AGRIS - 

2023

Elena A. Surina | Nikolay S. Minin

Проведены исследования на стационарных пробных площадях (Архангельская область, Северное участковое лесничество, Обозерское лесничество) в березово-еловых насаждениях со 2-м ярусом ели. Пробные площади закладывались с 1966 г. и отличались интенсивностью осуществлявшихся на них уходов. Результаты анализировали, соотнося с данными 6 ранее проведенных учетов (в 1966, 1974, 1986, 2001, 2010, 2020 гг.) для постоянных пробных площадей 1К и 2РУ и 5 учетов (1974, 1986, 2001, 2010, 2020 гг.) для постоянной пробной площади 19. При отсутствии уходов в молодняках в возрасте 20–30 лет (постоянная пробная площадь 1К) дальнейший рост ели сдерживался, усилились конкуренция между деревьями, напряженность роста. Береза оказала биофизическое влияние на ель. Проведение рубок ухода различной интенсивности позволило сформировать наиболее продуктивный древостой на постоянной пробной площади 2РУ. Суммарный запас древостоя здесь максимальный – 435 м3/га, средняя высота за весь период роста также максимальная. По запасу ель преобладает, однако все еще располагается во 2-м ярусе, но со временем выйдет в 1-й. По результатам исследования выделили 3 этапа формирования древостоя. Первый, этап возникновения, характеризуется преобладанием березы и ели по площади, восстановлением ели, продолжающимся 15–25 лет. В течение этого этапа создаются благоприятные условия для поселения ели и ее выживания. Второй этап сопровождается ухудшением условий роста ели, поскольку интенсивно идут дифференциация березового яруса и рост березы. Продолжительность этапа – 70–90 лет. В итоге формируется новый биогеоценоз, смешанный по составу. Заключительный, третий, этап длится до образования чистого по составу ельника. Рубки ухода в естественных молодняках нужно рассматривать как мероприятие, обеспечивающее надежное восстановление лесов хвойными породами с затратами средств и труда, значительно меньшими, чем при полном искусственном лесовосстановлении. Благодарности: Публикация подготовлена по результатам исследований, выполненных в рамках государственного задания ФБУ «СевНИИЛХ» на проведение прикладных научных исследований. Регистрационный номер темы: АААА-А20-120013090061-7, 121020500249-6. Для цитирования: Сурина Е.А., Минин Н.С. Эффективность рубок ухода в лиственно-еловых насаждениях в северной подзоне европейской части России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 5. С. 103–114. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-103-114 | Research on permanent sample plots (Arkhangelsk, Northern district forestry, Obozerskoye forestry) in birch and spruce stands with an understory layer of spruce was carried out. The sample plots were established since 1966 and differed in the intensity of thinning. The results were analyzed by correlating them with the data of 6 previously conducted surveys (in 1966, 1974, 1986, 2001, 2010, 2020) for permanent sample plots 1K and 2RU and 5 surveys (1974, 1986, 2001, 2010, 2020) for permanent sample plot 19. In the absence of maintenance in young stands aged 20-30 years (permanent sample plot 1K), further growth of spruce was inhibited, competition between trees increased, and growth tension increased. Birch had a biophysical impact on spruce. Carrying out thinning of various intensities made it possible to form the most productive forest stand on the permanent sample plot 2RU. The total stand stock here is maximum - 435 m3/ha, the average heights for the whole growth period is also maximum. In terms of stock, spruce prevails, however, it is still located in the understory forest level, but will eventually enter the canopy forest level. According to the results of the study, three stages of stand formation were identified. The first stage, the stage of emergence, is characterized by the predominance of birch and spruce over the area, spruce regeneration lasting 15–25 years. In the process of passing this stage, favorable conditions for spruce settlement and its survival are created. The second stage is accompanied by deterioration of spruce growth conditions, as the birch layer differentiation and birch growth are intensively going on. The duration of the stage is 70–90 years. As a result, a new mixed biogeocenosis is formed. The final third stage lasts until the formation of a pure spruce forest. Thinning in natural young forest stands should be considered as a measure providing reliable restoration of forests with coniferous species with costs and labor much less than in case of full artificial reforestation. Acknowledgements: The publication is based on the results of the research carried out within the framework of the state assignment of FBU "SevNIILKh" for applied scientific research. Subject registration number: AAAA-A20-120013090061-7, 121020500249-6. For citation: Surina E.A., Minin N.S. Efficiency of Thinning in Deciduous-Spruce Forest Stands in the Northern Taiga Forest Region of the European Part of the Russian Federation. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 5, pp. 103–114. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-103-114

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

А.Ю. Карпечко | С.М. Синькевич

Преобладание смешанных древостоев в продуктивном лесном фонде среднетаежной подзоны Северо-Запада России делает актуальным изучение особенностей их роста и развития. Важным аспектом экологических исследований являются конкурентные взаимоотношения древесных пород. В производных насаждениях, сформировавшихся в результате интенсивной эксплуатации коренных ельников, ель, как правило, находится в подчиненном положении. Восстановление ее господства – актуальная хозяйственная и экологическая проблема. При единстве подходов к ведению хозяйства в лиственно-еловых древостоях данные исследований структуры корневых систем существенно различаются в зависимости от возраста и географического положения насаждения. Представлены результаты изучения корневой конкуренции между елью и лиственными породами в 70-летнем насаждении черничного типа леса, пройденном 35 лет назад интенсивной реконструктивной рубкой. В смешанных древостоях с различной долей участия ели методом почвенных монолитов исследована масса тонких корней и ее локализация в верхних почвенных горизонтах. Характеристики древостоев рассчитаны по материалам периодических сплошных перечетов на пробных площадях и по результатам измерения диаметров деревьев на круговых площадках вокруг мест взятия монолитов. Приведены данные о динамике мощности лесной подстилки и живого напочвенного покрова. Рассмотрена связь между подземной и надземной частями древостоя. Показано, что корни ели могут занимать одну экологическую нишу с корнями лиственных пород. Корреляционный анализ выявил статистически значимую связь массы тонких корней ели с конкурентным влиянием лиственных пород, долей ели в составе древостоя и ее текущим приростом по запасу. Обнаружены существенные различия массы корней ели при ее совместном произрастании с березой и осиной. Сделан вывод о комплексном характере зависимости массы корней ели от близости материнских деревьев и пространственной неоднородности органогенных горизонтов почвы. Полученные данные важны для обоснования регулирования состава и структуры лиственно-еловых древостоев в интересах выращивания устойчивых хозяйственно-ценных насаждений. Для цитирования: Карпечко А.Ю., Синькевич С.М. Влияние реконструктивной рубки в лиственно-еловом древостое на корневую конкуренцию пород // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 99–112. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-99-112 | The predominance of mixed forest stands in a productive forest fund, which is located in the middle taiga subzone of Northwest Russia, determines the relevance of an investigation of the growth and development characteristics of the trees. In secondary stands, created by an extensive human consumption of primary spruce stands, spruce trees are generally presented in a minor quantity. The recovery of their dominance is an urgent economic and ecological issue. Despite the unity of approaches concerning the maintenance of deciduous-spruce forests, the research characteristics on the structure of the root systems differ considerably along with age and geographical position. This article investigates a root system competition between spruce and deciduous species in a 70-year-old blueberry-type forest that was 100 thinning by a reconstructive cutting 35 years ago. The mass of fine roots and their distribution in the upper solid layers were examined by the method of soil monoliths in the mixed stands with different proportions of spruce. The numerical characteristics of the stands were determined by the results of a regular complete enumeration on the trail plots. Besides, the tree diameters were measured around the circular plots, which were made for the collection of the monoliths. The records were made on the dynamics of changes in forest floor thickness and vegetation. The relationship between the underground and elevated parts of the stands was explored. It was shown that the roots of spruce can occupy the same ecological niche as the roots of deciduous species. A correlation analysis revealed a statistically significant relationship between the mass of fine spruce roots and the competitive influence of deciduous species, the proportion of spruce in the stand, and its current volume increment. There was a significant difference in spruce root mass under joint growth with birch and aspen. Therefore, it was concluded that this phenomenon has a complex nature. Namely, the mass of the spruce roots has a direct dependency on their closeness to the maternal trees in combination with the spatial heterogeneity of the organic soil layers. The gained findings are important for the regulation of the composition and structure of the mixed deciduous-spruce stands for growing sustainable stands with a high economic value. For citation: Karpechko A.Yu., Sinkevich S.M. Influence of Reconstructive Cutting in Deciduous-Spruce Stands on Root Competition of Species. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 3, pp. 99–112. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-99-112

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Elena N. Nakvasina | Nadezhda A. Prozherina

Изучена внутривидовая реакция ели обыкновенной (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.)) на климатические изменения на основе данных о росте 15 клима-типов в 31-летних географических культурах севера Русской равнины (Архангельская и Вологодская области), имитирующих потепление и похолодание. Сравнили фактические высоту и диаметр в пункте испытания и расчетную высоту в местах произрастания исходных насаждений, определенную путем перерасчета фактических данных о росте потомства через широтные коэффициенты роста, предложенные И.В. Волосевичем для севера Русской равнины. Разница между расчетными и фактическими показателями роста соответствующего климатипа в пункте испытания составила отклик климатипа на изменение условий произрастания. Отклик сопоставляли с различиями в климатических характеристиках (сумма эффективных температур выше 10 ºС) и географических координатах мест происхождения и мест произрастания ели. Ель имеет примерно одинаковую норму реакции при перемещении потомства на равную величину градиента (северная широта) к югу или к северу и при изменении климатического фактора (сумма температур выше 10 ºС) в сторону потепления или похолодания. При изменении суммы температур выше 10 ºС на каждые 100 ºС разница в приросте по высоте и диаметру будет составлять 0,48 м и 0,42 см соответственно. На каждый градус изменения северной широты – в среднем 0,50 м и 0,44 см по высоте и диаметру соответственно. Для происхождений из подзоны северной тайги, преимущественно представленных елью сибирской (P. obovata), отклик реакции вида будет в 2 раза ниже, чем для происхождений ели гибридной (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.)) из подзоны средней тайги. Рассчитанные величины отклика по высоте и диаметру для ели обыкновенной необходимо учитывать при регламентации перебросок семян, использовать в прогнозах при адаптации мероприятий лесного хозяйства к предстоящим климатическим изменениям. Для цитирования: Наквасина Е.Н., Прожерина Н.А. Оценка отклика на изменение климата в опытах с происхождениями Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.) на севере Русской равнины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 22–37. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-22-37 | The article studies the intraspecific response of European spruce (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.)) to climatic changes on the basis of data on the growth of 15 provenances in 31-year-old provenance plot of the North Russian Plain (Arkhangelsk and Vologda regions) simulating warming and cooling. We compared the actual height and diameter at the test site and the calculated height at the places of growth of the source stands, determined by recalculating the actual progeny growth data through the latitudinal growth coefficients proposed by I.V. Volosevich for the North Russian Plain. The difference between the calculated and actual growth rates of the corresponding provenance at the test site represented the response of the provenance to the change in growing conditions. The response was crosschecked with differences in climatic characteristics (sum of effective temperatures above 10 °C) and geographic coordinates of the places of origin and growth of spruce. Spruce has approximately the same response rate if offspring move by an equal amount of gradient (north latitude) to the south or to the north and if the climatic factor (sum of temperatures above 10 °C) changes towards warming or cooling. While the sum of temperatures changes above 10 °C for every 100 °C, the difference in growth in height and diameter will be 0.48 m and 0.42 cm, respectively; for each degree of change in northern latitude, on average, 0.50 m and 0.44 cm in height and diameter, respectively. However, for species from the northern taiga subzone, mainly represented by Siberian spruce (P. obovata) the response of the species will be half as much than for the origin of hybrid spruce (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.)) from the middle taiga subzone. The calculated values of response by height and diameter for European spruce should be considered when regulating seed transfer and used in forecasts for the adaptation of forestry measures to the expected climatic changes. For citation: Nakvasina E.N., Prozherina N.A. Assessment of Response to Climate Change in Experiments with the Origins of Picea abies (L.) Karst. × P. obovata (Ledeb.) in the North Russian Plain. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 22–37. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-22-37

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Oksana S. Barzut | Mikhail V. Surso

Представлены результаты изучения динамики радиального роста ели, произрастающей в центральной части Беломорскоулойского плато вблизи потенциального источника техногенного воздействия – карьерной разработки кимберлитовых трубок на алмазном месторождении им. М.В. Ломоносова. Керны для дендрохронологического анализа были взяты с 6 опытных участков, находящихся на разном расстоянии от действующего карьера. Изменчивость годичных радиальных приростов у ели на всех участках варьировала от средней до высокой и очень высокой. У деревьев ели фиксировалась разная длительность циклов депрессий и экспрессий. На одном и том же участке динамика норм прироста у разных деревьев могла не совпадать или быть схожей в проявлениях цикличности в отдельные периоды жизни деревьев. В большинстве случаев минимальные и максимальные экстремумы наблюдались вблизи значений общеизвестных циклов солнечной активности. Между продолжительностью и повторяемостью циклов выявлена высокая обратная связь. На всех опытных участках отмечено уменьшение амплитуды радиальных приростов, начиная с 2000 г., а затем, в еще большей степени, с 2010 по 2019 г. В последние 10–20 лет в олиготрофных местообитаниях вблизи карьера у деревьев ели установлено увеличение ширины годичных колец: у 50 % исследуемых растений на данных участках отмечался выраженный подъем радиальных приростов; высокой синхронностью динамики годичных слоев отличались деревья наиболее удаленного участка. Одновременно с этим выявлено снижение максимальных значений радиальных приростов по отношению ко всему ряду наблюдений и уменьшение амплитуды приростов, возросла повторяемость относительных индексов прироста ниже нормальных значений. Можно предположить, что изменение тренда радиального роста у ели в олиготрофных местообитаниях в значительной степени обусловлено формированием депрессионной воронки и связанным с этим общим понижением уровня грунтовых вод. Для цитирования: Барзут О.С., Сурсо М.В. Радиальный рост ели (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata Ledeb.) в условиях горных разработок // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 58–72. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-58-72 | A dynamic of radial growth of spruce near a quarry of kimberlite pipes is investigated in this study. The quarry is considered as a potential source of anthropogenic impact. The research takes place at the central part of the White Sea Kuloi plateau, at the diamond deposit named after M.V. Lomonosov. The wood cores for dendrochronological analysis are from six trail plots located at different distances from the active quarry. The annual radial increment of spruce in all plots ranges from medium to high or very high. It is noticed that spruce trees have different durations of depression and expression cycles. The growth rates of the trees from the same plot do not coincide, or they show similarities to certain periods of tree’s life with cyclical patterns. In most cases, minimum and maximum extremes are observed near the well-known values of solar activity cycles. An inverse relationship is found between duration and repetition of the cycles. The measurements from all trail plots show a decrease in the amplitude of radial growth, which started in 2000. It took much greater extent in the period from 2010 to 2019. The samples of the spruce, which were taken from the oligotrophic habitats located near the quarry, indicate an increase of width of annual rings in the last 10–20 years. Fifty percent of them reveal a distinct radial extent. The trees from the most distant trail area are characterized by high simultaneity in the dynamics of the annual layers. Moreover, it is found a decrease in the maximum value of radial growth relative to the entire series of observations. Likewise, a reduce in the amplitude of increments is noted as a rise in the repeatability of relative growth indices below the regular values. It can be assumed that the change in the trend of radial growth in spruce in the oligotrophic habitats is mostly associated with the formation of а depression cone and, as a result, a general lowering of the groundwater level. For citation: Barzut O.S., Surso M.V. Radial Growth of Spruce (Picea abies (L.) Karst. × P. obovata Ledeb.) in the Conditions of Mining Impact. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 58–72. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-58-72

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation