AGRIS - 

2022

М.В. Мацнев | Н.Г. Пономарева | О.Н. Тверитнев | П.В. Тихомиров | Д.М. Левушкин | А.Н. Брюховецкий

Формализованное описание процесса строительства, включающее перечень работ, порядок их выполнения, характеристику взаимосвязей между работами, особенности технологии ведения работ, реализуется в организационно-технологических моделях. Наиболее полное математическое описание имеют сетевые модели. Однако у сетевого моделирования строительного потока есть серьезные недостатки. С помощью сетевой модели можно достаточно точно отобразить только взаимосвязь специализированных дорожных потоков при расчленении объекта на участки, равные по величине сменным захваткам. Такие графики эффективны при планировании дорожных работ и оперативном управлении ими в небольшом плановом периоде (декаде, месяце). При укрупнении сетевой модели для перспективного планирования потока нарушается адекватность отображения реального строительного процесса. В разрабатываемых в настоящее время так называемых обобщенных сетевых моделях совмещение процессов и обеспечение их непрерывности достигаются введением связей между работами, которые характеризуются временными параметрами, принимающими любые, в том числе отрицательные значения. Сложность математического описания этих моделей затрудняет их использование при решении оптимизационных задач. Цель – разработка математической модели и алгоритма расчета оперативного регулирования задела при строительстве лесовозных автомобильных дорог. Предложена модель комплексного объектного потока, в которой дискретный характер имеет время работы потока. Это условие реализуется в модели путем деления планового периода работы комплексного потока на равные промежутки времени – интервалы планирования. На основе классификационной схемы задач календарного планирования, а также анализа существующих экономико-математических моделей и методов можно дать следующую характеристику модели комплексного дорожно-строительного потока: модель календарного планирования, разрабатываемая с целью определения оптимальных заделов по элементам дорожной конструкции, является детерминированной (на 1-й стадии), дис кретной во времени технологической моделью, в терминах «объемов» – с переменными скоростями ведения работ. Для цитирования: Мацнев М.В., Пономарева Н.Г., Тверитнев О.Н., Тихомиров П.В., Левушкин Д.М., Брюховецкий А.Н. Расчет величины задела при строительстве лесовозных автомобильных дорог // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 156–172. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-156-172 | Organizational and engineering models provide a formalized description of the construction process, including a list of operations, their sequence, description of the relationship between the operations, and the features of the work technology. Network models have the most complete mathematical description. However, a number of authors in their works point to serious shortcomings inherent in the network modeling of construction flow. The network model allows displaying accurately enough only the relationship of specialized traffic flows when the object is divided into sections equal in size to interchangeable grips. Such schedules are quite effective in planning and operational management of road works in a short planning period (decade or month). The adequacy of the real construction representation is violated when the network model is enlarged for long-term planning of the flow. The currently developed so-called generalized network models achieve process combination and continuity by introducing links between the operations, characterized by temporal parameters assuming any values, including negative values. However, the complexity of the mathematical description of these models still prevents their use in solving optimization problems. The research aims at developing a mathematical model and an algorithm for calculating the operational control of the groundwork volume during the construction of logging roads. A model of a complex object flow is proposed, where the flow operation time has a discrete nature. This condition is realized in the model by dividing the planned operation period of a complex flow into equal time intervals – scheduling intervals. The below described model of complex road construction flow can be presented on the basis of the scheduling task classification scheme and the analysis of existing economic and mathematical models and methods. The scheduling model developed for the purpose of determining the optimal groundwork for the road construction elements is a deterministic (at the 1st stage), discrete in time, engineering model with variable speeds of operations. For citation: Matsnev M.V., Ponomareva N.G., Tveritnev O.N., Tikhomirov P.V., Levushkin D.M., Briukhovetskii A.N. Calculating the Groundwork Volume for the Construction of Logging Roads. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 156–172. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-156-172

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Л.В. Зарубина

Цель исследования – выявление влияния азота на суточный рост и интенсивность физиологических процессов у сосны. Работы проводились в 2017–2018 гг. в северотаежной зоне Архангельской области. Опытным объектом служил 33-летний кустарничково-сфагновый сосняк (64°45ʹ с. ш.), сформировавшийся из подроста сосны после вырубки материнского древостоя. Установлено, что на Севере в сфагновых лесорастительных условиях рост сосны в высоту имеет максимальную скорость в вечерние (сумеречные) и ночные часы. Наибольшая интенсивность физиологических процессов отмечается в светлое время суток: в результате повышенного фотосинтеза дерево получает необходимые для нормального роста энергопластические вещества. В отличие от лишайниковых сосняков, в которых корни не подвержены действию заболачивания, в избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняках сосна растет значительно медленнее и в течение суток имеет менее выраженную, чем в сосняках лишайниковых, интенсивность физиологических процессов. Низкая скорость роста и физиологических процессов у сосны в кустарничково-сфагновом сосняке обусловлена нарушением работы ее корневой системы в результате корневого анаэробиоза, вызываемого затоплением. Постоянная избыточная влажность почвы и, как следствие, ее пониженная аэрация, подавляя поглотительную деятельность и синтетические процессы корней, снижают эффективное действие азота на рост сосны в этих условиях. Вносимые в кустарничково-сфагновые сосняки азотные удобрения в целом позитивно влияют на ростовые и физиологические процессы сосны, однако значительно слабее, чем в сухих лишайниковых борах. Под действием дозы N180 у сосны на 30 % усиливается суточный рост в высоту, существенно возрастает интенсивность фотосинтеза, в результате сокращения расхода воды на транспирацию нормализуется водный режим и повышается продуктивность транспирации. Эти позитивные изменения в ростовых и обменных процессах, происходящие под действием вносимых в древостои азотных удобрений, улучшают функциональную деятельность сосны и повышают (в случае дополнительного осушения) продуктивность избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняков. Для цитирования: Зарубина Л.В. Влияние удобрений на суточный рост сосны на торфяно-болотных почвах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 115–126. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-115-126 | The research aims at identifying the effect of nitrogen on daily growth and intensity of physiological processes in pine trees. The research was carried out in 2017–2018 in the north taiga zone of the Arkhangelsk region. A 33-year-old shrub-sphagnum pine forest (64° 45ʹ N), formed of pine undergrowth after felling of a parent stand, served as an experimental object. It was found that in the North in the sphagnum forest site conditions, pine growth in height has a maximum rate in the evening (dusky) and night hours. The highest intensity of physiological processes in pine trees is observed in the daylight hours. As a result of increased photosynthesis, the tree receives the macronutrients necessary for normal growth. Unlike lichen pine forests, in which the roots are not affected by waterlogging, in excessively moistened shrub-sphagnum pine forests pine trees grow much slower and during the day have a less evident intensity of physiological processes than in lichen pine forests. The low growth rate and slow physiological processes of pine in shrub-sphagnum pine forest are due to the disturbance of its root system as a result of root anaerobiosis caused by flooding. Constant excessive soil humidity and, as a consequence, its reduced aeration, reduce the effective action of nitrogen on the growth of pine trees in these conditions, and at the same time inhibit the absorptive activity and synthetic processes of the roots. Nitrogen fertilizers applied to shrub-sphagnum pine forests have a generally positive effect on the growth and physiological processes of pine trees, but act much weaker than in dry lichen pine forests. Under the influence of the nitrogen dose N180 pine trees have a 30 % increase in daily growth in height, the intensity of photosynthesis increases significantly, and as a result of reduced water consumption for transpiration, the water regime is normalized and transpiration productivity increases. These positive changes in growth and metabolic processes, occurring under the influence of nitrogen fertilizers introduced into the stands, improve the functional activity of pine and increase (in the case of additional drainage) the productivity of excessively moistened shrub-sphagnum pine forests. For citation: Zarubina L.V. Daily Pine Growth on Highmoor Peat Soil under the Influence of Fertilizers. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 115–126. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-115-126

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

А.Н. Соболев | П.А. Феклистов | Л.Ф. Попова

Ветрозащитными природными сообществами береговой линии Большого Соловецкого острова являются березовые криволесья, состоящие преимущественно из березы извилистой (Betula tortuosa Ledeb.) с вкраплениями березы пушистой (B. pubescens Ehrh.) и единичным присутствием ели, ивы, осины. Они охватывают остров с востока, запада и юга на ширину от десятков до сотен метров, лишь на севере чередуясь с сосняками, и защищают внутренние лесные фитоценозы от ветровой нагрузки и ветровала. Цель исследования – выявление ветрозащитной роли березового криволесья. Работы выполнены в 3 точках побережья на пробных площадях, в пределах которых заложены трансекты, перпендикулярные береговой линии (всего 41 трансекта). Тип леса – березняки черничные (2 пробные площади) и брусничные (1 пробная площадь). Пробные площади и, соответственно, трансекты заложены в разных по степени изрезанности побережья условиях: в куту полуоткрытого залива (пробная площадь 1), защищенного от ветрового воздействия (конец глухого залива); на мысу морского побережья (пробная площадь 2), испытывающего значительную ветровую нагрузку; на сравнительно ровной береговой линии (пробная площадь 3). На разном расстоянии от берега измерялась скорость ветра с помощью термоанемометра LV-110. Скорость ветра и амплитуда ее колебаний снижаются от берега моря в глубь приморских березовых насаждений. Это изменение носит постоянный и неравномерный характер, зависит от свойств береговой линии, расположения пробной площади. Наибольшая скорость ветра наблюдается на мысу, несколько меньшая на открытом берегу и самая малая – в куту залива. Во всех изученных местах скорость ветра быстро снижается до минимальной, особенно на первых десятках метров березовых насаждений. Березовое криволесье гасит скорость ветра до минимальной на расстоянии около 50 м от берега и защищает от ветра фитоценозы внутренней части острова. Благодарности: Исследования выполнены в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова УрО РАН (№ государственной регистрации – 122011400384-2). Для цитирования: Соболев А.Н., Феклистов П.А., Попова Л.Ф. Ветрозащитная роль березового криволесья на Большом Соловецком острове // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 91–100. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-91-100 | Birch crooked forests, consisting mainly of twisted birch (Betula tortuosa Ledeb.) with patches of downy birch (Betula pubescens Ehrh.) and a single presence of spruce, willow, and aspen are windproof natural communities along the shoreline of Bolshoy Solovetsky Island. They cover the island from the East, West and South with a width of tens to hundreds of meters and only in the North they alternate with pine trees and protect the internal forest phytocenoses from wind loading and windfall. The research aims at revealing the windproof role of birch crooked forests. The work was carried out at 3 points along the shoreline on trial plots, within which transects were laid out perpendicular to the shoreline (a total of 41 transects). Blueberry birch (2 trial plots) and cranberry birch (1 trial plot) forest types were studied. Trial plots and transects, respectively, were laid out in different conditions in terms of coast indentation: in the bayhead of a semi-open bay (trial plot 1), protected from wind action (blind bay end); on a cape of the seashore (trial plot 2), which is exposed to significant wind loading; on a relatively smooth shoreline (trial plot 3). Wind speed was measured at different distances from the shore using the anemometer LV 110. The wind speed and the amplitude of its fluctuations decrease from the shore towards the coastal birch plantations. This change has a constant and irregular character and depends on the properties of the shoreline and the trial area location. The highest wind speed is observed on the cape, somewhat lower on the open shore, and the lowest in the bayhead. In all the studied areas the wind speed rapidly decreases to the minimum, especially in the first tens of meters of birch plantations. The birch crooked forest dampens the wind speed to a minimum at a distance of about 50 m from the shore and protects phytocenoses of the inner part of the island from the wind. Acknowledgements: The studies were carried out within the framework of the state assignment of the N. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research UrB RAS (state registration No. 122011400384-2). For citation: Sobolev A.N., Feklistov P.A., Popova L.F. Windproof Role of Birch Crooked Forests on Bolshoy Solovetsky Island. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 91–100. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-91-100

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

В.В. Фомин | Н.С. Иванова | С.В. Залесов | А.П. Михайлович

Рассмотрены классификации лесов, местообитаний и растительности на общеевропейском уровне на примере классификации европейских типов леса (EFT), классификации местообитаний EUNIS и созданной фитосоциологами Европейского обследования растительности (EVS) классификации растительности Европы. Тип леса в EFT – крупная единица лесной растительности, выделяемая в пределах биогеографических регионов по общности лесорастительных условий, структуре и продуктивности насаждения, степени антропогенной трансформации. Учет сукцессионной динамики лесных биогеоценозов прорабатывается на теоретическом уровне. Практически учет возможен за счет информации из классификации местообитаний EUNIS, которая связана с классификацией EVS кросс-ссылками. Классификация EUNIS представляет собойобщеевропейский эталонный набор единиц местообитаний. При ее создании были использованы результаты предыдущих масштабных исследований, завершившихся созданием ряда классификаций биотопов, почвенного покрова и морских местообитаний. Классификация EVS – это всеобъемлющая иерархическая синтаксономическая система союзов, порядков и классов синтаксономии Брауна-Бланке для произрастающих в Европе сосудистых растений, мхов, лишайников и водорослей. Достоинствами EFT являются включение антропогенных воздействий в число ключевых диагностических признаков типа леса, которые оцениваются за счет выявления степени натуральности лесов, количества лесных видов, характера и интенсивности антропогенного воздействия; наличие перекрестных связей с другими системами классификации растительности, местообитаний и типов леса, применяемыми как в рамках национальных систем инвентаризации лесов, так и на уровне ЕС. Использование реализованного в классификации фитоценологических альянсов, в настоящее время известной под названием EVS, эколого-флористического подхода Браун-Бланке дает возможность проведения детального экологического анализа, учета не только продуктивности древостоя, но и уровня биоразнообразия в нем, что делает классификацию более полезной для научных исследований и охраны природы. Благодарности: Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ № 20-14-50422) и по грантам Министерства науки и высшего образования FEUG 2020-0013 и FEUZ 2021-0014. Для цитирования: Фомин В.В., Иванова Н.С., Залесов С.В., Михайлович А.П. Общеевропейские подходы к классификации местообитаний, растительности и типов леса // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 9–24. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-9-24 | The article describes the approaches and features of classification of forests, habitats and vegetation at the Pan-European level on the example of the classification of European forest types (EFT), the EUNIS habitat classification and the Europe vegetation classification created by the phytosociologists of the European Vegetation Survey (EVS). The forest type in the EFT classification is a large forest vegetation unit distinguished within biogeographic regions by the similarity of forest site conditions, structure and productivity of the plantation, and the degree of anthropogenic transformation of forests. Accounting for the successional dynamics of forest biogeocoenosis is worked out at the theoretical level, in practice, the accounting is possible due to the information obtained from the EUNIS habitat classification, which is linked to the EVS classification by cross-references. The EUNIS classification is a Pan-European reference set of habitat units. It was created using the results of previous large-scale studies in Europe, which resulted in the creation of a number of classifications of biotopes, soil cover and marine habitats. The EVS classification is a comprehensive hierarchical syntaxonomic system of unions, orders and classes of Brown-Blanquet syntaxonomy for vascular plants, mosses, lichens and algae native to Europe. The great advantage of the EFT classification is the inclusion of anthropogenic impacts among the key diagnostic features of a forest type, which are defined by assessing the degree of naturalness of forests, the number of forest species, the type and intensity of anthropogenic impacts. The strength of the EFT classification is to establish cross-links with other forest type classification systems used both within national forest inventory systems and at the EU level. The use of the Braun-Blanquet ecological and floristic approach implemented in the classification of phytosociological alliances makes it possible to conduct a detailed ecological analysis and taking into account not only the stand productivity, but also the level of stand biodiversity, which makes the classification more useful for scientific research and nature preservation. Acknowledgments: The research was supported by the Russian Foundation for Basic Research (RFBR grant No. 20-14-50422) and the Ministry of Science and Higher Education (projects FEUG-2020-0013 and FEUZ 2021-0014). For citation: Fomin V.V., Ivanova N.S., Zalesov S.V., Mikhailovich A.P. Pan-European Approaches to the Classification of Habitats, Vegetation and Forest Types. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 9–24. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-9-24

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

К.Л. Михайлов | С.В. Горбунова | Д.Х. Файзулин

Одним из определяющих вопросов при лесовосстановлении становится обеспечение в необходимых объемах посадочным материалом должного качества и установленных требований. Цель исследования – обоснование технологических воз можностей и коммерческой привлекательности создания тепличного комплекса, ори ентированного на арендаторов лесных участков малого и среднего бизнеса. Принята гипотеза о том, что расположение лесовосстановительной инфраструктуры вблизи мест происхождения семян и высадки посадочного материала обеспечивает лесохозяй ственный и экономический эффекты в виде повышенной приживаемости лесных куль тур и большего прироста молодых насаждений. Основанием для такого подхода стали результаты исследований селекционного семеноводства хвойных пород (сосна, ель), семенной продуктивности и семенного происхождения за 1967–2017 гг. на территориях Республики Коми, Республики Карелии, Мурманской, Архангельской и Вологодской областей. В статье определена роль и формы партнерских отношений государства и лесного бизнеса при создании инфраструктурных объектов лесовосстановления. Ме тодологическую основу исследования составили системный анализ и экономико-ма тематические методы. Изучены состояние рынка посадочного материала в рассматри ваемом регионе, специфика государственно-частного партнерства при возведении и дальнейшем содержании объектов лесной инфраструктуры. Рассчитана эффективность инвестиционного проекта и обоснована стоимость посадочного материала. Результа тами научно-исследовательской работы являются структура затрат на выращивание сеянцев сосны в одну ротацию, расчет трансфертной (внутрифирменной) цены на ко нечный продукт. Приведены примеры участия государства в финансировании лесной отрасли в рамках государственно-частного партнерства. Эффективность создания и функционирования тепличного комплекса рассчитана по чистому денежному потоку, рентабельности инвестиций и сроку их окупаемости (по вариантам софинансирования государством и бизнесом). Полученные результаты адресованы арендаторам лесных участков, государственным структурам, отвечающим за организацию и управление от раслью. Приведенные расчеты могут быть использованы в лесном планировании и при разработке стратегических документов развития лесного комплекса. Благодарности: Публикация подготовлена в рамках государственного задания на проведение исследования по теме «Разработка экономико-организационных подходов повышения конкурентоспособности лесного хозяйства в условиях долгосрочной аренды лесных участков таежной зоны Европейского Севера России», регистрационный номер НИОКТР АААА-А19-119012590196-8. Для цитирования: Михайлов К.Л., Горбунова С.В., Файзулин Д.Х. Создание тепличных комплексов для выращивания посадочного материала сосны // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 195–203. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-195-203 | The provision of the necessary amounts of planting material of proper quality and standards becomes one of the defining issues in reforestation. The research aims at substantiating the technological possibilities and commercial attractiveness of creating a greenhouse complex oriented towards the renters of forest sites of small and medium business. We accepted the hypothesis that the location of reforestation infrastructure near the places of seed and planting material origin provides forestry and economic effects such as increased rooting ability of forest crops and greater growth of young plantations. The results of studies of selective seed breeding of conifers (pine, spruce), seed productivity and seed origin for 1967–2017 in the territories of the Komi Republic, the Republic of Karelia, the Murmansk region, the Arkhangelsk region and the Vologda region became the basis for this approach. The article defines the role and forms of partnership between the state and the forest business in the creation of infrastructure facilities for reforestation. The methodological basis of the study consisted of system analysis, economic and mathematical methods. We studied the state of the market of planting material in the region, the specifics of public-private partnerships in the construction and further maintenance of forest infrastructure facilities; calculated the effectiveness of the investment project and substantiated the cost of planting material. The results of the research and development work are the structure of the cost of growing pine seedlings in a single rotation, the calculation of the transfer (intercompany) price of the final product. There are examples of state participation in the financing of the forest industry within the framework of public-private partnership. The effectiveness of the creation and operation of the greenhouse complex is calculated by the net cash flow, return on investment and payback period (under the options of co-financing by the state and the business). The results are intended for the renters of forest sites, government institutions responsible for the organization and management of the industry. The calculations can be used in forest planning and in the design of strategic documents on the forest complex development. Acknowledgments: The paper was prepared within the framework of the state assignment for the research on “Development of Economic and Organizational Approaches to Increase the Competitiveness of Forestry under Long-Term Lease of Forest Lands in the Taiga Zone of the European North of Russia”, the R&D project registration No. AAAA-A19-119012590196-8. For citation: Mikhaylov K.L., Gorbunova S.V., Fayzulin D.H. Creation of Greenhouse Complexes for Growing Pine Planting Material. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 5, pp. 195–203. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-195-203

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

К.Д. Жук | С.А. Угрюмов | Ф.В. Свойкин | В.Ф. Свойкин

При работе многооперационных лесных машин необходимо проводить статистическую оценку параметров и объемов заготовленной древесины с целью увеличения выхода круглых лесоматериалов и повышения общей производительности лесозаготовительных работ. Современные валочно-сучкорезно-раскряжевочные машины оборудованы множеством датчиков системы контроля–управления архитектуры CAN, а также имеют в бортовой системе программное обеспечение, способное собирать и сохранять входные данные по разным типам файлов для поддержания непрерывной корректной работы машины. Одним из основных типов файлов являются форматы .stm (файлы ствола). Эти файлы представляются в двух видах: одни содержат информацию по каждому отдельному стволу дерева в разных файлах, а другие хранят все данные по всем стволам в одном. При анализе работ, проведенных на лесосеке, самым актуальным является применение второго типа stm-файлов. Однако использовать каждый раз файлы .stm для получения информации неудобно, поэтому возникает необходимость в преобразовании исходных данных в табличный формат для простоты их трансфера и принятия решений в условиях риска и неопределенности. Предложена методика трансфера таких данных в табличный формат .csv с помощью библиотек языка программирования Python pandas, numpy, seaborn, matplotlib, которые помогают быстро и эффективно обрабатывать большие массивы данных и отображают их графически. При трансфере были использованы данные, полученные при работе двух операторов на машине среднего класса Ponsse Ergo 8W в типичных природно-производственных условиях арендной базы АО «Монди СЛПК» (Республика Коми, зона средней тайги). Оценена эффективность работы операторов. Получены функции для определения объема ствола дерева на основе отчетных данных с лесных машин. Анализ структурированных данных о работе многооперационных лесных машин способствует совершенствованию принятия решений при последующей валке деревьев с выбором породы, что обеспечивает наибольший объем выхода круглых лесоматериалов. Кроме того, есть возможность корректировать сортиментные таблицы (APT-матрицы) для краткои среднесрочного планирования объемов заготовки сортиментов. Для цитирования: Жук К.Д., Угрюмов С.А., Свойкин Ф.В., Свойкин В.Ф. Размерно-качественные характеристики круглых сортиментов, заготавливаемых с применением многооперационных лесных машин // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 114–130. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-114-130 | It is necessary to carry out a statistical assessment of the harvested wood parameters in order to increase the yield of round timber and the overall productivity of logging operations while operating multi-operational forest machines. Modern forestry harvesters are equipped with a variety of CAN control sensors to monitor operation and have onboard software that can collect and store input data on various file types to ensure continuous correct operation. One of the main file types is STM (trunk files). These files are presented in two forms: some contain information for each individual tree trunk in different files, and others store all the data for all trunks in one. The second type of STM files is the most relevant when analyzing the operations carried out at the logging site. However, it is inconvenient to use STM files every time to get information, so there is a need to convert the initial data into a table for easy transfer and decision-making at risk and uncertainty. The article proposes a method for transferring such data to a CSV table using Python pandas, numpy, seaborn, matplotlib programming language libraries, which help to process large data arrays quickly and efficiently and display them graphically. The data obtained by two operators using a medium-class Ponsse Ergo 8W machine in the typical natural and production conditions of the Mondi Syktyvkar JSC (Komi Republic, middle taiga zone) were used for the transfer. The efficiency of the operators’ work was assessed. We obtained functions for determining the volume of a tree trunk on the basis of the reported data from the forest machines. The analysis of structured data on the operation of multi-operational forest machines helps to improve decision-making during subsequent felling of trees with the selection of species, which provides the largest volume of round timber output. Moreover, it is possible to adjust assortment tables (APT-matrices) for shortand medium-term planning of assortment harvesting volumes. For citation: Zhuk K.D., Ugryumov S.A., Svoikin F.V., Svoikin V.F. Dimension and Quality Specifications of Round Logs Harvested with the Use of Multi-Operational Forest Machines. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 5, pp. 114–130. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-114-130

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

А.С. Соломенцева

Калачевский район Волгоградской области относится к регионам, требующим стабилизации использования природных ресурсов. Озеленительные и агролесомелиоративные мероприятия обеспечат ресурсный потенциал ландшафтов района при возрастающей рекреационной и природной нагрузке. Исследования выявили, что различия в таксационных показателях, развитии, плодоношении и устойчивости растений обусловлены почвенно-климатическими условиями и антропогенным воздействием. Объекты исследований – древесные виды, преимущественно европейских ареалов: каштан посевной – Castanea sativa Mill., сосна Палласа (крымская) – Pinus pallasiana D. Don., яблоня лесная – Malus sylvéstris Mill., тополь белый (серебристый) – Populus alba L., ива белая (плакучая) – Salix alba L., дуб черешчатый – Quercus robur L., ясень обыкновенный – Fraxinus excelsior L., тополь пирамидальный – Populus nigra var. italica Münchh., вяз шершавый – Ulmus glabra Huds., смородина золотистая – Ribes aureum Pursh., сирень обыкновенная – Syringa vulgaris L., карагана кустарниковая – Caragana frutex (L.) K. Koch., бирючина обыкновенная – Ligustrum vilgare L., магония падуболистная – Mahonia aquifolium (Pursh) Nutt., шиповник коричный – Rosa cinnamomea L. Установлено, что относительно устойчивыми видами в Калачевском районе являются яблоня лесная, смородина золотистая (обладающая наилучшей устойчивостью к засолению), карагана древовидная, вяз шершавый, магония падуболистная, но они уступают по таксационным показателям и быстроте роста тополям, ивам, сирени, каштанам. По ряду хозяйственно ценных признаков наилучшие показатели отмечены у каштана, ели, яблони, тополя, ивы, вяза, ясеня и шиповника. Наивысшим баллом декоративности для озеленительных насаждений обладают каштан, смородина, магония, сирень, бирючина, шиповник коричный. Наилучшими показателями плодоношения отличаются каштан, шиповник и дуб; средними – ясень и бирючина. Наиболее ярко выраженная стадия рекреационной дигрессии наблюдается на участках, удаленных от населенных пунктов: отмечаются загущение посадок, отсутствие санитарных рубок, средняя проходимость. Участки возле водоемов, а также скверы и парки требуют санитарного ухода, снижения рекреационной нагрузки и подбора видов из рекомендованного ассортимента деревьев и кустарников. Для обеспечения наибольшей устойчивости насаждений и получения быстрого лесоводственного эффекта в состав защитных и озеленительных насаждений засушливого региона должны быть включены долговечные, быстрорастущие виды, а также плодовые кустарники, рекомендованные в основной ассортимент. Благодарности: Работа выполнена по теме Государственного задания № 0713-2019-0009 «Теоретические основы, создание новых конкурентоспособных биотипов сельскохозяйственных культур с высокими показателями продуктивности, качества, устойчивости и сортовые технологии на основе новейших методов и технологических решений в условиях изменяющегося климата». Для цитирования: Соломенцева А.С. Состояние древесных растений на объектах защитного лесоразведения и озеленения Калачевского района Волгоградской области // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 58–72. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-58-72 | The Kalachevsky district of the Volgograd region belongs to the regions that require stabilization of natural resources use. Land and forest reclamation and landscaping will ensure the resource potential of the district’s landscapes at increasing recreational and natural load. The studies have shown that differences in inventory parameters, development, fruiting and sustainability of plants are due to soil and climatic conditions, and anthropogenic impact. The research objects are woody species, predominantly of European habitats: sweet chestnut – Castanea sativa Mill.; Pallas pine (Crimean pine) – Pinus pallasiana D. Don.; European crab apple – Malus sylvéstris Mill.; white poplar (silver poplar) – Populus alba L.; white willow – Salix alba L.; English oak – Quercus robur L.; European ash – Fraxinus excelsior L.; Lombardy poplar – Populus nigra var. italica Münchh.; wych elm – Ulmus glabra Huds.; golden currant – Ribes aureum Pursh.; common lilac – Syringa vulgaris L.; Russian pea shrub – Caragana frutex (L.) K. Koch; common privet – Ligustrum vilgare L.; Oregon grape – Mahonia aquifolium (Pursh.) Nutt.; cinnamon rose – Rosa cinnamomea L. It was found that relatively stable species in the Kalachevsky district are European crab apple, golden currant (which has the best salinity resistance), Russian pea shrub, wych elm, Oregon grape, but they are inferior to poplars, willows, lilacs, chestnuts in inventory parameters and growth rate. The best performance on a number of economically valuable features were observed in chestnut, spruce, apple, poplar, willow, elm, ash, and rose. Chestnut, currant, Oregon grape, lilac, privet, cinnamon rose have the highest score of ornamentality for landscaping plantations. Chestnut, rose, and oak have the best fruiting rates; ash and privet have medium fruiting rates. The strongest stage of recreational digression is observed in areas remote from settlements: there is densification of plantings, lack of sanitary cuttings, medium passability. Areas near water sources, as well as public gardens and parks, require sanitary care, reduction of recreational pressure and the selection of species from the recommended range of trees and shrubs. In order to ensure the greatest sustainability of plantings and obtain a rapid silvicultural effect, perennial, fast-growing species as well as fruit shrubs recommended in the basic assortment should be included in the protective and landscaping plantations of the arid region. Acknowledgments: The work was carried out within the topic of the State Assignment No. 0713-2019-0009 “Theoretical Foundations, Development of New Competitive Crop Biotypes with High Rates of Productivity, Quality, Sustainability and Varietal Technologies Based on the Latest Methods and Technological Solutions in a Changing Climate”. For citation: Solomentseva A.S. The Condition of Woody Plants at the Sites of Protective Afforestation and Landscaping of the Kalachevsky District, Volgograd Region. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 5, pp. 58–72. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-58-72

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

И.С. Коновалова | Д.Ю. Коновалов

Контроль за основными растениями-засорителями лесохозяйственных объектов всегда играл важную роль в процессе искусственного лесоразведения. Разработка научно-обоснованных мероприятий, в первую очередь на площадях лесных питомников, основывается на выявлении особенностей формирования, функционирования и активности сегетальных видов растений. Цель исследования – разработка и адаптация научно-обоснованных подходов к контролю за сорными видами лесных питомников среднетаежной зоны Европейского Севера на основе проведения анализа экологической принадлежности видов к определенному агрофитоценозу и дифференциации видов по характеру эколого-ценотических связей. Данные о растениях получены в условиях лесных питомников на северо-западе России. Разнообразие растительных сообществ изучали маршрутным методом по всей территории лесохозяйственных агроценозов, выполняя геоботанические описания напочвенного покрова. Отмечали проективное покрытие видов сосудистых растений. Результаты позволили выявить следующие закономерности: в составе сегетальной флоры преобладает группа преимущественно сорных видов растений, состоящая из эвритопных и активных сорных видов (42 %); стенотопные и гемистенотопные виды растений, так называемые типичные, или верные виды комплексов, составляют 34 %; завершают ряд факультативные виды растений (24 %). Систематизация большого объема научных данных стала основой для теоретического обоснования и осуществления на практике мониторинга наиболее активных видов растений в агрофитоценозах лесных питомников. Проведенный комплексный анализ растительных сообществ лесных питомников позволил авторам предложить свою флористическую классификацию растительности. Представленная классификация учитывает все флористические и экологические различия между изученными сообществами и может быть использована при осуществлении контроля за сорными растениями в условиях северной части Русской равнины. Для цитирования: Коновалова И.С., Коновалов Д.Ю. Эколого-ценотическая активность видов среднетаежной флоры // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 6. С. 94–106. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-94-106 | The control of the main weeds of forestry objects has always played an important role in forestry. The development of evidence-based measures, primarily in the areas of forest nurseries, relies on identifying the features of formation, functioning and activity of segetal plant species. The research aims at developing and adapting evidence-based approaches to the weed control in forest nurseries of the middle taiga zone of the European North by analyzing the ecological status of species in a particular agrophytocenosis and by differentiating species according to the nature of ecological and cenotic relationships. Data on plants was obtained in forest nurseries of Northwestern Russia. The diversity of plant communities was studied by route method throughout the forest agrocenoses, carrying out geobotanical descriptions of the ground cover. The projective cover of vascular plants was observed when describing the vegetation. The results revealed the following regularities: segetal flora is dominated by a group of predominantly weed species, consisting of eurytopic and active weed species (42 %); stenotopic and hemistenotopic plant species, the so-called typical or faithful complex species, represent 34 %; facultative plant species complete the series (24 %). The systematization of a large amount of scientific data became the basis for the theoretical substantiation and implementation in practice of monitoring the most active plant species in agrophytocenoses of forest nurseries. A comprehensive analysis of plant communities of forest nurseries allowed the authors to propose their floristic classification of vegetation. The presented classification considers all the floristic and ecological differences between the studied communities and can be used in the weed control in the northern part of the Russian plain. For citation: Konovalova I.S., Konovalov D.Yu. Ecological and Cenotic Activity of Species of the Middle Taiga Flora. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 6, pp. 94–106. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-94-106

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

В.М. Прокопюк | Б.В. Раевский | Р.В. Игнатенко | Е.В. Новичонок | К.К. Куклина

Проанализирована и обобщена информация по селекции и селекционному семеноводству основных лесообразующих и важных в коммерческом отношении для стран Северной Европы и России пород: сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и ели обыкновенной (Picea abies (L.) H. Karst). Показано, что в таких странах, как Швеция и Финляндия, за последние 40–50 лет полностью завершен первый (начальный) цикл плюсовой селекции и активно осуществляются работы второго цикла. В аспекте селекционного семеноводства это означает постепенную замену лесосеменных плантаций I порядка на лесосеменные плантации повышенной генетической ценности – I,5 и II порядков. К середине ХХI столетия прогнозируется повышение продуктивности вновь создаваемых искусственных древостоев по запасу стволовой древесины на 20–25 % за счет селекционной работы. В европейской части России в последней трети ХХ столетия начат первый цикл плюсовой селекции, который, к сожалению, не был завершен. Однако проведены успешные и местами достаточно масштабные работы по фенотипическому отбору в естественных насаждениях плюсовых деревьев и закладке лесосеменных плантаций I порядка, сформирована селекционная популяция I. Последнее позволяет заложить необходимые площади мультипликационных популяций повышенной генетической ценности – лесосеменные плантации I,5 порядка. Хотя достичь этого во многих субъектах Северо-Западного федерального округа невозможно по причине недостаточного количества отобранных плюсовых деревьев, а главное – крайне малой площади испытательных культур. В настоящее время подавляющее большинство первоначально отобранных плюсовых деревьев остаются не проверенными по потомству, что блокирует возможность дальнейшего развития системы плюсовой селекции. В России также отсутствует специальное селекционное районирование основных лесообразующих пород, обеспечивающее пространственную организацию проведения селекционных работ и использования семян с лесосеменных плантаций. Для достижения прогресса в данном направлении необходимо разработать федеральную программу по сохранению и рациональному использованию лесных генетических ресурсов РФ в совокупности с рядом подпрограмм по генетическим исследованиям и селекции важнейших видов-лесообразователей с учетом современных достижений в области молекулярной генетики и биотехнологии. Благодарности: Финансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания ИЛ и ОКНИ КарНЦ РАН при частичной поддержке НОЦ «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования». Для цитирования: Раевский Б.В., Игнатенко Р.В., Новичонок Е.В., Прокопюк В.М., Куклина К.К. Современное состояние селекции и семеноводства хвойных пород // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 6. С. 9–37. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-9-37 | The article analyzes and summarizes information on breeding and seed production of the main forest-forming and commercial species for the countries of Northern Europe and Russia: Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst). It is shown that in the last 40–50 years Sweden and Finland have completed the first (primary) cycle of plus-tree breeding, and the second cycle is being actively pursued. In terms of seed production, this means a gradual replacement of the 1st generation forest seed orchards with the forest seed orchards of enhanced genetic value (of 1.5 and 2nd generation). By the middle of the 21st century, the productivity of new artificial stands is expected to increase by 20–25 % in terms of stem wood stock due to breeding work. Successful and quite large-scale works were undertaken in plus trees phenotypic breeding and forest seed orchards (1st generation) planting in some regions of European Russia in the last third of the 20th century. However, even this first (primary) cycle of plus-tree breeding has not been fully completed. The latter makes it possible to lay out the necessary areas of multiplicative populations of increased genetic value – forest seed orchards of the 1.5 generation. Although this is impossible to achieve in many subjects of the Northwestern Federal District due to the insufficient number of selected plus trees and, most importantly, the extremely small area of progeny tests. At present, the vast majority of initially selected plus trees were not genetically tested, which hinders the possibility of further development of the plus-tree breeding system. Russia also lacks special breeding zoning of the main forest-forming species, providing a spatial organization of breeding work and the use of seeds from forest seed orchards. A federal program for the preservation and sustainable management of forest genetic resources of the Russian Federation, together with a number of subprograms for genetic research and breeding of the most important forest-forming species, should be developed to achieve progress in this direction, considering current advances in molecular genetics and biotechnology. Acknowledgments: Financial support of the research was provided by the federal budget for the state assignment of the Forest Research Institute and the Department of Multidisciplinary Scientific Research of Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences with partial support of the World-class Scientific and Educational Center “Russian Arctic: New Materials, Technologies and research Methods”. For citation: Raevsky B.V., Ignatenko R.V., Novichonok E.V., Prokopiuk V.M., Kuklina K.K. The Current State of Conifer Species Breeding and Seed Production. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 6, pp. 9–37. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-6-9-37

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

А.В. Абузов | П.Б. Рябухин

Проанализирована ситуация, сложившаяся на большинстве лесозаготовительных предприятий дальневосточного региона: истощение легкодоступных лесных территорий, которые возможно осваивать традиционными способами заготовки с использованием наземных комплексных систем. В последние годы область лесозаготовок смещается в лесные массивы, которые имеют признаки труднодоступности и экологической зависимости и, как правило, окружены горными склонами с резким перепадом высот. Такие характеристики лесного фонда отрицательно влияют на себестоимость лесозаготовительных работ. В этой связи возникает необходимость поиска новых способов заготовки и транспортировки древесины, позволяющих повысить не только рентабельность выполняемых работ, но и их экологическую и технологическую составляющие. Проанализированы исследования отечественных и зарубежных авторов в области изучения возможностей использования различных транспортных средств для доставки древесины от мест ее заготовки на труднодоступных лесных территориях до пунктов реализации. Сделан вывод, что единственной альтернативой автомобильному транспорту, используемому в настоящее время, могут быть только воздушные транспортные средства на основе аэростатической подъемной силы (дирижабли гибридного типа). Показаны результаты теоретических исследований по разработке методики поиска наиболее эффективной модели дирижабля среди всех существующих конструкций, функционирующих в конкретных природно-климатических условиях, и сравнения ее с другими видами транспортных средств для труднодоступной местности. Предлагается метод многокритериального структурно-параметрического синтеза на основе принципов оптимального управления с разработкой комплексной целевой функции. Чтобы оценить эффективность и возможность применения конкретных моделей аэростатических летательных аппаратов в труднодоступных лесных массивах предлагается оригинальная методика, базирующаяся на возможностях математических систем и способов управления базами данных. Проведенные исследования актуальны для организаций, имеющих потребность доставки лесной продукции, заготовленной на труднодоступных лесных территориях, воздушным транспортом. Для цитирования: Абузов А.В., Рябухин П.Б. Aэростатические аппараты для лесозаготовок в труднодоступных районах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С. 110–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-110-127 | The article analyzes the situation of the majority of logging enterprises in the Far Eastern region associated with the depletion of easily accessible forest areas, which can be developed by traditional logging methods using ground-based integrated systems. Recently, the sphere of logging has shifted to woodlands that show signs of remoteness and ecological dependency and are usually surrounded by mountain slopes with sharp differences in elevation. Such forest fund characteristics negatively affect the cost of logging operations. The authors note that in this regard, there is a need to search for new alternative methods of timber logging and transportation that not only improve the profitability of the work being done, but also its environmental and technological sides. The paper analyzes the studies of local and foreign authors in the field of studying the possibilities of using various vehicles for delivering timber from logging sites in remote forest areas to the distribution points. It is concluded that the only alternative to the currently used road transport is aerial vehicles based on aerostatic lift (hybrid type airships). The article shows the results of theoretical studies on the development of a methodology for finding the most effective model of an airship from the entire range of existing structures operating in specific natural and climatic conditions and comparing it with other types of vehicles for remote forest areas. A method for multi-criteria structural and parametric synthesis based on optimal control principles with the development of a complex target function is proposed. An original technique based on the capabilities of mathematical systems and methods of database management is proposed in order to assess the effectiveness and the possibility of using specific models of aerostatic aircraft in remote forests. The conducted studies are relevant for organizations that need to use air transport to deliver forest products harvested in remote forest areas to consumers. For citation: Abuzov A.V., Ryabukhin P.B. Aerostatic Aircraft for Logging in Remote Forest Areas. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 1, pp. 110–127. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-110-127

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation