AGRIS - 

2017

Chernikhovskij, D.M., St. Petersburg State Forest Technical Univ.

There are shown results of assessment of interrelationships between quantitative and qualitative characteristics of forests and morphometric relief characteristics (MRC) on an example of a model plot in one of the forestries of the Khabarovsk Territory. The tasks of the investigation were assessment of relationships between characteristics of relief and characteristics of forest vegetation cover on different levels of forest management; evaluation of MRC that are important for structure and productivity of forests; comparison of the results obtained through the use of digital terrain models ASTER and SRTM. Geoinformation projects were formed for the model plot on the basis of digital terrain models and data of forest mensuration and State (National) Forest Inventory. On the basis of the developed method with use geoinformation technologies there were estimated MRC (average height, standard deviation of height, entropy, exposition and gradient of slopes, indexes of ruggedness and roughness), quantitative and qualitative characteristics of forests. A multifactor regression analysis, where characteristics of forests (as dependent variables) and MRC (as independent variables) were used, has been done. A set of MRC able of defining the variability of quantitative and qualitative characteristics of forests was identified. A set of linear regression equations able to explain 30–50 % of variability of dependent variables was obtained. The regression equations, obtained on base of the ASTER and SRTM matrices are comparable to each other in the strength of relations differs in sets of morphometric characteristics. The results of the study suggest the presence of relationships between characteristics of forests and MRC on different levels of forest management (state forest inventory and management). | Показаны результаты оценки взаимосвязей количественных и качественных характеристик лесов и морфометрических характеристик рельефа (МХР) на примере модельного участка в одном из лесничеств Хабаровского края. Задачами исследования были оценка взаимосвязей характеристик рельефа и лесного растительного покрова на разных уровнях управления лесами; определение МХР, значимых для структуры и продуктивности лесов; сравнение результатов, полученных на основе использования цифровых моделей рельефа ASTER и SRTM. Для модельного участка на основе материалов таксации и государственной инвентаризации лесов, а также цифровых моделей рельефа сформированы геоинформационные проекты. На основе разработанной методики средствами геоинформационных технологий определены МХР (средняя высота, среднее квадратическое отклонение высот, энтропия, экспозиция и крутизна склонов, индексы пересеченности и превышения), количественные и качественные характеристики лесов. Выполнен многофакторный регрессионный анализ, где в качестве зависимых переменных рассматривались характеристики лесов (доли площадей, занятых определенной лесной культурой), в качестве независимых переменных – МХР. Выявлен набор МХР, способных определять изменчивость количественных и качественных характеристик лесов. Получен набор линейных регрессионных уравнений, способных объяснять 30–50% изменчивости зависимых переменных. Регрессионные уравнения, полученные на основе матриц ASTER и SRTM, сопоставимы по тесноте связей, но отличаются набором морфометрических характеристик. Результаты исследования позволяют говорить о наличии взаимосвязей характеристик лесов и МХР на разных уровнях управления лесами (государственная инвентаризация лесов и лесоустройство).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Ufimtsev, V.I., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Kemerovo (Russian Federation). Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry

On dumps where over 15 thousand ha of wood plantings were created, agrotechnological and scientific forest recultivation foundation is done. Biological features of several dozens of plant types are studied and their suitability for purposes of dump afforestation is estimated. Scots pine Pinus sylvestris L., common sea-buckthorn Hippophae rhamnoides L. and silver birch Betula pendula Tristis appeared suitable, 10 more types are considered perspective. In 1989 and 2005 recommendations about reforestation are prepared and approved for application at regional level. Experiments on selection of types proceed, work on optimization of technologies of forest recultivation taking into account an assessment of the created plantings of the I-II class of age is conducted. The main square of reforestation, about 11 thousand hectares, the scots pine which is capable to grow on the highest classes of site class without decrease in growth processes in the older age groups borrows. Pure sea-buckthorn plantings are created on an area of about 3 thousand hectares where they are used by berry-pickers. The ecological value of a sea-buckthorn consists in fast development of a surface of dumps. Joint landings of these two tree species are widely used. The birch hung, along with a birch fluffy, is presented, mainly, in the form of natural renewal. In recent years, in connection with reduction of nurseries on cultivation of seedlings of a pine, the birch began to be used actively in artificial afforestation of dumps, especially in urban areas. The main problems of forest re-cultivation are: non-selective formation of dumps, unsatisfactory parameters of preparation of sites at a mining stage of re-cultivation, high density of the created stands, weak formation of the subordinated circles and slowed-down soil formation, inflammability of the mixed landings of a pine and sea-buckthorn and the small range of the used cultures, absence of due consideration to the above problems. | На отвалах Кузбасса создано свыше 15 тыс. га древесных насаждений, отработаны агротехнологические приемы и заложены научные основы лесной рекультивации. Изучены биологические особенности нескольких десятков видов растений, оценена их пригодность для целей облесения отвалов. Сосна обыкновенная Pinus sylvestris L., облепиха крушиновидная Hippophae rhamnoides L. и береза повислая Betula pendula Tristis оказались пригодными, еще 10 видов признаны перспективными. В 1989 и 2005 гг. подготовлены и одобрены для применения на региональном уровне рекомендации по лесной рекультивации. Опыты по подбору видов продолжаются, ведется работа по оптимизации технологий рекультивации с учетом оценки созданных насаждений I–II класса возраста. Основную площадь лесной рекультивации (около 11 тыс. га) занимает сосна обыкновенная, которая способна произрастать по высшим классам бонитета без снижения ростовых процессов в старших возрастных группах. Чистые облепиховые насаждения, созданные на площади около 3 тыс. га, используются населением как ягодники. Экологическая ценность облепихи состоит в неприхотливости и быстром освоении поверхности отвалов. Широко используются совместные посадки этих двух древесных пород. Береза повислая наряду с березой пушистой представлена в основном в виде естественного возобновления. В последние годы в связи с сокращением питомников по выращиванию сеянцев сосны береза стала активно использоваться при рекультивации отвалов, особенно в пригородных территориях. Основными проблемами лесной рекультивации являются: неселективное отвалообразование, неудовлетворительные параметры подготовки участков на горнотехническом этапе рекультивации, высокая густота созданных насаждений, слабое формирование подчиненных ярусов и замедленная скорость почвообразования, горимость смешанных посадок сосны и облепихи, малый ассортимент используемых культур, отсутствие должного внимания к вышеуказанным проблемам.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Evdokimenko, M.D. | Krasnoshchekov, Yu.N., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

The nature of forest pyrogenous anomalies in the basin of Baikal, due to mainly arid climate of the region and the predominance of highly inflammable types of light needle coniferous forests discussed in the paper. Pyrological regimes (placid, moderate, intense, and extreme) in the full altitudinal range at different meteorological situations of the seasons were analyzed. Forest pyrogenous anomalies occur under intense and extreme conditions, especially during the spring and summer "high fire" season, according to the establishment on a large part of the territory of pyrological monotony with the full absence of incombustible areas of vegetation. Hence, a high risk of extensive landscape fires that happened in 2003 and 2015. The forest ecosystems' post-fire transformation have been studied: fire damages of forests; post pyrogenous dynamics of their viability and productivity; the main variations in forest forming process; changes in soil environment, including the ash content and acidity of forest litter, physical and chemical soil properties. Pyrogenic degradation of forest ecosystems will inevitably lead to degradation of the protective functions of the Baikal forests, the restoration of which after landscape fires takes many decades. Products of soil erosion from the burned areas complicate alarming situation with the pollution of coastal waters in Baikal lake. | Рассматривается природа лесопирогенных аномалий в бассейне оз. Байкал, обусловленная главным образом засушливым климатом региона и преобладанием в лесных массивах высокопожароопасных типов светлохвойных насаждений. Проанализированы пирологические режимы (благополучный, умеренный, интенсивный, экстремальный) в полном высотном диапазоне при различных метеоситуациях сезонов. Лесопирогенные аномалии возникают при интенсивном и экстремальном режимах в основном в период весенне-летнего "пожарного максимума", по мере установления на большей части территории пирологической монотонности при полном отсутствии негоримых участков растительности. Отсюда высокий риск возникновения обширных ландшафтных пожаров, что реально происходило в 2003 и 2015 гг. Изучены послепожарные трансформации лесных экосистем: огневые повреждения насаждений, постпирогенная динамика их жизнеспособности и продуктивности, основные вариации в ходе лесообразовательного процесса, изменения в почвенной среде, в том числе зольности и кислотности лесных подстилок, физико-химических свойств почв. Пирогенная деструкция лесных экосистем неизбежно ведет к деградации защитных функций байкальских лесов, на восстановление которых после ландшафтных пожаров уходят многие десятилетия. Продукты эрозии почв с выгоревших площадей осложняют тревожную ситуацию с загрязнением прибрежных вод Байкала.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Evdokimenko, M.D. | Ivanov, V.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

Fire risk in major forest types and concomitant vegetation complexes across different altitudinal belts of the Baikal region has been analyzed. High fire risk in woodlands is determined by domination of light needle coniferous stands in their structure and specific climate with continuous spring-summer droughts. Thus, the risk of landscape wildfires is high. The most drastic situations occur in very dry years during forest pyrogenic anomalies when fire spreads across the main landscapes in several nature areas. Current fire-frequency is incompatible with high biosphere status of nature complex of Lake Baikal as an object of the World nature heritage. According to the results of many years of comparative studies of fire risk in phytocenoses with different species composition and structure of tree layers, the techniques of making fire stopping barriers were developed. A scheme of dividing the managed forests into isolated cells separated by special obstacles and fire-resistant forest borders combined with commonly used fire barriers is suggested. Fire-resistant barriers should be formed on both sides of main roads, passing through the intensively exploited woodlands dominating with common pine Pinus sylvestris L., Siberian stone pine Pinus sibirica Du Tour, Siberian spruce Picea obovata Ledeb., and Siberian fir Abies sibirica Ledeb. tree species. Barriers are intended to stop the fire front of crown fires. The barrier width is determined by the cell order. The barriers are bordered with clearings with scarified soil strips of 3–4 meters in width. Trees and shrubs damaged in the process are removed during clutter cleaning. Where the barrier passes through coniferous tree stands longitudinal corridors with scarified soil strips every 20–30 meters should be made. Reforestation and thinning are combined with the general fire preventing management system. | Проанализирована пожароопасность основных типов леса и сопутствующих комплексов растительности различных высотных поясов и районов Прибайкалья. Высокая пожароопасность лесных массивов обусловлена доминированием в их составе пожароопасных типов светлохвойных насаждений и специфическим климатом с длительными весенне-летними засухами. Наиболее напряженные ситуации наблюдаются в особо засушливые годы при лесопирогенных аномалиях, когда огненная стихия распространяется по основным ландшафтам в нескольких природных районах. Современная горимость лесов несовместима с высоким биосферным статусом природного комплекса оз. Байкал как объекта Всемирного природного наследия. По результатам исследований сравнительной пожароопасности, проведенных в фитоценозах с разными породным составом и структурами древесных ярусов, разработаны региональные технологии устройства противопожарных барьеров. Предложена схема дифференциации обустраиваемых лесов на изолированные блоки, отделяемые специальными заслонами и пожароустойчивыми опушками в конструктивном их сочетании с традиционными барьерами для огня. Противопожарные заслоны надлежит формировать с обеих сторон магистральных дорог, проходящих через интенсивно осваиваемые лесные массивы с преобладанием сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., кедра сибирского Pinus sibirica Du Tour, ели сибирской Picea obovata Ledeb. и пихты сибирской Abies sibirica Ledeb. Барьеры предназначены для надежной остановки фронта верховых пожаров. Ширина заслона определяется порядком выделяемых блоков. Заслоны окаймляются просеками, по которым прокладываются минерализованные полосы шириной 3–4 м. Поврежденные при этом деревья и кустарники следует убирать одновременно с очисткой насаждений от захламленности. Там, где заслон проходит через хвойные древостои, необходимо устраивать продольные коридоры с минерализованными полосами через каждые 20–30 м. Лесовосстановление и рубки ухода за лесом совмещают с общей системой противопожарного обустройства территории.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Giryaev, M.D., Bauman Moscow State Technical Univ. Mytishchi Branch

The purpose of the research was to analyze the order and methods of calculating rated cutting areas and to develop conceptual proposals for the procedure and methods for calculating the estimated cutting areas on forestry and individual forest areas based on the current forest legislation. There are considered the existing modern approaches to determining rated cutting area and the role of regular accounting of timber reserves and age distribution of plantations conducted under the timely forest inventory (forest management) in the justification of the extent of forest use. The unsettled problem in the modern forest management theory is consideration of economic conditions and forestry factors of forest economy. Critical consideration is given to the current standards on calculating the size of use, and necessity of finalizing and specifying a number of methodological regulations is substantiated. A number of conceptual proposals have been developed on the procedure and methods of calculating rated cutting areas. Adequate determination of cutting areas in different economic sections, with different forms of farming, different age of cuttings will avoid application of incorrect mathematical models, expert judgment errors and arbitrariness of decision making. It will result in more rational use of forest resources. | Цель работы заключается в анализе порядка и методов исчисления расчетных лесосек (РЛ) и выработке концептуальных предложений к порядку и методам исчисления РЛ по лесничеству и отдельным лесным участкам на основе лесного законодательства. Рассмотрены сложившиеся современные подходы к определению РЛ и подчеркнута роль в обосновании размера пользования лесом регулярного учета запасов древесины и возрастного распределения насаждений, проводимых при своевременной таксации леса (лесоустройстве). Нерешенным вопросом в современной теории лесопользования является учет экономических условий и лесоводственных факторов ведения лесного хозяйства. Критически рассмотрены действующие нормативы по расчёту размера пользования, обоснована необходимость доработки и уточнения ряда методических положений. Разработан ряд концептуальных предложений к порядку и методам исчисления РЛ. В результате выявленных пробелов при существующем исчислении РЛ предлагается разработать научно-обоснованную базу для оптимизации расчета размера заготовки древесины. Адекватное определение РЛ в различных хозяйственных секциях, при разных формах хозяйства, различных возрастах рубок позволит избежать применения некорректных математических моделей, ошибок экспертного оценивания и произвола принятия решений, что в итоге приведет к более рациональному использованию лесных ресурсов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Farber, S.K. | Koshkarova, V.L. | Kuz'mik, N.S., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

The article deals with the methodology of mapping the Holocene forest formations on the basis of the digital elevation model and the key climate indicators (heat and moisture). GIS methods were applied at the work. The test plot is located within the boundaries of the axial West Sayan district of mountain taiga forests, which ensures homogeneity of natural and climatic conditions. Stages of the technique: obtaining of raster data on groups of absolute heights, exposures and inclinations with their subsequent combination into a single Combine raster; obtaining the regularities of spatial distribution of heat and moisture and their representation in the form of digital models; and interactive mapping of the Holocene forests with various combinations of heat and moisture. The use of Combine raster makes it possible do not use any other contours such as landscape, geomorphological, forest inventory ones. To determine parameters of climatic boundaries of forest formations, the types of forests are linked to the heat and moisture indicators. As a result, a graphic image is produced, where forest formations and their productivity are located in a certain order. The mapping technique involves creating a dBASE table with a field containing information about forest formations. The row-wise change in the records of forest formations as they move to other values of heat and moisture is performed interactively. Each next combination of heat and moisture on maps corresponds to a certain distribution of forest formations and site productivity classes. (1900 ± 65) years ago the river valleys were treeless, flat meadows occupied meadows, and the slopes were steppes. As the hypsometric level increases, larch stands, spruce-Siberian stone pine with an admixture of larch, Siberian stone pine-larch with an admixture of fir, and the Siberian stone pine formations appear. (2200 ± 100) years ago the tundra prevailed. Larch forests of V–Va classes of bonitet were located in river valleys. (2640 ± 70) years ago, landscapes were similar to modern ones. The differences (today) – the river valleys are treeless, there are no pine forests, the larch belt is higher, the productivity of tree stands is generally higher, distribution of the Siberian stone pine and the Siberian stone pine-larch woodlands is less. | Рассматривается методика картографирования лесных формаций (ЛФ) голоцена на основе цифровых моделей рельефа и основных показателей климата – тепла и влаги (ТиВ). Работа выполнена средствами геоинформационной системы. Тестовый участок расположен в границах Осевого Западносаянского округа горно-таежных лесов (природно-климатические условия однородны). Этапы методики: создание растров по группам абсолютных высот, экспозиций и уклонов с их последующим комбинированием в один растр Combine; получение закономерностей пространственного распределения ТиВ и их представление в виде растров (цифровых моделей); интерактивное картографирование лесов голоцена при различных сочетаниях ТиВ. Использование растра Combine позволяет не использовать другие контуры (ландшафтные, геоморфологические, лесотаксационные). Для определения параметров климатических границ ЛФ производится привязка типов леса к показателям ТиВ. В результате компонуется графическое изображение, где в определенном порядке показаны ЛФ и их производительность. Создается таблица dBASE с полем, содержащим сведения о ЛФ. Построчное изменение записей ЛФ по мере перехода к другим значениям ТиВ выполняется в интерактивном режиме. Каждому следующему сочетанию ТиВ на карте соответствует определенное распределение ЛФ и классов бонитета. Долины рек (1900 ± 65) лет назад были безлесны, плоские местоположения занимали луга, склоны – степи. По мере увеличения гипсометрического уровня появляются лиственничные насаждения, елово-кедровые с примесью лиственницы, кедрово-лиственничные с примесью пихты, кедровые ЛФ. Тундры преобладали (2200 ± 100) лет назад. Лиственничные леса V–Vа классов бонитета располагались в долинах рек. Ландшафты (2640 ± 70) лет назад были похожи на современные. Отличия заключались в том, что долины рек были безлесны, сосняки отсутствовали, лиственничный пояс располагался выше, и производительность древостоев в целом была выше, а кедровые и кедрово-лиственничные редколесья были распространены меньше.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Tsvetkov, P.A., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

The state of the Russian forest pyrology from the beginning of the XXI century to present time was examined. The most pressing problems of basic and applied research of forest fire scientists for the last years were defined. The identification of fire's role as a permanent ecological and evolutional factor of formation and growth of forests was considered to be the aim of basic research. Applied developments include improvement and increase of efficiency of forest protection, estimation, and reasonable usage of positive fire role in a forest. The results of main basic and applied developments of scientists from Siberia, Far East, Urals and the European Russia were given. It is stated that by now, forest pyrology accumulated a significant amount of theoretical and applied knowledge. The results of investigations are the basis for planning of fire fighting, selection of means and methods of fire suppression, increase of efficiency of forest protection, estimation and reasonable usage of positive fire role. The foundations of pyroecology as a science of ecological and evolutional role of forest fires were laid down. In total, the results of investigations of Russian scientists were considered as the uniform system of knowledge of forest fire nature and methods of fire suppressions. In spite of this, the modern state of forest pyrology in Russia could not be evaluated as satisfactory, especially after enactment of the new RF Forest Code since January 1, 2007. An in-depth analysis of strategic, tactic and technical questions of forest protection from fires must become the purpose of further research. Solving this problem requires activating applied research, especially in fire dangerous areas, creating a forest pyrology unit in academic forest institutions. | Рассмотрено состояние отечественной лесной пирологии с начала XXI в. по настоящее время. Обозначены наиболее актуальные вопросы фундаментальных и прикладных работ, находящиеся в поле зрения ученых-лесопирологов. Целью фундаментальных исследований является определение роли пожаров как постоянно действующего эколого-эволюционного фактора формирования и роста лесов. Прикладные разработки направлены на совершенствование и повышение эффективности деятельности лесной охраны, оценку и рациональное использование позитивной роли огня в лесу. Приведены результаты основных фундаментальных исследований и прикладных разработок ученых Сибири, Дальнего Востока, Урала и европейской части страны. Констатировано, что к настоящему времени лесопирологическая наука накопила значительный объем теоретических и прикладных знаний. Результаты исследований служат научной основой для планирования борьбы с лесными пожарами, определения средств и способов их тушения, повышения эффективности работы лесной охраны, использования положительной роли огня. Заложены основы пироэкологии как науки об эколого-эволюционной роли лесных пожаров. Результаты исследований отечественных ученых в совокупности составляют единую систему знаний о природе лесных пожаров и способах борьбы с ними. Несмотря на это, в целом современное состояние лесной пирологии в России, особенно после введения с 1 января 2007 г. нового Лесного кодекса РФ, нельзя признать удовлетворительным. Целью дальнейших исследований должна стать более глубокая проработка стратегических, тактических и технических вопросов охраны лесов от пожаров. Для решения этой задачи необходимо активизировать прикладные исследования, особенно в пожароопасных регионах, создать подразделения лесной пирологии в академических институтах лесного профиля.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation