AGRIS - 

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

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

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

Д.М. Адаи | Д.Ф. Эшун | Э.Д. Марфо | Н.А. Бабич | В.И. Мелехов | Д.Н. Клевцов

Республика Гана входит в число 50 стран мира с самым высоким био логическим разнообразием видов растений и животных. Сеть лесных заповедников в стране является основой сохранения богатого биоразнообразия. В начале XX в. 1/3 территории Ганы была покрыта естественными тропическими лесами. Эти леса сейчас относятся к категориям заповедников и незащищенных участков. В Гане два ос новных типа растительности: саванны и леса – их особенности определяются количе ством осадков, степенью влажности, геологией и почвами. В ходе инвентаризации лес ных ресурсов Ганы выяснилось, что площадь лесов сократилась на 19 %. Сохранение биоразнообразия, смягчение последствий изменения климата, экотуризм и улучшение условий жизни стали важными направлениями в лесном хозяйстве Ганы. Это привело к значительным изменениям способов управления лесами и их эксплуатации. Массовые программы облесения, начатые в стране, способствуют сохранению многих популяций флоры и фауны. Лесной сектор включает лесное хозяйство и деревообрабатывающую промышленность, которые вносят значительный вклад в валютную выручку Ганы за счет экспорта изделий из древесины. В 2015 г. выручка от экспорта первичной лесной продукции составила 230,2 млн долл. США. В Гане 26 видов древесных пород использу ются для производства различных частей садовой мебели на экспорт. В лесном секторе за нято более 100 тыс. рабочих. Гана получает огромные доходы от экспорта пиломатериалов и изделий из дерева, благодаря чему существует программа облесения. Политика прави тельства заключается в том, чтобы обязать все лесопромышленные предприятия, выруба ющие деревья, высаживать саженцы для восстановления тропического леса. Гана готова к масштабным лесовосстановительным акциям в целях внесения вклада в решение про блем обезлесения, изменения климата, с которыми сталкивается человечество. Для цитирования: Адаи Д.М., Эшун Д.Ф., Марфо Э.Д., Бабич Н.А., Мелехов В.И., Клевцов Д.Н. Лесные ресурсы Республики Гана // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 186–194. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-186-194 | The Republic of Ghana is among the 50 countries in the world with the highest biodiversity of plant and animal species. The network of forest reserves in the country is the basis for the rich biodiversity conservation. One third of the Ghana’s territory was covered with natural rainforests at the beginning of the 20th century. These forests are now classified as reserves and vulnerable areas. Ghana has two main types of vegetation: savannahs and forests. Their features are determined by the amount of precipitation, moisture level, geology and soils. An inventory of Ghana’s forest resources revealed that the area of forests had been reduced by 19 %. Biodiversity conservation, climate change mitigation, ecotourism and the improvement of living conditions have become important areas in Ghana’s forestry. This has led to significant changes in forest management and logging technologies. The large-scale afforestation programs initiated in the country support the conservation of many populations of flora and fauna. The forest sector includes forest management and woodworking industry, which contribute significantly to currency earnings in Ghana via the export of wood products. Revenue from the export of primary forest products amounted to USD 230.2 million in 2015. Ghana uses 26 types of wood species to produce various parts of garden furniture for export. The forest sector employs more than 100,000 workers. Ghana earns enormous revenues from the export of sawn timber and wood products, so there is an afforestation program. The government’s policy is requiring all timber companies that cut down trees to plant seedlings for the restoration of rainforests. Ghana is ready for a large-scale afforestation campaign so as to contribute to solving the problem of deforestation and climate change that humanity is facing. For citation: Adayi G.M., Eshun J.F., Marfo E.D., Babich N.A., Melekhov V.I., Klevtsov D.N. Forest Resources of the Republic of Ghana. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 5, pp. 186–194. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-186-194

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2019

Semenov, M.A. | Vysotskiy, A.A. | Pashchenko, V.I.

The increased human impact on the environment in the 20th and the beginning of the 21st centuries has resulted in global warming, aridization, desertification and reduced ability of ecosystems to adapt to changes and recover from disturbances. As a result, the world natural virgin forests have receded drastically and been replaced by lower quality second-growth forests over large areas. According to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) of the United Nations the warming will continue even further, which will lead to increased drought frequency in the next 30–40 years; as a result by the end of the century the world economy can lose up to 20 % of the global gross product. The paleontological data indicate that the climate on our planet has never been stable: periods of warming havealways been followed by periods of cooling and vice versa. Modern warming, in contrast to previous historical periods, is anthropogenic and in the European part of Russia occurs mainly in the cold season. Therefore, the amplitude of oscillation in the average annual temperature decreases, which significantly reduces the climate continentality. However, the increased mean annual air temperature in the Central Chernozem and Volga regions reflects the climate instability rather than the improved growth conditions. Thus, droughts are becoming increasingly frequent as well as abnormally warm and abnormally cold winters. Consequently, plants are suffering from increased influence of multiple stress factors. The results of the special studies enable us to conclude that the climate may significantly changein the foreseeable future. The need for preventive measures in order to minimize the effects of climate changes is indisputable, as only well-conceived actions can help such weatherdependent industries as forestry and agriculture to adapt to changing climatic conditions. It is obvious, that if we fail to take swift actions in this regard, climate changes in the foreststeppe and steppe zones of European Russia will inevitably have serious consequences for the state of forest ecosystems. These consequences might include changes in the species composition and biodiversity level of the forest ecosystems, increased risks of forest fires and mass spread of pests and forest diseases, increased frequency and intensity of extreme weather events and deterioration of economic conditions for forest management. Our studiesof trends and patterns in climate were carried out by observation of the air temperature regime and the amount of precipitation in the region over a long period of time. We relied on the available literature of Russian and international climate research organizations. The assessment of possible climate change was carried out using the IPCC methodology. We also took into account future greenhouse gas emissions and their concentration in the atmosphere. The study concluded that in the forest-steppe and steppe zones of the European part of Russia any scenario, even the mildest one, would lead to significant changes in climatic parameters by the end of the 21st century, which would inevitably affect the state of forest ecosystems. Forest fires, pests and forest diseases will become the key stress factors, which will have a paramount impact on managed forests. Currently, forest ecosystems have a fairly high adaptive capacity. However, in order to reduce the potential negative impact ofunfavourable factors we need to implement a variety of prevention and adaptation measures with different time frames for the implementation. Appropriate preventive actions timely made can reduce the possible negative effects of climate changes and help to keep the ecosystems balanced. It is important to note that sheer situational and tactical measures cannot increase the adaptive capacity of forest ecosystems and will, therefore, inevitably lead to significant economic losses.For citation:Semenov M.A., Vysotskiy A.A., Pashchenko V.I. Adaptation Scenarios in Forest Management Due to the Possible Climate Changes. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 5, pp. 57–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.57

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation