AGRIS - 

2022

Р.Ю. Добрецов | С.Б. Добрецова | С.А. Войнаш | В.А. Соколова

Рассмотрено влияние внешних сил, действующих на шасси гусеничной машины и участвующих в перераспределении нормальных реакций на опорной поверхности движителя. При систематической эксплуатации лесозаготовительных и лесотранспортных гусеничных машин могут возникать условия, когда только часть опорной поверхности движителя передает нормальные и касательные реакции. В сочетании с «очаговой» передачей нормальных нагрузок, характеризующейся локальными максимумами нагрузки в области опорных катков, рассматриваемый эффект ведет к увеличению перегрузок, а также нормальной и касательной деформаций почвогрунта. В фундаментальных работах по теории движения гусеничных машин этот эффект практически не рассматривается, однако известны результаты наблюдений за ним и примеры его математического описания в смежной области – теории движения транспортных машин. Цель работы – предложить математическую модель, которая позволит оценивать глубину колеи гусеничной машины, прогнозировать энергозатраты в случае ее движения по деформируемым лесным почвогрунтам, учитывая эффект недоиспользования длины опорной поверхности гусеницы при контакте с почвогрунтом. Объектами исследования являются шасси скиддеров, форвардеров и харвестеров, созданных на базе гусеничных тракторов, а также шасси транспортеров-болотоходов и других транспортных и транспортно-технологических машин, используемых в лесозаготовительной и лесотранспортной промышленности. Сформулированы условия, при которых эпюра нормальных реакций под гусеницей приобретает форму треугольника и не захватывает опорную поверхность целиком. Предложены зависимости, позволяющие количественно оценить глубину формируемой колеи, работу при вертикальной деформации лесного почвогрунта и относительное увеличение мощности сопротивления движению шасси в зависимости от относительной эффективной длины опорной поверхности. В качестве иллюстрации использованы результаты расчетов для связного и слабосвязного почвогрутов. Разработанная модель применяется самостоятельно, но возможна и ее интеграция в методику расчетной оценки эксплуатационных параметров шасси машин. Для цитирования: Добрецов Р.Ю., Добрецова С.Б., Войнаш С.А., Соколова В.А. Математическая модель формирования глубины колеи лесной гусеничной машины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 132–145. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-132-145 | The paper considers the effect of external forces acting on the tracked vehicle chassis and participating in the redistribution of normal reactions on the bearing surface of the continuous track. In the systematic operation of logging and forestry tracked vehicles, conditions may arise when only a part of the bearing surface of the continuous track transmits normal and tangential reactions. In combination with the focus transmission of normal loads, characterized by local maximum loads in the area of supporting rollers, the effect under consideration leads to an increase in overloads, as well as normal and tangential deformations of the soil. The fundamental works on the theory of motion of tracked vehicles practically do not consider this effect, but the results of observations on them and examples of its mathematical description in the related field, the theory of motion of transport vehicles, are known. The research purpose is to propose a mathematical model to estimate the track depth of a tracked vehicle, to predict the energy consumption in case of its motion on deformed forest soils, taking into account the effect of underutilization of the track support surface length in contact with the ground. The objects of research are the chassis of skidders, forwarders and harvesters based on tracked tractors, as well as the chassis of transporters-swamp buggies and other transport and transport technology machines used in logging and timber transportation industry. Conditions under which the epure of normal reactions under the track takes the form of a triangle and does not capture the bearing surface as a whole are formulated. Dependencies have been proposed to quantify the track depth to be formed, the value of work at the vertical deformation of the forest floor and the relative increase in the power of resistance to the motion of the chassis, depending on the relative effective length of the bearing surface. The results of calculations for cohesive and weakly cohesive soils are used as an illustration. The developed model is used independently; however, its integration into the method of the calculated estimation of the operating parameters of machine chassis is also possible. For citation: Dobretsov R.Yu., Dobretsova S.B., Voinash S.A., Sokolova V.A. Mathematical Model of the Track Depth Formation of a Forestry Tracked Vehicle. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 2, pp.132–145. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-132-145

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Бобан Милетич | Бранислав Драшкович | Тодор Джорем | Стефан Бойич | Братислав Матович | Деян Б. Стоянович

As forests in Bosnia and Herzegovina cover 2,904,600 ha or 56.7 % of its total area, and since the meteorological data analysis for the period 1961–2014 shows that the mean annual temperature maintains a continuous rise, сlose attention should be paid to these fragile ecosystems. It is important to note that one of the most economically valuable species for forestry in Bosnia and Herzegovina, Norway spruce, is particularly endangered due to its very low drought resistance and spread of various diseases. Comparing the last climate sequence (1991–2019) with the previous one (1961–1990) we found that the spruce-inhabited areas showed an average increase in the values of the Forest Aridity Index of 0.929. As for the Ellenberg’s climate quotient, it is noticeable that climate change is not as strong as in the case of the Forest Aridity Index. Based on projections for the mid- (2041–2070) and late-century (2071–2100) under the RCP 4.5, there will be no change that is likely to significantly affect the distribution of spruce. The predicted rates of decline and altitudinal shifts of favorable habitats are negligible. On the contrary, projections under the RCP 8.5 predict a significant reduction of suitable habitats, both for the existing range of Norway spruce and the entire territory of Bosnia and Herzegovina. Particularly, late-century projection under the RCP 8.5 predicts an almost complete reduction of suitable habitats, while small areas of suitable habitats at higher elevations will remain intact. For citation: Miletić B., Drašković B., Đorem T., Bojić S., Matović B., Stojanović D.B. The Potential Impact of Climate Change on the Distribution of Norway Spruce (Picea abies Karst.) in Bosnia and Herzegovina. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 2, pp. 73–83. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-73-83 | Леса в Боснии и Герцеговине занимают 2 904 600 га, или 56,7 % от общей площади страны. Анализ метеорологических данных за 1961–2014 гг. показывает, что среднегодовая температура воздуха продолжает постоянно повышаться, поэтому лесным экосистемам следует уделять пристальное внимание. Одним из важнейших видов для лесного хозяйства Боснии и Герцеговины является ель обыкновенная. Этот вид находится под угрозой исчезновения из-за его очень низкой засухоустойчивости и подверженности различным заболеваниям. Сравнивая последний климатический период (1991–2019 гг.) с предыдущим (1961–1990 гг.), мы обнаружили, что в покрытых елями районах наблюдалось увеличение значений индекса засушливости леса (FAI) в среднем на 0,929. Климатический коэффициент Элленберга (EQ) существенно не изменился. Согласно прогнозам на середину (2041–2070 гг.) и конец века (2071–2100 гг.) в соответствии со сценарием RCP 4.5 значительного влияния климата на распространение ели не будет. Прогнозируемые темпы уменьшения площади и высотные сдвиги благоприятных местообитаний незначительны. Прогнозы в соответствии со сценарием RCP 8.5 предсказывают весомое сокращение благоприятных местообитаний для ели обыкновенной как на территории существующего ареала вида, так во всей Боснии и Герцеговине. В частности, прогноз на конец века (RCP 8.5) показывает почти полное исчезновение благоприятных для произрастания ели мест, в то время как небольшие участки, подходящие для этого дерева, расположенные выше, чем остальные, над уровнем моря, останутся нетронутыми. Для цитирования: Miletić B., Drašković B., Đorem T., Bojić S., Matović B., Stojanović D.B. The Potential Impact of Climate Change on the Distribution of Norway Spruce (Picea abies Karst.) in Bosnia and Herzegovina // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 73–83. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-73-83

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

В.А. Брынцев | М.А. Лавренов | А.А. Коженкова

Представлены результаты исследования морфологических признаков и посевных качеств семян видов лиственниц, интродуцированных в центр европейской части России (Larix sibirica Ledeb., L. sukaczewii Dyl., L. decidua Mill., L. marschlinsii Coaz, L. olgensis A. Henry, L. principis-rupprechtii Mayr, L. kaempferi (Lamb.) Carriere, L. laricina (Du Roi) K. Koch). Исследования проводили в Москве (Главный ботанический сад РАН ) и Подмосковье (Ивантеевский дендросад, Егорьевское месторождение фосфоритов). Данная тема актуальна, т. к. определение всхожести и жизнеспособности семян имеет существенное значение для интродукционных работ, при этом в ГОС Тах об определении посевных качеств и класса качества семян нет рекомендаций для лиственниц американской и принца Рупрехта. Представленные в работе данные об изменчивости морфологических признаков семян различных видов лиственниц позволяют раскрыть их биологические особенности в условиях интродукции, что может стать основой для расширения использования изученных растений в центре европейской части России. Учитывали индивидуальную изменчивость длины и ширины семян, связь этих признаков, а также энергию прорастания, всхожесть, жизнеспособность и класс качества семян. Определено, что у лиственницы ольгинской семена некондиционные. Семена остальных видов лиственниц (сибирской, Сукачева, европейской, Маргилинда, принца Рупрехта, японской, американской) относятся ко 2-му и 3-му классам качества, это позволяет рекомендовать данные виды для посева. У лиственницы сибирской, произрастающей на Егорьевском месторождении фосфоритов, выявлено снижение посевных качеств семян (по сравнению с данным видом из Главного ботанического сада РАН ) и отсутствие связи длины и ширины семян (в сопоставлении с другими объектами исследования). Корреляционный анализ показал отличия прямолинейной и криволинейной связей длины и ширины семян у лиственниц сибирской и Сукачева, а также у лиственниц Маргилинда и ее родительских видов (лиственниц европейской и японской). Для цитирования: Брынцев В.А., Лавренов М.А., Коженкова А.А. Исследование морфологических признаков и посевных качеств семян видов рода Larix Mill. в условиях интродукции // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 26–38. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-26-38 | The paper presents the results of studying morphological characteristics and sowing qualities of seeds of larch species introduced to the center of European Russia (Larix sibirica Ledeb., L. sukaczewii Dyl., L. decidua Mill., L. marschlinsii Coaz, L. olgensis A. Henry, L. principis-rupprechtii Mayr, L. kaempferi (Lamb.) Carriere, L. laricina (Du Roi) K. Koch). The research was carried out in Moscow (Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences) and the Moscow region (Ivanteevsky Dendrological Garden, Yegoryevsky phosphorite deposit). This topic is urgent since determination of seed germination and viability is essential for introduction, whereas there are no recommendations for American larch and Prince Rupprecht’s larch in the State Standards (GOST) for determination of sowing qualities and quality class of seeds. The data on the variability of morphological characteristics of seeds of different larch species presented in the paper allow revealing their biological features under introduction conditions, which can be the basis for expanding the use of the studied plants in the center of European Russia. The individual variability of seed length and width, the relationship of these characteristics, as well as germination energy, germination, viability, and seed quality class were considered. Olga Bay larch has substandard seeds. Seeds of other larch species (Siberian, Sukachev’s, European, Margilind, Prince Rupprecht’s, Japanese and American larches) belong to the 2nd and 3rd quality classes. It allows recommending these species for sowing. Siberian larch growing on the Yegoryevsky phosphorite deposit showed a decrease in the sowing qualities of seeds (compared to the species from the Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences) and the absence of relationship of seed length and width (compared to other objects of the research). Correlation analysis showed differences in linear and curvilinear relationships of seed length and width in Siberian and Sukachev’s larches, as well as in Margilind larch and its parental species (European and Japanese larches). For citation: Bryntsev V.A., Lavrenov M.A., Kozhenkova A.A. Studying Morphological Characteristics and Sowing Qualities of Seeds of Species of the Genus Larix Mill. in the Conditions of Introduction. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 2, pp. 26–38. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-26-38

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Н.А. Прожерина | Е.Н. Наквасина

Современные изменения климата влияют на леса и требуют разработки особой стратегии управления лесным хозяйством. Цель обзора – анализ влияния наблюдаемого и прогнозируемого изменения климата на адаптационную реакцию древесных пород с учетом их внутривидовой дифференциации для определения направлений исследований и выработки корректив ведения лесного хозяйства на Европейском Севере страны. Показано, что долгосрочные отклики в лесных экосистемах связаны не только с термическими сдвигами, но и со сменой режимов увлажнения, инсоляции, распространением патогенов и др. Изменения в лесных экосистемах могут сопровождаться физиологическими и генетическими мутациями у всех видов и быть растянуты по времени на несколько поколений. В связи с генетическими мутациями виды должны пройти «эволюционную адаптацию». При устойчивом потеплении и смене режима влажности воздуха и почв может повышаться продуктивность лесов за счет изменения продолжительности вегетационного периода и сроков вегетации, усиления фотосинтетической активности, с другой стороны – вероятно снижение производительности в результате уменьшения уровня осадков и возникновения засухи. Прогнозируются постепенные климатические изменения, и на обширной территории России в различных с точки зрения географии регионах степень проявления этих изменений будет неодинакова. У лесообразующих древесных пород проявятся краткосрочные отклики, связанные с географическим положением популяции и климатическими условиями, в которых сформировались данные растения за время стабильного климатического периода после расселения в голоцене. В то же время наследственно закрепленные показатели роста и развития откликнутся на смену климатических параметров, что будет определяться географическим положением лесообразующих пород и их популяционными особенностями. Дифференцированный отклик древесных пород необходимо учитывать при планировании лесохозяйственных мероприятий, адаптируя их к возможным климатическим изменениям. Для цитирования: Прожерина Н.А., Наквасина Е.Н. Изменение климата и его влияние на адаптацию и внутривидовую изменчивость хвойных пород Европейского Севера России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 9–25. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-9-25 Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-14-50307. | Current climate change is affecting forests and requires a specific forest management strategy. The review aims to analyze the impact of observed and projected climate change on the tree species adaptation response with regard to their intraspecific differentiation to determine the potential for further research and develop forest management adjustments in the Russian European North. The article shows that long-term responses in forest ecosystems are related not only to thermal shifts, but also to changes in moisture regime, insolation, distribution of pathogens, etc. Changes in forest ecosystems may involve physiological and genetic mutations in all species and be extended over several generations. Species must undergo evolutionary adaptation due to genetic mutations. With steady warming and changes in air and soil moisture regimes, forest productivity may increase due to a change in the growing season length, increasing photosynthetic activity. On the other hand, productivity is likely to decrease as a result of reduced precipitation and drought. Climatic changes over the vast territory of Russia will occur gradually, and their level will be different in geographically diverse regions. The forest-forming tree species will exhibit various short-term responses associated with the geographical location of the population and the climatic conditions under which the plants evolved during the stable climatic period following their dispersal in the Holocene. At the same time, inherited growth and development parameters will respond to changing climatic conditions, which will be determined by the geographical location of the forest species and their population characteristics. The differential response of tree species needs to be considered when planning forest management measures, adapting them to possible climatic changes. For citation: Prozherina N.A., Nakvasina E.N. Climate Change and Its Impact on Adaptation and Intraspecific Variability of Conifer Species of the European North of Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 2, pp. 9–25. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-9-25 Funding: The research was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research within the framework of the research project No. 20-14-50307.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Б.В. Бабиков | М.Б. Субота

В лесах России заболоченные земли занимают более 220 млн га. Только на болота приходится более 100 млн из них. На переувлажненных территориях произрастают низкобонитетные, малопроизводительные древостои. Значительная часть таких земель безлесна. Многолетний опыт гидромелиорации показал возможность выращивания здесь высокобонитетных древостоев естественного или искусственного происхождения. Примером служит Лисинский учебно-опытный лесхоз. Ранее в Лисино из 28 тыс. га нормальные древостои занимали 25–30 % площади; болота – более 30 %, значительная часть их была безлесна. В настоящее время, после проведения гидромелиорации, на болота приходится немногим более 4 % территории. В практике лесного хозяйства есть значительные, но в большей степени разовые исследования эффективности осушения. В данной статье рассмотрены многолетние исследования, проведенные одновременно в древостоях различного состава и возраста, что позволило установить особенности, определяющие лесоводственный эффект осушения. Лесоводственная эффективность осушения в значительной степени зависит от нормы осушения – степени понижения уровня грунтовых вод осушительными каналами. После гидромелиорации всегда наблюдается увеличение прироста древостоев, однако эффективность осушения и объем прироста определяются богатством торфа, типом болота, что предсказуемо по зольности торфа. Многолетние исследования на стационарных землях выявили, что на богатых евтрофных болотах можно вырастить древостой I класса бонитета с запасом до 500–600 м3/га. Установлено, эффективность осушения зависит и от исходного состава древостоя. В богатых по составу относительно одновозрастных древостоях более высок и прирост; в разновозрастных древостоях возможен отпад старых деревьев, и, следовательно, вероятно временное снижение прироста. Исследования показали, в смешанных по составу древостоях эффективность осушения повышаема за счет регулирования состава древостоя рубками ухода. | Wetlands cover more than 220 mln ha of Russia’s forests. Swamps alone represent more than 100 mln of them. There are low-quality and low-yield stands on waterlogged areas. Much of such land is treeless. Many years of hydromelioration have shown the possibility of growing here high-quality stands of natural or artificial origin. The Lisino training and experimental forest serves as an example. Earlier in Lisino out of 28 ths ha normal stands covered 25–30% of the area; swamps – more than 30 %, a significant part of them was treeless. Currently, after hydromeliation, swamps represent slightly more than 4 % of the territory. There are significant, but largely ad hoc, studies of drainage efficiency in forestry practice. This article considers multi-year studies carried out simultaneously in stands of different composition and age, which allowed defining the features that determine the silvicultural effect of drainage. The forestry efficiency of drainage largely depends on the drainage rate – the degree of lowering of the groundwater level by drainage channels. After hydromelioration, there is always an increase in stand growth, however, the efficiency of drainage and the volume of stand growth is determined by the abundance of peat, the type of swamp, which is predictable by the ash content of peat. Multi-year studies on stationary lands have shown that it is possible to grow stands of the I quality class with a stock of up to 500–600 m3/ha on abundant eutrophic swamps. It was found that the drainage efficiency also depends on the stand initial composition. In relatively single-age stands, which are rich in composition, growth is also higher; in mixed-age stands, old trees may fall off and, therefore, growth is likely to decrease temporarily. Studies have shown that in mixed stands the efficiency of drainage is increased by regulating the stand composition by improvement thinning.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

И.Я. Чеплянский | Т.Я. Турчин | А.С. Ермолова

Государственные защитные лесные полосы являются не только одной из составляющих экологического каркаса малолесных степных территорий, но и уникальным объектом степного лесоразведения. Возрастные изменения и длительное отсутствие лесохозяйственного воздействия негативно сказались на санитарном состоянии насаждений государственных защитных лесных полос. Цель исследования – оценить современное состояние образующих их насаждений в разных почвенно климатических условиях на территории степной зоны европейской части России. Объектом исследования стали насаждения прибрежных государственных защитных лесных полос «Воронеж – Ростов-на-Дону», «Белгород – р. Дон» и водораздельной «Волгоград – Элиста – Черкесск». Применен метод дистанционного зондирования Земли, целесообразность чего обусловлена значительной протяженностью объекта исследования и различиями его состояния в зависимости от почвенно-климатических условий. Выделено 5 лесохозяйственных районов на основных подтипах зональных почв: черноземах обыкновенных, черноземах южных и темно-каштановых почвах, каштановых, светло-каштановых с наличием солонцов и иногда солончаков почвах, а также на азональных песчаных почвах. На основе данных натурных обследований насаждений осуществлено дешифрирование космических снимков государственных защитных лесных полос с применением алгоритма обучения и спектральных индексов в программном комплексе ENVI 5.2. Установлено, сохранность государственных защитных лесных полос снижается по мере ужесточения лесорастительных условий от черноземов обыкновенных к светло-каштановым почвам с 92,3 до 36,5 %. На зональных почвах преобладают дубняки, ясенники, вязовники, на азональных – сосняки. С ухудшением лесорастительных условий доля дуба в насаждениях снижается, на смену ему приходит вяз, уменьшается полнота насаждений. В санитарном отношении также наиболее благополучны лесные полосы на черноземах, темно-каштановых и песчаных почвах. Для насаждений на каштановых и светло-каштановых почвах характерна нарастающая с увеличением возраста дигрессия или полный распад лесной среды. Исследования позволяют выявить в пределах государственных защитных лесных полос насаждения, находящиеся в стадии дегрессии или распада, и рекомендовать для них необходимое лесохозяйственное воздействие в целях сохранения и восстановления леса. | State forest shelterbelts are not only one of the components of the ecological framework of sparsely forested steppe territories, but also represent a unique object of steppe afforestation. Age-related changes and a long-term absence of forestry impact negatively affected the sanitary condition of plantations of the state forest shelterbelts. The research is aimed at assessing the current state of the plantations that form the shelterbelts in different soil and climatic conditions in the steppe zone of the European part of Russia. The plantations of the coastal state forest shelterbelts “Voronezh – Rostov-on-Don”, “Belgorod – Don River” and watershed “Volgograd – Elista – Cherkessk” were the research object. The expediency of using the method of remote sensing of the Earth is due to the significant extent and differences in the state of the research object in different soil and climatic conditions. An analysis of the natural conditions of the research region made it possible to determine the boundaries of 5 forestry regions on the main subtypes of zonal soils: ordinary chernozems, southern chernozems and dark chestnut soils; chestnut soils; light chestnut soils with the presence of solonetz and sometimes solonchak soils; and also on azonal sandy soils. Based on the data of our own field surveys of artificial plantations, the interpretation of space images of state forest shelterbelts was carried out using the learning algorithm and spectral indices in the ENVI 5.2 software package. As a result of interpretation, it was found that the safety of state forest shelterbelts decreases as forest conditions become more severe from ordinary chernozems to light chestnut soils from 92.3 to 36.5 %. Oak forests, ash forests, and elm forests predominate in the species composition on zonal soils, and pine forests predominate on azonal soils. With the deterioration of forest site conditions, the share of oak in plantations decreases, it is replaced by elm, the density of plantations decreases. Forest strips on chernozems, dark chestnut and sandy soils are also the most prosperous in sanitary terms. Plantations growing on chestnut and light chestnut soils are characterized by digression increasing with age or complete decay of the forest environment. The conducted research allows to identify the location of plantations in the stage of degression or decay within the state forest shelterbelts, and to recommend for them the nature and volume of forestry impact for the conservation and restoration of the forest.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Л.В. Ветчинникова | А.Ф. Титов

Обобщены и систематизированы результаты научных исследований отечественных и зарубежных авторов за последние несколько десятилетий, касающиеся реинтродукции карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti. Кратко изложен вопрос о современном состоянии ее ресурсов. Отмечены основные причины их сокращения в конце XX – начале XXI вв.: массовые незаконные рубки, исчезновение или значительное изменение характерных мест обитания карельской березы, биологические особенности данного вида (фрагментированный ареал, низкая конкурентоспособность и др.). Приводятся основные итоги интродукционной работы с карельской березой на территориях, которые находятся далеко за пределами ее ареала (преимущественно на юго-востоке от типичных мест произрастания). Показано, что отечественный опыт реинтродукции карельской березы основан прежде всего на создании лесных культур и организации особо охраняемых природных территорий. Отмечены результаты реинтродукции карельской березы за рубежом: в Финляндии, Швеции, Норвегии, Германии, Белоруссии и др. Несмотря на неодинаковую результативность (зависящую от многих факторов) работ по реинтродукции в разных странах, в целом она внесла и вносит существенный вклад в сохранение и увеличение ресурсов карельской березы – уникального представителя европейской лесной дендрофлоры. Важно и то, что при реинтродукции, проведенной в разные годы и в разных почвенно-климатических условиях, у карельской березы сохраняются ее главные биологические особенности: узорчатая текстура в древесине, разнообразие форм роста и характера поверхности ствола. Это дополнительно подтверждает ранее предложенную авторами гипотезу о возможности придания карельской березе статуса самостоятельного биологического вида. На основании анализа накопленных данных высказано мнение о необходимости осуществления реинтродукции карельской березы в природные местообитания за счет использования растительного материала местного происхождения (в случае реставрации популяций) или переноса его из других популяций (в случае репатриации). Кроме того, важная роль в сохранении и воспроизводстве карельской березы отводится технологии клонального микроразмножения. | The paper offers a systematic overview of the results of research regarding reintroduction of curly (Karelian) birch Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti published by Russian and foreign authors over the past few decades. We briefly outline the current situation with its resources and the key causes of their decline in the late 20th – early 21st centuries, such as mass-scope illegal logging, vanishing or substantial alteration of typical curly birch habitats, as well as some biological features (fragmented distribution, low competitive capacity, etc.). The main outcomes of the curly birch introduction activities in the areas lying far beyond its natural distribution (mainly to the south-east from it) are reported. It is shown that the experience of curly birch reintroduction in Russia is mostly based on planting of forests and establishment of specially protected areas. The results of curly birch reintroduction in Finland, Sweden, Norway, Germany, Belarus and other countries are observed. Although reintroduction is not equally effective in all countries (its success depends on many factors), it has made and is making a significant contribution to the preservation and augmentation of the resources of this unique member of the European forest tree flora. Importantly, the curly birch from the reintroductions performed in different years and different edaphic and climatic conditions steadily retains its key biological features, such as figured grain and diversity of growth forms and trunk surface characteristics, which once again confirms the authors’ previously expressed opinion that there are grounds for classifying the curly birch as a separate biological species. Proceeding from the analysis of the data amassed by now, it is suggested that that the efficiency of curly birch reintroduction to its natural habitats can be promoted by mainly using the stocking material of local provenance (when restoring populations) or by transferring it from other populations (for repatriation cases). An important role in the preservation and reproduction of curly birch belongs to the micropropagation technique.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

О.В. Скуднева

Аннотация. На сегодняшний день существует необходимость увеличения количества авиационных транспортных перевозок «легких» грузов в лесопромышленной и лесохозяйственной практике, в практике работы промышленных предприятий, службы лесоохраны, МЧС и др. Использование вертолетов не может обеспечить оперативность и не всегда рационально в случаях перевозки незначительных по массе грузов на малые расстояния, но крайне необходимых, например, для пожаротушения в условиях бездорожья. Приводятся доказательства производственной и экономической целесообразности создания транспортных беспилотных летательных аппаратов с навигационно-пилотажными системами, которые должны обеспечивать автоматический полет и доставку грузов в район лесохозяйственной зоны. Приведены эскиз карты полета и параметры курса беспилотного летательного аппарата, а также структурная блок-схема работы навигационно-пилотажной системы. Рассмотрено взаимодействие входящих в нее устройств для решения навигационных задач. Отмечено, что создание навигационно-пилотажной системы в целях выполнения автоматической навигации беспилотных летательных аппаратов должно осуществляться на основе законов прикладной математики и их реализации при разработке алгоритмов и программно-математического обеспечения в составе бортового вычислителя навигационно-пилотажной системы. Навигационно-пилотажные системы, созданные на базе предложенной структурной схемы, могут найти применение в области контроля экологической обстановки, при наблюдении за живой природой, лесными запасами и другими природными ресурсами страны. Использование беспилотных летательных аппаратов позволит обеспечить безопасность жителей в случае экологических и техногенных катастроф. Повысится оперативность доставки грузов в удаленные районы РФ в промышленных целях и для обеспечения работ Министерства обороны по защите северных рубежей, охране природных ресурсов Северного Ледовитого океана и др. Учитывая современный уровень развития техники, несмотря на имеющиеся значительные трудности технического и финансового обеспечения при внедрении и эксплуатации беспилотных летательных аппаратов, считаем целесообразным и возможным рекомендовать создание таких средств транспортировки. Технические возможности для разработки беспилотных летательных аппаратов в отечественной промышленности есть. Окончательное решение о целесообразности их создания должны принимать заинтересованные организации. | Nowadays there is a need to increase air transportation of light-weighted cargo in timber industry and forestry practice, in the work of industrial enterprises, forest protection services, the Ministry of Emergency Situations, etc. The use of helicopters cannot ensure efficiency and is not always advisable in cases of transportation of light-weighted, but extremely necessary cargo over short distances, for example, for fire extinguishing in offroad conditions. The article provides evidence of the production and economic feasibility of creating transport unmanned aerial vehicles (UAVs) with flight navigation systems (FNS), which should ensure automatic flight and delivery of goods to the area of the forestry zone. The article provides a sketch of the flight map and the parameters of the UAV heading, as well as the block diagram of the FNS. The interaction of input devices for solving navigation problems is considered. The article notes that the FNS creation for automatic navigation of UAVs should be solved on the basis of the laws of applied mathematics and the ability to implement them in the development of algorithms and software and mathematical support as part of the FNS on-board computer. FNSs on the basis of the proposed structural scheme can also find application in order to control the environmental situation, to provide assistance in solving forestry problems related to monitoring and control over the conservation of wildlife, forest reserves and other natural resources of the country. The use of UAVs will ensure the safety of residents in the event of environmental and anthropogenic disasters. This will increase the efficiency of cargo delivery to remote areas of Russia for industrial purposes and to support the work of the Ministry of Defense to protect the northern borders, the protection of natural resources of the Arctic Ocean, etc. We consider it expedient and possible to recommend the creation of UAVs as transport vehicles, having regard to the current level of technological development, despite the existing significant challenges of technical and financial support during the introduction and operation of such vehicles. The domestic industry has the technical capabilities to develop UAVs. The feasibility of their creation should be determined by the interested organizations.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

К.П. Рукомойников | Е.М. Царев | С.Е. Анисимов | Д.С. Татаринов | В.О. Купцова | Т.А. Гилязова

В настоящее время отмечается ежегодный рост числа современных лесозаготовительных машин на лесозаготовительных предприятиях РФ и зарубежных стран. При этом парк лесозаготовительных машин становится все более разнообразным и многофункциональным, а их производители, борясь за рынки сбыта продукции, оказываются заинтересованы в постоянной модернизации существующих и развитии новых конструктивных и технологических решений. Цель исследования – поиск нового технического решения, которое позволит наряду с заготовкой качественных сортиментов выполнять их частичную окорку без существенного снижения скорости обработки. Эффективный результат достигается тем, что предложенный нами новый способ обработки стволов деревьев, предусматривающий, как и в традиционном варианте функционирования харвестерной (процессорной) головки, раскряжевку ствола пильным механизмом и очистку от сучьев сучкорезными ножами, дает возможность пролыски лесоматериалов – снятия коры поваленного дерева полосами по всей его длине – а также удаления луба (частично или полностью). Это ускоряет естественную сушку древесины при ее хранении на складах, значительно повышает плавучесть хвойных тонкомерных сортиментов при их дальнейшем лесосплаве. Внедрение предложенных варианта заготовки на лесосеке окоренных лесоматериалов и рабочего органа харвестеров (процессоров) для осуществления такой заготовки повысит долю отходов лесосечных работ на лесосеке. Конструкция новой харвестерной (процессорной) головки не предусматривает значительных финансовых затрат на модернизацию и позволяет осуществить пролыску лесоматериалов продольными полосами по всей длине выпиливаемых бревен без наличия дополнительного привода рабочих механизмов. Это даст возможность реализовать грубую окорку с минимальными финансовыми затратами уже на стадии лесосечных работ и повысит эффективность деятельности лесозаготовительных и лесообрабатывающих предприятий. | There is an annual increase in the number of modern forestry machines at logging enterprises both in Russia and in foreign countries. At the same time, the fleet of forestry machines is becoming more diverse and multifunctional, and their manufacturers, competing for market outlets, find themselves interested in constant upgrading of existing and development of new design and technological solutions. The research is aimed at finding a new engineering solution that will allow along with harvesting high-quality logs to perform their partial debarking without a significant reduction in the processing speed. The effective result is achieved by the fact that the proposed new method of processing tree trunks provides the possibility of timber barking in strips, i.e. removing the bark from a fallen tree along its entire length, as well as bast removal (partially or completely). The method involves, as in the traditional model of harvesting (processing) head functioning, crosscutting of the trunk by the sawing mechanism and delimbing by delimbing knives. This leads to accelerated natural drying of wood during its storage in the warehouses and significantly increases the floatability of thin coniferous logs during their further timber floating. The implementation of the proposed option of harvesting debarked timber at the logging site and the working body of harvesters (processors) to carry out such harvesting will increase the share of logging waste at the logging site. The design of the new harvesting (processing) head does not require significant financial expenses for its upgrading. The design of the new harvester head allows the logs to be barked in strips along the entire length. Additional drive of working mechanisms is not required. This will enable the implementation of rough debarking with minimal financial costs already at the stage of logging operations and increase the efficiency of logging and timber processing enterprises.

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Е.В. Томина | А.И. Дмитренков | К.В. Жужукин

Естественная структура древесины может выступать как матрица для модифицирования наночастицами различной химической природы. Цель работы – получение нанокомпозита на основе древесины путем ее модифицирования составами из отработанного растительного масла и наночастиц оксида цинка и исследование свойств этого нанокомпозита. В качестве объектов изучения были выбраны образцы древесины березы повислой. Масляной основой разрабатываемых пропиточных составов служило оставшееся после приготовления пищи рафинированное подсолнечное масло, наполнителем и модификатором – наноразмерный порошок оксида цинка. Для синтеза наночастиц оксида цинка применяли золь-гель метод, дающий узкий интервал распределения частиц по размерам. Как исходное вещество для синтеза наночастиц ZnO использовали нитрат цинка Zn(NO3)2·6H2O, как осадитель – водный раствор аммиака. Синтезированные наночастицы оксида цинка не содержали примесей и имели форму близкую к сферической, а их размер не превышал 20 нм. Размер агломератов частиц оксида цинка составлял не более 100 нм, что позволяло им легко проникать в полости древесного материала. Для модифицирования древесины готовили устойчивую суспензию синтезированного нанопорошка оксида цинка в отработанном подсолнечном масле. Обработку образцов древесины осуществляли методом горяче-холодной пропитки. Установлено, что использование наноразмерного оксида цинка ускоряет процесс высыхания покрытия из растительного масла, повышает прочность такого покрытия и его устойчивость к внешним воздействиям. Применение разработанных составов улучшает гидрофобные свойства древесины, ее влаго- и водостойкость, а также уменьшает разбухание в тангенциальном и радиальном направлениях. Выбрана оптимальная дозировка наноразмерного оксида цинка в составах на основе отработанного растительного масла для защитной обработки древесины березы – 0,1 %. Пропиточные составы на основе отработанного растительного масла обладают низкой токсичностью и их использование позволяет утилизировать отходы пищевого производства. Для цитирования: Томина Е.В., Дмитренков А.И., Жужукин К.В. Использование наноразмерного ZnO в составах для защитной обработки древесины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 173–184. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-173-184 | Wood natural structure can be considered as a suitable matrix for modifying with nanoparticles of various chemical nature. The research aims at obtaining a woodbased nanocomposite by modifying wood with compositions of waste vegetable oil and zinc oxide nanoparticles and studying the properties of this nanocomposite. Silver birch (Betula pendula) wood samples were chosen as study objects. Refined sunflower oil left after cooking was the oil base of the developed impregnating compositions; nanosized zinc oxide powder was the filler and modifier. The sol-gel method providing a narrow range of particle size distribution was used for synthesis of zinc oxide nanoparticles from Zn(NO3)2·6H2O as starting material. Aqueous ammonia solution was used as a precipitant. The synthesized zinc oxide nanoparticles contained no impurities, were mostly spherical and had the size less than 20 nm. The size of zinc oxide agglomerates was no more than 100 nm, allowing them to easily penetrate into the wood material cavities. A stable suspension of synthesized zinc oxide nanopowder in used sunflower oil was prepared and applied for wood modification by hot-and-cold bath treatment. It was found that the use of nanoscale zinc oxide accelerates the drying process of vegetable oil coating, increases the strength of such a coating and its resistance to external influences. The use of developed compositions improves the hydrophobic properties of wood, its moisture and water resistance, as well as reduces swelling in the tangential and radial directions. We have chosen the optimal dosage of nanosized zinc oxide (0.1 %) in compositions based on waste vegetable oil for protective treatment of birch wood. Impregnating compositions on the base of waste vegetable oil are environmentally safe and their use allows recycling food industry wastes. For citation: Tomina E.V., Dmitrenkov A.I., Zhuzhukin K.V. The Use of Nanosized ZnO in Compositions for Wood Protective Treatment. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 173–184. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-173-184

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation