AGRIS - 

2023

Losev, A.I. | Naumov, V.D. | Kamennykh, N.L. | Polyakov, A.M. | Shmakova, K.A.

The paper presents the two-year study results describing the humus horizons of soddy-podzolic soils from permanent sample plots at the Forest experimental station (FES) of the Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy. FES is the oldest experimental site in Europe, created more than 150 years ago. There are permanent trial plots here, occupied by various species of woody plants of natural and artificial origin, some of which are up to 300 years old. In seasonal dynamics (spring, summer, autumn) we determined the values of actual and hydrolytic acidity, the content and group composition of humus in the soils of four FES sample plots. A statistical analysis of the patterns in these indicator changes depending on the species and quantitative ratio of species in the stand was carried out. The dependence on the stand composition of such soil indicators as the thickness of the humus horizon and humus content, the values of actual and hydrolytic acidity, the humus group composition and its seasonal dynamics of was revealed. Statistical indicators show a strong diversity and heterogeneity of the soil cover according the determined indicators. The state of humus horizons in the studied sample areas is characterized by following indices: large thickness, high humus content, humate-fulvate type, low pH values of aqueous and salt extracts, and high hydrolytic acidity. The traditional idea that coniferous litter is the main source of fulvic acids in the soil profile has been confirmed: the peak carbon content of fulvic acids occurs in soils in which the first tree stand layer is entirely represented by larch or pine. Peak values of humic acid content were noted on sites occupied by mixed forest stands with a predominance of pine and deciduous trees passing into the first layer. The maximum pH values of aqueous and salt extracts and hydrolytic acidity are observed in areas covered with forest stands with the greatest participation of pine. The values of these indicators are lower in soils under pure larch plantations. The lowest acidity was recorded in soils of the plots where stand with the greatest participation of deciduous species are there. | Приведены двухлетние результаты исследования гумусовых горизонтов дерново-подзолистых почв постоянных пробных площадей Лесной опытной дачи (ЛОД) РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. ЛОД - это старейший в Европе опытный участок, которому более 150 лет. Здесь располагаются постоянные пробные площади, занятые различными породами древесных растений, возраст некоторых из них достигает 300 лет. В сезонной динамике (весна, лето, осень) определяли величины актуальной и гидролитической кислотностей, содержание и групповой состав гумуса в почвах 4 постоянных пробных площадей ЛОД. Проведен статистический анализ закономерностей изменения этих показателей в зависимости от видов и соотношения пород в древостоях. Выявлена зависимость от состава древостоя таких показателей почв, как мощность гумусового горизонта и содержание гумуса; величина актуальной и гидролитической кислотности; групповой состав гумуса в сезонной динамике. Эти данные свидетельствуют о сильной пестроте и неоднородности почвенного покрова. Состояние гумусовых горизонтов на изученных пробных площадях характеризуется большой их мощностью, высоким содержанием гумуса, его гуматно-фульватным типом, низкими значениями pH водной и солевой вытяжек, высокой гидролитической кислотностью. Подтверждено традиционное представление о хвойном опаде как о главном источнике фульвокислот в почвенном профиле: пик содержания углерода фульвокислот приходится на почвы, в которых первый ярус древостоя полностью представлен лиственницей или сосной. Пиковые значения содержания гуминовых кислот отмечены на площадках, занятых смешанными древостоями с преобладанием сосны и переходящими в первый ярус лиственными породами. Максимальные значения pH водной и солевой вытяжек и гидролитической кислотности наблюдаются на площадках с преобладанием сосны в древостое. Меньшие значения этих показателей в почвах под чистыми насаждениями лиственницы. Наименьшая кислотность зафиксирована в почвах на площадках с наибольшим участием лиственных пород в древостое.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Dubenok, N.N. | Lebedev, A.V. | Gradusov, V.M.

The results of long-term meteorological observations indicate that climate warming is a real phenomenon that has been accelerating significantly in recent decades. Climate changes create new conditions for forestry. The purpose of the study is to determine the potential capacity of the forests located in the Moscow region and its unrealized potential in the conditions of ongoing climatic changes. The impact of changes in heat and moisture availability on forests was assessed using methods based on the dependence of potential productivity on climatic factors considered. Over the past 100 years the climatic conditions of the stand growth have greatly changed. Against the background of increasing concentrations of greenhouse gases in the atmosphere an increase in the average annual temperature (more than twice compared to the beginning of the XX century) and an increase in the duration of the growing season (on average by 30-40 days) took place, the annual amount of precipitation and its distribution in seasons of year changed. According to the calculations carried out, the potential forest productivity in the Moscow region increased 1.6 times over the past 120 years. Under the current conditions, an important task of forestry should be forestry measures taken according to the current changes in order to increase forest efficiency and the level of provision of ecosystem services to adapt forestry to new conditions. It is necessary to regulate the species composition of forests, prevent the occurrence of forest fires, as well as diseases and pest reproduction. | Результаты долговременных метеорологических наблюдений свидетельствуют о том, что потепление климата – это реальное явление, которое в последние десятилетия протекает со значительным ускорением. Климатические изменения создают новые условия для ведения лесного хозяйства. Цель исследований – определение потенциальной продуктивности лесов Московского региона и ее нереализованного потенциала в условиях происходящих климатических изменений. В работе использованы результаты многолетних метеорологических наблюдений. Влияние изменений обеспеченности теплом и влагой на леса оценивали методами, основанными на зависимости потенциальной производительности от климатических факторов. За последние 100 лет климатические условия роста древостоев существенно изменились. На фоне увеличения концентраций в атмосфере парниковых газов произошло повышение среднегодовой температуры (более чем в 2 раза по сравнению с началом XX в.) и увеличение продолжительности вегетационного периода (в среднем на 30-40 дней); изменилось годовое количество осадков и их распределение по сезонам года. Согласно произведенным расчетам, за последние 120 лет потенциальная продуктивность лесов Московского региона увеличилась в 1,6 раза. В текущих условиях важной задачей лесного хозяйства должно стать проведение лесохозяйственных мероприятий согласно текущим изменениям с целью повышения продуктивности лесов и уровня предоставления экосистемных услуг по адаптации лесного хозяйства к новым условиям. Следует регулировать породный состав лесов, не допускать возникновения лесных пожаров, проводить профилактику болезней и размножения вредителей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Novikova, T.P. | Novikov, A.I. | Petrishchev, E.P.

Forest seeds spectral data in the visible and infrared regions of electromagnetic radiation lengths quite effectively differentiate the origin, viability, types of seeds, their infestation with pests and diseases, the ability to absorb and lose water. The search for a method of seed testing that is both experimentally simple, fast, and effective for predicting germination is necessary to increase the energy efficiency of forest nurseries in the production of planting material. The retrospective references systematization (N = 55, 1998-2023, terms [Scholar Query = seeds* AND (spectr* OR optic*) (properties OR features) AND analysis]) into clusters was carried out based on eight performance criteria represented by rank variables. The similarity level and difference between clusters is determined by the method of the most distant neighbors with the grouping of data by the square of the Euclidean distance. The most distant criterion from other criteria is the level of invasiveness of testing (the square of the Euclidean distance is 25, p less than 0.05). Correlation analysis of nonparametric criteria indicates a direct strong interaction between the level of financial and organizational costs (Spearman coefficient ro = 0.77; p = 0.0008), time costs and low machine learning capability (ro = 0.725; p = 0.0008). In the future, it is planned to periodically supplement the set of systematic data to obtain an objective assessment of seed testing methods, as well as using a seed passport to evaluate the relationship of RGB spectral data of more than 1 000 individual seeds with early growth of seedlings in a post-pyrogenic experimental site of the forest landscape in the Voronezh region by example Pinus sylvestris L. var. Negorelskaya. | Спектральные данные лесных семян в видимом и инфракрасном диапазонах длин электромагнитного излучения достаточно эффективно дифференцируют происхождение, жизнеспособность, виды семян, их зараженность вредителями и болезнями, способность впитывать и терять воду. Поиск одновременно инструментально простого, быстрого и эффективного для прогнозирования всхожести способа тестирования семян необходим для повышения энергоэффективности лесных питомников при производстве посадочного материала. Ретроспективная систематизация источников (N = 55, 1998-2023 годы, терм [Scholar Query = seeds* AND (spectr* OR optic*) (properties OR features) AND analysis] в кластеры проведена на основании восьми критериев эффективности, представленных ранговыми переменными. Уровень сходства и различия между кластерами определен методом наиболее отдаленных соседей с группировкой данных по квадрату евклидова расстояния. Наиболее отдаленный от других критерий – уровень инвазивности тестирования (квадрат Евклидова расстояния – 25, p меньше 0.05). Корреляционный анализ непараметрических критериев указывает на прямое сильное взаимодействие между уровнем финансовых и организационных затрат (коэффициент Спирмена ро = 0,77; p = 0.0008), временных затрат и малой возможности машинного обучения (ро = 0,725; p = 0.0008). В будущем планируется периодически дополнять набор систематических данных для получения объективной оценки способов тестирования семян, а также с помощью паспорта семени оценить взаимосвязь RGB-спектральных данных более 1000 отдельных семян c ранним ростом сеянцев на пост-пирогенном экспериментальном участке лесного ландшафта Воронежской области на примере Pinus sylvestris L. var. Negorelskaya.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Novikova, T.P.

When choosing a technology for restoring forest landscapes, the quality of forest seed material is a significant factor. To develop a reference information system to support decision-making for adaptive restoration of forest landscapes, it is necessary to have data on the types and quality of forest seed material. The preservation of the quality of forest seed material in conditions of large-scale harvesting of Scots pine seeds (Pinus sylvestris L.) is possible with the development of permanent forest seed plots, and/or the use of modern technologies for separating forest seeds without loss of genetic diversity and increasing not only seed germination ability and germination energy, but also the vitality of seedlings, their stability to the change of abiotic factors. The aim of the study is to establish the relationship between the biometric characteristics of a pine tree (planting age 11 years) and the number of cones and seeds, the weight and size of cones, the quality of seed material. Descriptive statistics of biometric parameters of trees and cones of Scots pine on the experimental site located in the Voronezh region (N51 deg.50.00 min; E39 deg. 22.09 min, 113 m above sea level) demonstrates the following values (average; average error): the height of the tree (186.2; 11.7), the diameter of the root neck of the tree (5.9; 0.3), the ratio of the height of the tree to the diameter of the root neck (31.90; 0.97), the number of cones (9; 4), the number of seeds (12; 5). There is a strong positive correlation (p less than 0.0001) between diameter and height, a strong positive correlation between the number of cones and the number of seeds (p less than 0.001), a strong positive correlation (p less than 0.05) between the height of the tree and the number of cones. In the future, it is planned to evaluate the relationship of accumulated degree days, accumulated precipitation, normalized difference vegetation index with the number of cones and seeds. | При выборе технологии восстановления лесных ландшафтов весомым фактором является качество лесосеменного материала. Для разработки справочной информационной системы поддержки принятия решений для адаптивного восстановления лесных ландшафтов необходимо иметь данные о видах и качестве лесосеменного материала. Сохранение качества лесосеменного материала в условиях масштабной заготовки семян сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) возможно при развитии постоянных лесосеменных участков, и/или применении современных технологий сепарирования лесных семян без потери генетического разнообразия и повышения не только всхожести и энергии прорастания семян, но и виталитета сеянцев, их устойчивости к изменению абиотических факторов. Цель исследования – установить зависимости между биометрическими характеристиками дерева сосны (возраст насаждения 11 лет) и количеством шишек и семян, массой и размерами шишек, качеством семенного материала. Дескриптивная статистика биометрических параметров деревьев и шишек сосны обыкновенной на экспериментальном участке, расположенном в Воронежской обл. (N51 град. 50.00 мин.; E39 град. 22.09 мин, 113 м над уровнем моря), демонстрирует следующие значения (среднее; ошибка среднего): высота дерева (186.2; 11.7), диаметр корневой шейки дерева (5.9; 0.3), отношение высоты дерева к диаметру корневой шейки (31.90; 0.97), количество шишек (9; 4), количество семян (12; 5). Существует сильная положительная корреляция на уровне p меньше 0,0001 между диаметром и высотой, сильная положительная корреляция между количеством шишек и количеством семян (p меньше 0,001), сильная положительная корреляция (p меньше 0,05) между высотой дерева и количеством шишек. В будущем планируется оценить взаимосвязь накопленных градусо-дней, накопленных осадков, нормализованного дифференцированного индекса вегетации с количеством шишек и семян.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Zalesov, S.V. | Fomin, V.V. | Platonov, E.P. | Godovalov, G.A. | Bashegurov, K.A. | Suraev, P.N.

В феврале 2021 г. Министерством науки и высшего образования Российской Федерации был запущен проект по созданию карбоновых полигонов на территории России. Цель проекта – разработка и испытание технологий контроля углеродного баланса. В Свердловской области был создан карбоновый научно-исследовательский полигон в Уральском учебно-опытном лесхозе (УУОЛ) Уральского государственного лесотехнического университета (УГЛТУ). В работе представлен анализ таксационных показателей насаждений, произрастающих на его территории. Анализ проведён на основе баз данных лесорастительных материалов. Отмечается, что основными лесными формациями на полигоне являются сосняки и березняки. Доля сосняков составляет 61,3% от покрытых лесной растительностью площади, березняков - 26,6%. Доля насаждений с доминированием в составе древостоев других пород-лесообразователей невелика. Помимо сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula Roth.), другие виды произрастают, как правило, в примеси с указанными. Среди древостоев преобладают среднеполнотные спелые и перестойные насаждения. Большинство древостоев характеризуется относительно высокими классами бонитета. Средний класс бонитета сосняков II,5, а березняков II,6. Насаждения, произрастающие на территории полигона, относятся к 13 типам леса, что свидетельствует о разнообразии лесорастительных условий. Видовое разнообразие древесных пород и лесорастительных условий на карбоновом научно-исследовательском полигоне УУОЛ УГЛТУ обеспечивает возможность изучения широкого спектра вопросов депонирования углерода лесными экосистемами в условиях подзоны южной тайги Урала. | The Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation has launched a project to create carbon graveyards in Russia in February 2021. The aim of the project is to develop and test the carbon balance control technologies. In the Sverdlovsk region, a carbon research graveyard was created in the Urals Educational and Experimental Forestry (UEEF) of the Urals State Forestry Engineering University (USFEU). There is presented an analysis of the taxation indicators of plantings growing on its territory. The analysis was carried out on the basis of databases of forest-growing materials. It is noted that the main forest formations at the graveyard are pine and birch forests. The share of pine forests is 61.3% of the area covered with forest vegetation, and that of birch forests is 26.6%. The share of plantations with dominance in the composition of stands of other forest-forming species is small. In addition to the common pine (Pinus sylvestris L.) and European birch (Betula pendula Roth.), other species grow, as a rule, in admixture with these. Among the stands, medium-full ripe and over-ripe plantings prevail. Most stands are characterized by relatively high capacity classes. The middle capacity class of pine forests is II,5, and of birch forests is II,6. Plantations growing on the territory of the graveyard relate to 13 types of forest, thereby testifying to a variety of forest growing conditions. The species diversity of tree species and forest growing conditions at the carbon research graveyard of the USFEU UEEF provides an opportunity to study a wide range of problems of carbon deposing with forest ecosystems in conditions of the Southern Taiga subzone in the Urals.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Dedenko, T.P., Voronezh State Forestry Univ.

The problem of afforestation of zonal humus-calcareous soils with close occurrence of chalk rocks has been considered. The research results of reclamation plantations on zonal humus-carbonate soils (the Voronezh region, Korotoyaksky district forestry) are presented. The main taxation indicators of silver birch (Betula pendula), English oak (Quercus robur), Scots pine (Pinus sylvestris), such as average height and diameter, bonitet, density, preservation, stock, increase in stock, have been found. The characteristics of the current state and productivity of protective plantations are given. The course of growth and the state of Scots pine plantations on humus-carbonate soils depends on the depth of the chalk rocks. Less demanding tree species for soil and soil conditions, such as Betula pendula, Pinus sylvestris, have higher growth rates than more demanding species. It is possible to grow Pinus sylvestris plantations on humus-carbonate soils with a thickness of 40-50 cm - I bonitet; 30-40 cm – II bonitet; 15-20 cm - II - III bonitet. The influence of slabby chalk depth on the coefficient of growth stress is at least 90% of the total amount of influencing factors. With an increase in the thickness of the humus-carbonate layer from 15-20 cm to 40-50 cm, the growth stress coefficient decreases 2.4-2.5 times. It is not recommended to create plantations with 1 x 0.5 m planting points (15-20 thousand units/ha). Such plantations have a very high growth stress coefficient and are biologically weakened. | Рассматривается проблема облесения зональных перегнойно-карбонатных почв с близким залеганием меловых горных пород. Приведены результаты исследований мелиоративных насаждений на зональных перегнойно-карбонтаных почвах Воронежской области Коротоякского участкового лесничества. Установлены основные таксационные показатели культур березы повислой (Betula pendula), дуба черешчатого (Quercus robur), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris), такие как средняя высота и диаметр, бонитет, полнота, сохранность, запас, прирост по запасу. Приведена характеристика современного состояния и продуктивность защитных насаждений. Ход роста и состояние культур сосны обыкновенной на перегнойно-карбонатных почвах зависит от глубины залегания меловых горных пород. Менее требовательные древесные породы к почвенно-грунтовым условиям, такие как Betula pendula, Pinus sylvestris имеют более высокие показатели роста, чем более требовательные породы. На перегнойно-карбонатных почвах мощностью 40-50 см возможно выращивание насаждений Pinus sylvestris I бонитета; 30-40 см - II бонитета; 15-20 см - II – III бонитета. Влияние глубины залегания плитчатого мела на коэффициент напряжения роста культур составляет не менее 90% от общей суммы влияющих факторов. С увеличением мощности перегнойно-карбонатного слоя с 15…20 см до 40…50 см коэффициент напряжения роста снижается в 2,4-2,5 раза. Культуры с размещением посадочных мест 1,0x0,5 м (15-20 тыс. шт./га) создавать не рекомендуется. Такие насаждения имеют очень высокий коэффициент напряжения роста, и являются биологически ослабленными.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Debkov, N.M., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Tomsk (Russian Federation). Institute for Monitoring Climate and Ecological Systems

Xylophilic entomofauna invasions pose a serious threat to the biological diversity of forest ecosystems. Studied is the impact of an invasive bark beetle – Polygraphus proximus Blandf on Siberian fir Abies sibirica Ledeb in the southern taiga of Western Siberia within the Tomsk region. 2008 is regarded the beginning of invasion of the pest in the forest of Siberia. The studies were conducted in 2016–2018 on 38 trial plots. The state of the tree layer and natural regeneration was assessed using the approved methods. According to the degree of fir dominance in the upper tier, the following types of stands were distinguished by the composition: monodominant (9-10 units), moderately mixed (6-8 units), multi-species (2-5 units). The occurrence of monodominant and moderately mixed forests is 36%, and polydominant – 28%. As a result of the study, it was found that fir forests are represented by 3 main types of forests: sedge (45%), forbs (28%) and shallow (27%) one. It was revealed that there was a change to low- and medium-thick spruce forests and cedar forests on 45% of the area of fir forests. Fir will restore coenotic value within 1 generation. They degrade to the state of open stands on 27% of the area of fir plantations, on which a change to birch-aspen plantations with partial participation of fir is predicted to be 20-50% of the area. And another 27% of the area is dominated by spruce, cedar, and birch, but fir recovery is projected to be only 20-30% of the area. Hardwoods will be renewed in the rest of the area. The proposed scheme of succession dynamics of fir forests in the invasive (secondary area) of the Ussuri polygraph allows planning and carrying out forestry measures to minimize the damage from this pest. | Инвазии ксилофильнойэнтомофауны представляют серьезную угрозу биологическому разнообразию лесных экосистем. Изучено воздействие инвазионного короеда – уссурийского полиграфа Polygraphusproximus Blandf. на пихту сибирскую Abiessibirica Ledeb. на территории южной тайги Западной Сибири в пределах Томской области. Началом инвазии вредителя в леса Сибири считается 2008 г. Исследования проводились в 2016–2018 гг. на 38 пробных площадях. Оценивалось состояние древесного яруса и естественного возобновления по апробированным методикам. По степени доминантности пихты в верхнем ярусе выделены следующие типы древостоев по составу: монодоминантные (9-10 единиц), умеренно смешанные (6-8 единиц), мультипородные (2-5 единиц). Встречаемость монодоминантных и умеренно смешанных лесов составляет по 36% и полидоминантных – 28%. В результате исследования установлено, что пихтовые леса представлены 3 основными типами леса: осочковый (45%), разнотравный (28%) и мелкотравный (27%). Выявлено, что на 45% площади пихтовых лесов произошла смена на низко- и среднеполнотные ельники и кедровники. Пихта восстановит ценотическое значение в течение 1 поколения. На 27% площади насаждения пихты деградируют до состояния редин, на которых прогнозируется смена на березово-осиновые насаждения с частичным участием пихты на 20-50% площади. И еще на 27% площади доминирование переходит к ели, кедру, березе, но восстановление пихты прогнозируется только на 20-30% площади, на остальной территории будет протекать возобновление лиственных пород.Предложенная схема сукцессионной динамики пихтовых лесов в инвазионном (вторичном)ареале уссурийского полиграфа позволяет планировать и проводить лесохозяйственные мероприятия, направленные на минимизацию ущерба от воздействия этого вредителя.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Kozhuhov, N.I., Bauman Moscow State Technical Univ., Mytishchi Branch

The main challenge existing in the forest sector of the economy of the Russian Federation is the need to strike a balance between sustainable development of forestry, as the backbone industry of the forest sector and environmentally responsible and safe forest management. In the course of research the data of the Statistics Service, the state recording of forests of the RF, as well as data of field research. In 1970 it was decided to host the Research Institute of Forest Genetics and Breeding in Voronezh, including for the purpose of the revival of the forest potential of Voronezh oak forests. The territory of the Voronezh region nowadays relates to the forest deficient zone, but it's not too late to develop an ambitious project to restore selective, highly productive oak stands, to increase the forest cover of the region up to 12% and more, which will affect not only the quality of the ecological environment, growth of socio-economic indicators, increase in the yield of agricultural producers, but also the level of investment attractiveness of the region. A complex target program has been developed under the code name "Voronezh oak woods". Within it two innovative products are being introduced: genetic conservation by microclonal reproduction of trees using nodal segments of semi-sclerotic shoots and technology of creating forest crops with reference to phonological oak forms. As a rule, as a result of introducing innovations the system organizes itself, the degree of its ordering increases and a positive synergistic effect arises in the investment financial sphere in terms of integration, cooperation, etc. The values of economic effects of innovation activities of persons skilled in forest genetics and breeding may be reliable calculated with modern computing facilities and techniques. | Основной вызов, существующий в лесном секторе экономики Российской Федерации - необходимость обеспечения баланса между устойчивым развитием лесного хозяйства как базовой отрасли лесного сектора и экологически ответственным и безопасным лесопользованием. В ходе исследования использованы данные Росстата, государственного учета лесного фонда РФ, а также данные полевых исследований. В 1970 г. было принято решение о размещении в Воронеже НИИ лесной генетики и селекции, в т. ч. с целью возрождения лесного потенциала Воронежских дубрав. Территория Воронежской области сегодня относится к лесодефицитной зоне, но еще не поздно осуществить амбициозный проект восстановления селекционных, высокопродуктивных дубовых древостоев, повышения уровня лесистости области до 12 и более процентов. что скажется не только на качестве экологической среды, росте социально-экономических показателей, прибавке урожая сельхозпроизводителей, но и на уровне инвестиционной привлекательности региона. Разработана комплексная целевая программа под условным названием "Воронежские дубравы". В ее рамках внедряются два инновационных продукта: сохранение генофонда путем микроклонального размножения деревьев с использованием узловых сегментов полуодревесневших побегов и технология создания лесных культур с учетом фенологических форм дуба. Как правило, в результате внедрения инноваций происходит самоорганизация системы, возрастает степень её упорядоченности, возникает положительный синергический эффект в инвестиционно-финансовой сфере, в части интеграции, кооперации и т. д. С помощью современных вычислительных средств и методик можно достоверно рассчитать величину экономических эффектов от инновационной деятельности специалистов в области лесной генетики и селекции.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Loskutov, S.R. | Aniskina, A.A. | Shapchenkova, O.A. | Tyut'kova, E.A., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

This paper deals with the hygroscopic properties of the wood of the Siberian tree species. We analyzed Siberian larch Larix sibirica Ledeb., Scotch pine Pinus sylvestris L., Siberian spruce Picea obovata Ledeb., Siberian fir Abies sibirica Ledeb., drooping birch Betula pendula Roth., and wood samples of aspen Populus tremula L using sorption models including the Brunauer-Emmett-Teller (BET), Frenkel-Halsey-Hill (FHH), Zimm-Lundberg (ZL), and micropore volume filling (MVF) theories along with accurate methods, namely thermogravimetry (TG), differential thermogravimetry (DTG) and differential scanning calorimetry (DSC). The isotherms of moisture sorption by wood were used to quantify the most important hygroscopic characteristics. We used BET to calculate monolayer capacity (um), specific inner surface area (Ssp) and ZL equation to find water vapor content and relative pressure when water clusters start to form in the wood samples, FHH model and MVF theory to obtain fractal dimension of "sorption surface" and characteristic sorption energy (Ес), respectively. Application of Ozawa-Flynn-Wall method to TG/DTG data allowed us to identify a dependence of water desorption activation energy on the stage of nonisothermal wood drying and to determine maximum moisture loss rate. Based on the measurement values obtained from DSC experiments, we found the energy spent for the removal of bound water when heating samples at a constant rate. The values of um, Ssp and Ес indicated that moisture sorption differed considerably (8.8% for um and Ssp and 31.4% for Ес) among the woody species of interest. A kinetical analysis revealed that the wood of birch, aspen, and larch had higher values of moisture desorption activation energy as compared to pine, spruce and fir. These differences agreed well with the values for moisture evaporation heat determined by DSC method. | Рассмотрены гигроскопические свойства древесины сибирских пород. Изотермы сорбции паров воды древесиной лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., ели сибирской Picea obovata Ledeb., пихты сибирской Abies sibirica Ledeb., березы повислой Betula pendula Roth. и осины обыкновенной Populus tremula L. были проанализированы в рамках различных моделей сорбции: Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ), Френкеля-Холси-Хилла (ФХХ), Цимма-Лундберга (ЦЛ), теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ). Рассчитаны наиболее важные характеристики гигроскопических свойств исследованных образцов: емкость монослоя сорбированной воды и удельная внутренняя поверхность (um и Sуд – по БЭТ); водосодержание и относительное давление паров воды, при которых в образцах древесины начинается образование водных кластеров (по уравнению ЦЛ); фрактальная размерность "сорбционной поверхности" (по модели ФХХ); характеристическая энергия сорбции (Ес) – по ТОЗМ. На основе результатов применения прецизионных методов термического анализа – термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) – установлена зависимость энергии активации десорбции воды от завершенности неизотермической сушки образцов древесины (по методу Озавы-Флинна-Уолла); определены максимальная скорость потери влаги и затраты энергии на удаление связанной воды при нагреве с постоянной скоростью. Установленные величины um, Sуд и Ес свидетельствуют о значительных различиях в сорбции влаги древесиной изученных пород, которые достигали 8.8% (um и Sуд) и 31.4% (Ес). Анализ кинетики неизотермической сушки показал, что древесина березы, осины и лиственницы характеризовалась более высокими значениями энергии активации десорбции влаги по сравнению с сосной, елью и пихтой. Эти результаты хорошо согласуются с теплотой испарения влаги, определенной с помощью метода ДСК.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Murzakmаtov, R.T. | Shishikin, A.S. | Borisov, A.N., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

Rock dumps of coalmines have high potential for forest regeneration and environmental capacity, which are dependent on the technology of reclamation and the properties of technogenic soils and grounds. Traditional forestry methods for obtaining the main criteria of biological indicators of woody vegetation were used in the study as follows: ground seed germination, seedling planting technology, composition and increment of tree stands, root structure, care harvesting of undergrowth, biotopic classification. Natural overgrowing of dumps is dependent on the availability of seeds and conditions for their germination and subsequent growth. Most of the zonal tree and shrub species are able to colonize and the coalmine dumps grow there. Mineralization of the dumps surfaces without rich soil stratum, porosity of the upper horizon of lithostratum, and low nutrient content (nitrogen) give benefits in the growth and subsequent formation of birch, pine and sea-buckthorn stands. Afforestation is the cheapest and most effective method of biological reclamation. The analysis of artificial reforestation shows the probability of targeted plantation cultivation of various tree species. The use of a wide range of tree and shrub species make it possible to create biologically diverse intrazonal technogenic ecosystems with high recreational and economic productivity. Wildfires spreading out in spring season on herbaceous rags limit the overgrowth of the dumps by forest vegetation. Two-year cyclical increment decline of trees due to provocative spring warming takes place. The zoogenic factor, especially zoo chores distribution of berry plants, has essential value for forest forming process. By the results of forest formation analysis at rock dumps, alveolate-hilly technology of mine reclamation was developed, which allows to significantly improve dumps' afforestation capacity, their biological posttechnogenic diversity and productivity. | Отвалы горных пород угольных разрезов обладают высокими лесорастительными свойствами и экологической емкостью, которые определяются технологией рекультивации и свойствами техногенных почвогрунтов. В исследованиях использовались традиционные лесоводственные методы получения основных критериев оценки биологических показателей древесной растительности: грунтовая всхожесть семян, модельная посадка саженцев, состав и прирост древостоев, строение корней, рубка ухода за подростом, биотопическая классификация. Естественное зарастание отвалов определяется наличием семян, условием их прорастания и последующего роста. Большинство зональных видов деревьев и кустарников способны заселять отвалы угольного разреза и произрастать там. Минерализованность поверхности отвалов без плодородного слоя почвы, рыхлость верхнего горизонта литостратов и низкое содержанием питательных веществ (азота) дают преимущества в зарастании и последующем формировании насаждений березы, сосны и облепихи. Лесозаращивание – наиболее дешевый и эффективный способ биологической рекультивации. Анализ искусственного возобновления показывает возможность целевого плантационного выращивания различных древесных пород. Использование широкого спектра древесно-кустарниковых видов позволяет создать биологически разнообразные интразональные техногенные экосистемы с высокой рекреационной и хозяйственной продуктивностью. Ограничивают зарастание отвалов лесом весенние пожары, которые распространяются по травянистой ветоши. Наблюдается двухлетняя погодная цикличность снижения прироста, обусловленная провокационным весенним потеплением. Существенное значение имеет зоогенный фактор лесообразовательного процесса, особенно зоохорное распространение ягодных растений. По результатам анализа лесообразования на отвалах разработана ячеисто-бугристая технология горной рекультивации, позволяющая значительно повысить потенциал облесения отвалов, их биологическое посттехногенное разнообразие и продуктивность.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation