011, no. 195, pp. 134–141.

[24] GOST 16483.1–84 (ST SEV 388-76) Drevesina. Metod opredeleniya plotnosti [Wood. Density determination method]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200008349 (accessed 22.11.2023).

[25] ISO 13061-2:2014 Physical and mechanical properties of wood. Test methods for small clear wood specimens. Part 2: Determination of density for physical and mechanical tests. Available at: https://www.iso.org/standard/60064.html (accessed 22.11.2023).

[26] Gainullin Ren. Kh., Tsvetkova E.M., Gainullin Rish. Kh. Ustrojstvo dlya izmereniya ob’emov obrazcov drevesiny [A device for measuring the volume of wood samples]. Patent № 2741900 Russian Federation, MPK G01F 17/00, Volga State University of Technology, 2021.

[27] Gainullin Ren.Kh., Safin R.R., Gainullin Rish.Kh., Ismailov L.U., Tsvetkova E.M. Ustroystvo dlya izmereniya ob’emov tel [A device for measuring the volume of bodies]. Patent № 2779771 Russian Federation, MPK G01F 17/00, Volga State University of Technology, 2022.

[28] Ugolev B.N. Drevesinovedenie [Wood science]. Мoscow: Lesnaya promyshlennost’ [Forest industry], 1975, 321 p.

[29] Vieilledent G., Fischer F.J., Chave J., Guibal D., Langbour P., Gérard J. New formula and conversion factor to compute basic wood density of tree species using a global wood technology database. American J. of Botany, 2018, v. 105(10), pp. 1653–1661. https://doi.org/10.1002/ajb2.1175

[30] Williamson G.B., Wiemann M.C. Measuring Wood Specific Gravity Correctly. American J. of Botany, 2010, v. 97, pp. 519–524. http://dx.doi.org/10.3732/ajb.0900243

[31] Gauzner S.I., Kivilis S.S., Osokina A.P., Pavlovskii А.N. Izmerenie massy, ob’yoma i plotnosti [Measurement of mass, volume and density]. Мoscow: Izd-vo Standartov [Publishing House of Standards], 1972, 623 p.

[32] Marianne L. Harder Pycnometer method for obtaining wood and bark chip densities., Appleton, Wisconsin: The institute of paper chemistry, 1975, v. 21, pp. 1–4.

[33] Gainullin Ren.Kh., Gainullin Rish.Kh., Tsvetkova E.M., Mironov P.I., Romanov A.V. Sposob opredeleniya plotnosti drevesiny [Method for determining the density of wood]. Patent № 2805371 Russian Federation, MPK G01N 9/10, Volga State University of Technology, 2023.

Authors’ information

Gainullin Renat Harisovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Woodworking Industries, Volga State University of Technology, gainyllinrh@yandex.ru

Gainullin Rishat Harisovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Woodworking Industries, Volga State University of Technology, rishat_000@mail.ru

Tsvetkova Ekaterina Mihailovna — Senior Lecturer of the Department of Standardization, Certification and Merchandising, Volga State University of Technology, Ekaterinadudina@mail.ru

Safin Ruslan Rushanovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Architecture and Design of Wood Products, Kazan National Research Technological University, cfaby@mail.ru

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

14

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРИ РЕШЕНИИ ЧАСТНЫХ ЗАДАЧ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА МАГИСТРАЛЬНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

157–166

УДК 630*383.001.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-157-166

Шифр ВАК 4.3.4

И.А. Высоцкая, А.В. Скрыпников, Ю.А. Боровлев, В.В. Самцов, П.О. Романов

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), Россия, 394036, г. Воронеж, пр-кт Революции, д. 19

skrypnikovvsafe@mail.ru

Проведен анализ современного состояния методов и приведена классификация частных задач проектирования организации строительства. Рассматривается вопрос понимания термина «надежность» в рамках организационной системы, в частности в строительном производстве. Проведен анализ применения теории надежности, сформулировано четыре подхода к исследованию надежности организационных систем. В каждом из подходов выделены особенности и недостатки их использования в качестве критерия оптимальности или в ограничениях. Сделаны выводы об использовании понятия уровня надежности организационной системы при решении задач проектирования организации строительства лесовозных автомобильных дорог.

Ключевые слова: лесовозные автомобильные дороги, строительство, проектирование, теория надежности

Ссылка для цитирования: Высоцкая И.А., Скрыпников А.В., Боровлев Ю.А., Самцов В.В., Романов П.О. Применение теории надежности организационных систем при решении частных задач проектирования организации строительства магистральных лесовозных автомобильных дорог // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2024. Т. 28. № 4. С. 157–166. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-157-166

Список литературы

[1] Кантор И.И. Изыскание и проектирование железных дорог. М.: Академкнига, 2003. 288 с.

[2] Оптнер С. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. М.: Советское радио, 1969. 216 с.

[3] Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: Высшая школа, 1991. 366 с.

[4] Боброва Т.В., Бедрин Е.А., Дубенков А.А. Моделирование проектных решений земляного полотна в условиях криолитозоны. Омск: Изд-во СибАДИ, 2016. 164 с.

[5] Болтнев Д.Е., Высоцкая И.А., Скрыпников А.В., Левушкин Д.М., Микова Е.Ю., Тверитнев О.Н. Оценка экономической эффективности проектных решений автомобильных лесовозных дорог // Строительные и дорожные машины, 2021. № 5. С. 49–53.

[6] Орлов А.О., Мацнев М.В., Скрыпников А.В., Козлов В.Г., Могутнов Р.В. Обзор методов оптимизации состава машин при строительстве автомобильных дорог // Бюллетень транспортной информации, 2019. № 5 (287). С. 14–17.

[7] Никитин В.В., Брюховецкий А.Н., Скрыпников А.В., Высоцкая И.А., Сапелкин Р.С., Бондарев А.Б. Проектирование схем транспортного освоения лесных массивов с применением информационно-интеллектуальных систем // Автоматизация. Современные технологии, 2022. Т. 76. № 3. С. 130–134.

[8] Никитин В.В., Скрыпников А.В., Козлов В.Г., Михайленко Е.В., Пильник Ю.Н., Козлов Д.Г., Сапелкин Р.С. Математическое обоснование влияния вида рубки главного пользования на удельные затраты // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2022. Т. 26. № 2. С. 110–119. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-2-110-119

[9] Логойда В.С., Тихомиров П.В., Никитин В.В., Букреев В.Ю., Саблин С.Ю. Анализ точности индивидуального прогнозирования // Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов, Воронеж, 12–13 ноября 2019 г. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I, 2019. С. 330–335.

[10] Томаев Б.М. Надежность строительного потока. М.: Стройиздат, 1983. 129 c.

[11] Спектор М.Д. Современная теория землеустройства. М.: РосНОУ, 2019. 132 c.

[12] Шкляров А.Ф. Надежность систем управления в строительстве. Л.: Стройиздат. 1974. 96 с.

[13] Быстрянцев Е.В. Исследование технологии экспертной оценки качества информационного обеспечения автомобильного транспорта // Автоматизация. Современные технологии, 2017. Т. 71. № 9. С. 429–432.

[14] Вайнкоф П.Ф. Совершенствование и разработка методов обеспечения надежности календарных планов строительства. М.: Стройиздат, 1971. 125 с.

[15] Канин А.П., Карай H.A. Моделирование производственных процессов строительства и ремонта автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1990. 102 с.

[16] Гусаков A.A. Организационно-технологическая надежность строительного производства (в условиях автоматизированных систем проектирования). М.: Стройиздат, 1974. 252 с.

[17] Глинский Г.Я. Разработка метода проектирования производства годовой программы работ с учетом надежности: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Киев: Изд-во КАДИ, 1984. 23 с.

[18] Бурмистров Д.В., Высоцкая И.А., Денисенко В.В., Брюховецкий А.Н., Никитин В.В. Характеристики вероятностных зависимостей и законы развития параметров модели организации и планирования ритмичного строительства лесовозных автомобильных дорог // Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, 24–25 ноября 2020 г. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I, 2020. С. 281–285.

[19] Кравченко В.Е., Самцов В.В., Тихомиров П.В., Никитин В.В., Болтнев Д.Е., Мацнев М.В. Анализ влияния погодно-климатических факторов на системы комплекса водитель — автомобиль — дорога — среда // Молодежный вектор развития аграрной науки. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I, 2019. С. 125–132

[20] Золотарь И.А. Экономико-математические методы в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1974. 248 с.

[21] Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства. Санкт-Петербург: Лань, 2021. 752 с.

[22] Бойков В.Н., Федотов Г.А., Пуркин В.И. Автоматизированное проектирование автомобильных дорог (на примере IndorCAD/Road). М.: Изд-во МАДИ (ГТУ), 2005. 224 с.

[23] Бурмистрова О.Н., Пильник Ю.Н., Сушков С.И. Проектирование лесных автомобильных дорог в системе CREDO ДОРОГИ. Ухта: Изд-во УГТУ, 2016. 103 с.

[24] Дорохин С.В. Повышение эффективности автомобильных дорог лесного комплекса: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Москва, 2015. 40 с.

[25] Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. М.: Транспорт, 2012. 424 с.

[26] Козлов В.Г. Анализ существующих методов проектирования трассы лесных автомобильных дорог // Фундаментальные исследования, 2017. № 3. С. 35–39.

[27] Чернышова Е.В. Алгоритм решения задачи оптимального трассирования лесовозной автомобильной дороги на неоднородной местности // Вестник ВГУИТ, 2017. Т. 79. № 2 (72). С. 113–120.

[28] Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В. Совершенствование организации дорожного движения в транспортных системах лесного комплекса // Системы управления и информационные технологии, 2008. № 3.2(33). С. 272–275.

[29] Прокопец В.С. Совершенствование методов оценки транспортно-эксплуатационных качеств лесовозных автомобильных дорог: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Архангельск, 2022. 22 с.

[30] Пуркин В.И. Основы автоматизированного проектирования автомобильных дорог. М.: Изд-во МАДИ, 2000. 141 с.

[31] Berestnev O, Soliterman Y, Goman A Development of Scientific Bases of Forecasting and Reliability Increasement of Mechanisms and Machines — One of the Key Problems of Engineering Science // Int. Symp. on History of Machines and Mechanisms Proceedings, 2000, pp. 325–332.

[32] Высоцкая И.А., Зиновьев Д.А., Лотков М.А. Дискретная стохастическая задача управления запасами в рамках модернизации производства // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, 2019. Т. 7. № 1 (44). С. 96–100.

[33] Григорьев В.В., Сафиуллин Р.Р., Сафиуллина С.А. Оптимизация структуры организации грузовой работы // Транспорт Урала, 2005. № 2 (5). С. 23–26.

[34] Skrypnikov A.V., Dorokhin S.V., Kozlov V.G., Chernyshova E.V. Mathematical Model of Statistical Identification of Car Transport Informational Provision // J. Engineering and Applied Sciences, 2017, v. 12, no. 2, pp. 511–515.

[35] Kozlov V.G. Mathematical modeling of damage function when attacking file server // J. Physics: Conference Series, 2018, v. 1015, pp. 032–069.

[36] Брехман А.И. Системотехнические основы организации труда строительных бригад. М.: Изд-во Фонда «Новое тысячелетие», 2002. 768 с.

[37] Афанасьев В.А. Поточная организация строительства. Л.: Стройиздат, 1990. 292 с.

Сведения об авторах

Высоцкая Ирина Алевтиновна — канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры информационной безопасности, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), i.a.trishina@gmail.com

Скрыпников Алексей Васильевич— д-р. тех. наук, профессор, декан факультета управления и информатики в технологических системах, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), skrypnikovvsafe@mail.ru

Боровлев Юрий Алексеевич — канд. тех. наук, соискатель кафедры информационной безопасности, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), borovlevAOl@mail.ru

Самцов Вадим Викторович — канд. тех. наук, соискатель кафедры информационной безопасности, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), Samcovv@mail.ru

Романов Павел Олегович — соискатель кафедры информационной безопасности, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ»), romanovpavel@rambler.ru

ORGANISATIONAL SYSTEMS RELIABILITY THEORY APPLICATION IN SOLVING PARTICULAR PROBLEMS OF DESIGNING MAIN TRUCK HAULROADS

I.A. Vysotskaya, A.V. Skrypnikov, Y.A. Borovlev, V.V. Samtsov, P.O. Romanov

Voronezh State University of Engineering Technologies, 19, Revolyutsii av., 394036, Voronezh, Russia

skrypnikovvsafe@mail.ru

The analysis of the modern methods is carried out and the classification of particular tasks of construction organisation design is given. The understanding of the term ‘reliability’ within the framework of organisational system, particularly in construction production is considered. The analysis of reliability theory is carried out, four approaches to the study of organisational systems reliability are formulated. In each of the approaches the features and disadvantages of their use as a criterion of optimality or in constraints are highlighted. The conclusions about the concept of the organisational system reliability level in solving the problems of designing the main truck haulroads have been drawn.

Keywords: truck haulroads, construction, design, reliability theory

Suggested citation: Vysotskaya I.A., Skrypnikov A.V., Borovlev Yu.A., Samtsov V.V., Romanov P.O. Primenenie teorii nadezhnosti organizatsionnykh sistem pri reshenii chastnykh zadach proektirovaniya organizatsii stroitel’stva magistral’nykh lesovoznykh avtomobil’nykh dorog [Organisational systems reliability theory application in solving particular problems of designing main truck haulroads]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 4, pp. 157–166. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-4-157-166

References

[1] Kantor I.I. Izyskanie i proektirovanie zheleznykh dorog [Survey and design of railways] Moscow: Akademkniga, 2003, 288 p.

[2] Optner S. Sistemnyy analiz dlya resheniya delovykh i promyshlennykh problem [System analysis for solving business and industrial problems]. Moscow: Sovetskoe radio, 1969, 216 p.

[3] Isachenko A.G. Landshaftovedenie i fiziko-geograficheskoe rayonirovanie [Landscape science and physical-geographical zoning]. Moscow: Vysshaya shkola, 1991, 366 p.

[4] Bobrova T.V., Bedrin E.A., Dubenkov A.A. Modelirovanie proektnykh resheniy zemlyanogo polotna v usloviyakh kriolitozony: monografiya [Modeling design solutions for subgrades in cryolithozone conditions]. Omsk: SibADI, 2016, 164 p.

[5] Boltnev D.E., Vysotskaya I.A., Skrypnikov A.V., Levushkin D.M., Mikova E.Yu., Tveritnev O.N. Otsenka ekonomicheskoy effektivnosti proektnykh resheniy avtomobil’nykh lesovoznykh dorog [Assessing the economic efficiency of design solutions for automobile logging roads]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny [Construction and road machines], 2021, no. 5, pp. 49–53.

[6] Orlov A.O., Matsnev M.V., Skrypnikov A.V., Kozlov V.G., Mogutnov R.V. Obzor metodov optimizatsii sostava mashin pri stroitel’stve avtomobil’nykh dorog [Review of methods for optimizing the composition of vehicles during the construction of highways]. Byulleten’ transportnoy informatsii [Bulletin of Transport Information], 2019, no. 5 (287), pp. 14–17.

[7] Nikitin V.V., Bryukhovetskiy A.N., Skrypnikov A.V., Vysotskaya I.A., Sapelkin R.S., Bondarev A.B. Proektirovanie skhem transportnogo osvoeniya lesnykh massivov s primeneniem informatsionno-intellektual’nykh sistem [Designing schemes for transport development of forest areas using information and intelligent systems]. Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii [Automation. Modern technologies], 2022, v. 76, no. 3, pp. 130–134.

[8] Nikitin V.V., Skrypnikov A.V., Kozlov V.G., Mikhailenko E.V., Pilnik Yu.N., Kozlov D.G., Sapelkin R.S. Matematicheskoe obosnovanie vliyaniya vida rubki glavnogo pol’zovaniya na udel’nye zatraty [Influence of final felling on costs per unit and it’s mathematical justification]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2022, vol. 26, no. 2, pp. 110–119. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-2-110-119

[9] Logoyda V.S., Tikhomirov P.V., Nikitin V.V., Bukreev V.Yu., Sablin S.Yu. Analiz tochnosti individual’nogo prognozirovaniya [Analysis of the accuracy of individual forecasting]. Innovatsionnye tekhnologii i tekhnicheskie sredstva dlya APK: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov [Innovative technologies and technical means for the agro-industrial complex: materials of the international scientific and practical conference of young scientists and specialists], Voronezh, November 12–13, 2019, pp. 330–335.

[10] Tomaev B.M. Nadezhnost’ stroitel’nogo potoka [Reliability of the construction flow]. Moscow: Stroyizdat, 1983, 129 p.

[11] Spektor M.D. Sovremennaya teoriya zemleustroystva [Modern theory of land management]. Moscow: RosNOU, 2019, 132 p.

[12] Shklyarov A.F. Nadezhnost’ sistem upravleniya v stroitel’stve [Reliability of control systems in construction]. Leningrad: Stroyizdat, 1974, 96 p.

[13] Bystryantsev E.V. Issledovanie tekhnologii ekspertnoy otsenki kachestva informatsionnogo obespecheniya avtomobil’nogo transporta [Study of technology for expert assessment of the quality of information support for road transport]. Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii [Automation. Modern technologies], 2017, v. 71, no. 9, pp. 429–432.

[14] Vaynkof P.F. Sovershenstvovanie i razrabotka metodov obespecheniya nadezhnosti kalendarnykh planov stroitel’stv [Improvement and development of methods for ensuring the reliability of construction calendar plans]. Moscow: Stroyizdat, 1971, 125 p.

[15] Kanin A.P., Karay H.A. Modelirovanie proizvodstvennykh protsessov stroitel’stva i remonta avtomobil’nykh dorogyu [Modeling of production processes for construction and repair of highways]. Moscow: Transport, 1990, 102 p.

[16] Gusakov A.A. Organizatsionno-tekhnologicheskaya nadezhnost’ stroitel’nogo proizvodstva (v usloviyakh avtomatizirovannykh sistem proektirovaniya) [Organizational and technological reliability of construction production (in the conditions of automated design systems)]. Moscow: Stroyizdat, 1974, 252 p.

[17] Glinskiy G.Ya. Razrabotka metoda proektirovaniya proizvodstva godovoy programmy rabot s uchetom nadezhnosti [Development of a method for designing the production of an annual work program taking into account reliability.] Avtoref. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Kiev, KADI, 1984, 23 p.

[18] Burmistrov D.V., Vysotskaya I.A., Denisenko V.V., Bryukhovetskiy A.N., Nikitin V.V. Kharakteristiki veroyatnostnykh zavisimostey i zakony razvitiya parametrov modeli organizatsii i planirovaniya ritmichnogo stroitel’stva lesovoznykh avtomobil’nykh dorog [Characteristics of probabilistic dependencies and laws of development of the parameters of the model for organizing and planning the rhythmic construction of logging roads]. Nauka i obrazovanie na sovremennom etape razvitiya: opyt, problemy i puti ikh resheniya. Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Science and education at the present stage of development: experience, problems and ways to solve them. Proceedings of the international scientific and practical conference], Voronezh, November 24–25, 2020, 2020, pp. 281–285.

[19] Kravchenko V.E., Samtsov V.V., Tikhomirov P.V., Nikitin V.V., Boltnev D.E., Matsnev M.V. Analiz vliyaniya pogodno-klimaticheskikh faktorov na sistemy kompleksa voditel’ — avtomobil’ — doroga — sreda [Analysis of the influence of weather and climate factors on the systems of the complex driver — car — road — environment]. Molodezhnyy vektor razvitiya agrarnoy nauki [Youth vector of development of agrarian science]. Voronezh: Voronezh State Agrarian University, 2019, pp. 125–132.

[20] Zolotar’ I.A. Ekonomiko-matematicheskie metody v dorozhnom stroitel’stve [Economic and mathematical methods in road construction]. Moscow: Transport, 1974, 248 p.

[21] Beletskiy B.F. Tekhnologiya i mekhanizatsiya stroitel’nogo proizvodstva [Technology and mechanization of construction production]. Sankt-Peterburg: Lan’, 2021, 752 p.

[22] Boykov V.N., Fedotov G.A., Purkin V.I. Avtomatizirovannoe proektirovanie avtomobil’nykh dorog (na primere IndorCAD/Road) [Automated design of highways (using the example of IndorCAD/Road)]. Moscow: MADI (GTU), 2005, 224 p.

[23] Burmistrova O.N., Pil’nik Yu.N., Sushkov S.I. Proektirovanie lesnykh avtomobil’nykh dorog v sisteme CREDO DOROGI [Design of forest roads in the CREDO ROADS system]. Ukhta: UGTU, 2016, 103 p.

[24] Dorokhin S.V. Povyshenie effektivnosti avtomobil’nykh dorog lesnogo kompleksa [Increasing the efficiency of forestry roads] Avtoref. Dis. Dr. Sci. (Tech.). Mytishchi, 2015, 40 p.

[25] Dryu D. Teoriya transportnykh potokov i upravlenie imi [Theory of traffic flows and their management]. Moscow: Transport, 2012, 424 p.

[26] Kozlov V.G. Analiz sushchestvuyushchikh metodov proektirovaniya trassy lesnykh avtomobil’nykh dorog [Analysis of existing methods for designing forest highways]. Fundamental’nye issledovaniya [Fundamental Research], 2017, v. 3, pp. 35–39.

[27] Chernyshova E.V. Algoritm resheniya zadachi optimal’nogo trassirovaniya lesovoznoy avtomobil’noy dorogi na neodnorodnoy mestnosti [Algorithm for solving the problem of optimal routing of a logging road on heterogeneous terrain]. Vestnik VGUIT, 2017, t. 79, no. 2 (72), pp. 113–120.

[28] Kondrashova E.V., Skvortsova T.V. Sovershenstvovanie organizatsii dorozhnogo dvizheniya v transportnykh sistemakh lesnogo kompleksa [Improving the organization of road traffic in transport systems of the forestry complex]. Sistemy upravleniya i informatsionnye tekhnologii [Control systems and information technologies], 2008, no. 3.2(33), pp. 272–275.

[29] Prokopets V.S. Sovershenstvovanie metodov otsenki transportno-ekspluatatsionnykh kachestv lesovoznykh avtomobil’nykh dorog [Improving methods for assessing the transport and operational qualities of logging roads] Avtoref. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Arkhangelsk, 2022, 22 p.

[30] Purkin V.I. Osnovy avtomatizirovannogo proektirovaniya avtomobil’nykh dorog [Fundamentals of computer-aided highway design]. Moscow: MADI, 2000, 141 p.

[31] Berestnev O, Soliterman Y, Goman A Development of Scientific Bases of Forecasting and Reliability Increasement of Mechanisms and Machines — One of the Key Problems of Engineering Science. Int. Symp. on History of Machines and Mechanisms Proceedings, 2000, pp. 325–332.

[32] Vysotskaya I.A., Zinov’ev D.A., Lotkov M.A. Diskretnaya stokhasticheskaya zadacha upravleniya zapasami v ramkakh modernizatsii proizvodstva [Discrete stochastic problem of inventory management within the framework of production modernization]. Aktual’nye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika [Current directions of scientific research of the XXI century: theory and practice], 2019, v. 7, no. 1(44), pp. 96–100.

[33] Grigor’ev V.V., Safiullin R.R., Safiullina S.A. Optimizatsiya struktury organizatsii gruzovoy raboty [Optimization of the structure of organizing cargo work]. Transport Urala [Transport of the Urals], 2005, v. 2(5), pp. 23–26.

[34] Skrypnikov A.V., Dorokhin S.V., Kozlov V.G., Chernyshova E.V. Mathematical Model of Statistical Identification of Car Transport Informational Provision. J. Engineering and Applied Sciences, 2017, v. 12, no. 2, pp. 511–515.

[35] Kozlov V.G. Mathematical modeling of damage function when attacking file server. J. Physics: Conference Series, 2018, v. 1015, pp. 032–069.

[36] Brehman A.I. Sistemotehnicheskie osnovy organizacii truda stroitel’nyh brigad [Systematic fundamentals of labor organization for construction crews]. Moscow: Novoe tysyacheletie, 2002, 768 p.

[37] Afanas’ev V.A. Potochnaya organizaciya stroitel’stva [Flow organization of construction]. Leningrad: Stroyizdat, 1990, 292 p.

Authors’ information

Vysotskaya Irina Alevtinovna — Cand. Sci. (Phys.-Math), Associate Professor of the Department of Information Security, Voronezh State University of Engineering Technologies, i.a.trishina@gmail.com

Skrypnikov Aleksey Vasil’evich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Dean of the Faculty of Management and Informatics in Technological Systems Voronezh State University of Engineering Technologies, skrypnikovvsafe@mail.ru

Borovlev Yuri Alekseevich — Cand. Sci. (Tech.), applicant of the Department of Information Security, Voronezh State University of Engineering Technologies, borovlevAOl@mail.ru

Samtsov Vadim Viktorovich — Cand. Sci. (Tech.), applicant of the Department of Information Security Voronezh State University of Engineering Technologies, Samcovv@mail.ru

Romanov Pavel Olegovich — Cand. Sci. (Tech.), applicant for the Department of Information Security, Voronezh State University of Engineering Technologies, romanovpavel@rambler.ru