AGRIS - 

2022

А.С. Манаенков | А.С. Пономарев

Наиболее обширные песчаные массивы на юге Европейской России сосредоточены в поясе сухих степей и полупустынь. Эффективное использование данных земель требует создания защитных лесных насаждений из засухоустойчивых хвойных пород – сосны обыкновенной и сосны крымской. Производительность и долговечность таких древостоев широко варьируют по территории и зависят от наличия дополнительного к атмосферным осадкам водного питания и минеральной обеспеченности корнеобитаемого слоя. В связи с этим особый интерес для лесоразведения представляют песчаные массивы «остепненных» речных долин, сложенные многофазными или однофазными полиминеральными породами. В число важных объектов лесоразведения входит северная (в пределах Волгоградской области), наиболее высокая и дренируемая часть Волго-Ахтубинской поймы. Зарегулирование стока р. Волги Волжской ГЭС привело к перестройке режимов поверхностных и грунтовых вод, становлению новых условий водно-минерального питания и изменению других важных факторов существования лесных экосистем на данной территории. Цель – разработать классификацию экотопов Волго-Ахтубинской поймы по условиям водно-минерального питания, культивирования, ожидаемой производительности и долговечности насаждений сосны. Исследованы связи ростовых показателей древостоев Pinus silvestris L. с почвенно-грунтовыми и гидрологическими условиями на разных экотопах крупногривистой и переходной пойм после зарегулирования стока р. Волги Волжской ГЭС. Выявлены закономерности динамики этой связи. Установлено, что в северной части Волго-Ахтубинской долины (примерно до линии Капустин Яр – Каменный Яр) с усилением слоистости, утяжелением гранулометрического состава корнеобитаемого слоя до супесчаного, понижением уровня поверхности при небольшом удалении от дренирующего русла влагообеспеченность и рост культур сосны обыкновенной улучшаются, повышается лесопригодность экотопов. На почвах, подстилаемых мощными суглинками, существует опасность раннего распада и гибели высокополнотных сосняков в периоды маловодных и засушливых лет. По этим показателям, а также условиям создания лесных культур, производительности и долговечности насаждений выделено 3 группы лесопригодности экотопов. Наименее благоприятные экотопы – на высоких участках гривистой и переходной пойм с маломощными почвами различного состава на однофазных рыхлых песках при глубоком (более 4–5 м) залегании зеркала грунтовой воды в межень. Наиболее благоприятные – хорошо дренируемые участки переходной поймы с легкими почвами на мощных слоистых, преимущественно супесчаных отложениях, а также на песках с близким к поверхности залеганием грунтовой воды. Средние по условиям – слабо дренируемые участки переходной поймы с маломощными супесчаными и суглинистыми почвами на мощных суглинках. Для цитирования: Манаенков А.С., Пономарев А.С. Лесопригодность экотопов Волго-Ахтубинской поймы для культур сосны // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 127–145. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-127-145 | In the south of European Russia, the largest sand massifs are found in the zone of dry steppes and semi-deserts. Effective utilization of such lands requires creation of protective forest planting of drought-resistant coniferous species like Scots pine and Crimean pine. The productivity and longevity of such stands vary widely over the territory and depends on the presence of additional to atmospheric precipitation water supply and the root layer mineral supply. In this regard, sand massifs of steppificated river valleys composed of multiphase or single-phase polymineral rocks are of particular interest for afforestation. One of the most important objects of afforestation is the Northern (within the Volgograd region) highest and most drained part of the Volga-Akhtuba floodplain. Volga River damming by the Volga Hydroelectric Station (Volga GES) led to a restructuring of surface and ground water regimes, formation of new conditions of water and mineral nutrition and changes in other important factors of forest ecosystems in the area. The research aims at developing a classification of the Volga-Akhtuba floodplain ecotopes by water-mineral nutrition conditions, cultivation, expected productivity and longevity of pine plantings. We studied relationships of growth parameters of Pinus silvestris L. stands with soil-ground and hydrological conditions in different ecotopes of the large hilly and transitional floodplains after the Volga River damming by the Volga GES. Dynamics patterns of this relationship were revealed. It was found that in the northern part of the Volga-Akhtuba valley (approximately up to the Kapustin Yar – Kamenny Yar line) with increasing stratification, heavier granulometric composition of the root layer to sandy loam layer, lowering the surface level at a small distance from the drainage channel moisture supply and growth of Scots pine plantations improve, forest suitability of ecotopes increases. There is a risk of early decay and death of high-density pine forests in periods of low water and dry years on soils underlain by thick loams. Three groups of ecotope forest suitability were identified according to these indicators, as well as the conditions for the creation of forest plantations, productivity and longevity of plantings. The least favorable ecotopes are in the highlands of the hilly and transitional floodplains with minor soils of different composition on single-phase open-textured sands with deep (more than 4–5 m) groundwater table during low-water season. The most favorable are welldrained areas of the transitional floodplain with light soils on thick stratified predominantly sandy loam sediments, as well as on sands with close to the surface groundwater occurrence. Average ecotopes in terms of conditions are poorly drained areas of the transitional floodplain with minor sandy loam and loamy soils on deep loams. For citation: Manaenkov A.S., Ponomarev A.S. Forest Sustainability of Ecotopes of the Volga-Akhtuba Floodplain when Cultivating Pine Plantations. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 127–145. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-127-145

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Л.В. Зарубина

Цель исследования – выявление влияния азота на суточный рост и интенсивность физиологических процессов у сосны. Работы проводились в 2017–2018 гг. в северотаежной зоне Архангельской области. Опытным объектом служил 33-летний кустарничково-сфагновый сосняк (64°45ʹ с. ш.), сформировавшийся из подроста сосны после вырубки материнского древостоя. Установлено, что на Севере в сфагновых лесорастительных условиях рост сосны в высоту имеет максимальную скорость в вечерние (сумеречные) и ночные часы. Наибольшая интенсивность физиологических процессов отмечается в светлое время суток: в результате повышенного фотосинтеза дерево получает необходимые для нормального роста энергопластические вещества. В отличие от лишайниковых сосняков, в которых корни не подвержены действию заболачивания, в избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняках сосна растет значительно медленнее и в течение суток имеет менее выраженную, чем в сосняках лишайниковых, интенсивность физиологических процессов. Низкая скорость роста и физиологических процессов у сосны в кустарничково-сфагновом сосняке обусловлена нарушением работы ее корневой системы в результате корневого анаэробиоза, вызываемого затоплением. Постоянная избыточная влажность почвы и, как следствие, ее пониженная аэрация, подавляя поглотительную деятельность и синтетические процессы корней, снижают эффективное действие азота на рост сосны в этих условиях. Вносимые в кустарничково-сфагновые сосняки азотные удобрения в целом позитивно влияют на ростовые и физиологические процессы сосны, однако значительно слабее, чем в сухих лишайниковых борах. Под действием дозы N180 у сосны на 30 % усиливается суточный рост в высоту, существенно возрастает интенсивность фотосинтеза, в результате сокращения расхода воды на транспирацию нормализуется водный режим и повышается продуктивность транспирации. Эти позитивные изменения в ростовых и обменных процессах, происходящие под действием вносимых в древостои азотных удобрений, улучшают функциональную деятельность сосны и повышают (в случае дополнительного осушения) продуктивность избыточно увлажненных кустарничково-сфагновых сосняков. Для цитирования: Зарубина Л.В. Влияние удобрений на суточный рост сосны на торфяно-болотных почвах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 4. С. 115–126. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-115-126 | The research aims at identifying the effect of nitrogen on daily growth and intensity of physiological processes in pine trees. The research was carried out in 2017–2018 in the north taiga zone of the Arkhangelsk region. A 33-year-old shrub-sphagnum pine forest (64° 45ʹ N), formed of pine undergrowth after felling of a parent stand, served as an experimental object. It was found that in the North in the sphagnum forest site conditions, pine growth in height has a maximum rate in the evening (dusky) and night hours. The highest intensity of physiological processes in pine trees is observed in the daylight hours. As a result of increased photosynthesis, the tree receives the macronutrients necessary for normal growth. Unlike lichen pine forests, in which the roots are not affected by waterlogging, in excessively moistened shrub-sphagnum pine forests pine trees grow much slower and during the day have a less evident intensity of physiological processes than in lichen pine forests. The low growth rate and slow physiological processes of pine in shrub-sphagnum pine forest are due to the disturbance of its root system as a result of root anaerobiosis caused by flooding. Constant excessive soil humidity and, as a consequence, its reduced aeration, reduce the effective action of nitrogen on the growth of pine trees in these conditions, and at the same time inhibit the absorptive activity and synthetic processes of the roots. Nitrogen fertilizers applied to shrub-sphagnum pine forests have a generally positive effect on the growth and physiological processes of pine trees, but act much weaker than in dry lichen pine forests. Under the influence of the nitrogen dose N180 pine trees have a 30 % increase in daily growth in height, the intensity of photosynthesis increases significantly, and as a result of reduced water consumption for transpiration, the water regime is normalized and transpiration productivity increases. These positive changes in growth and metabolic processes, occurring under the influence of nitrogen fertilizers introduced into the stands, improve the functional activity of pine and increase (in the case of additional drainage) the productivity of excessively moistened shrub-sphagnum pine forests. For citation: Zarubina L.V. Daily Pine Growth on Highmoor Peat Soil under the Influence of Fertilizers. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 4, pp. 115–126. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-115-126

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2022

Е.Ю. Колмогорова | В.И. Уфимцев

Изучена эдификаторная роль сосны на техногенных ландшафтах Кузнецкого угольного бассейна. Рассмотрено влияние насаждений сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) с разной сомкнутостью крон на основные характеристики эмбриоземов на отвалах вскрышных пород угольной промышленности. Объектом исследования служили образцы почвы, собранные в различных зонах фитогенных полей сосны, произрастающей на бестранспортном отвале Кедровского угольного разреза. При выборе пробных площадей проведено ранжирование насаждений по сомкнутости крон на несомкнутые (сомкнутость крон около 30 %), среднесомкнутые (около 60 %) и сомкнутые (около 90 %). В каждой градации сомкнутости выделены зоны влияния (фитогенных полей) деревьев – подкроновые, прикроновые (промежуточные). Точки отбора выбирали с учетом наличия идентификационных признаков – сплошного опада сосны (подкроновая зона), развитого мохового покрова (прикроновая зона), развитой луговой растительности (внешняя зона). В несомкнутых и среднесомкнутых насаждениях внешние зоны не встречаются. Всего по степени сомкнутости крон и зонированию фитогенных полей выделено 7 участков насаждений P. sylvestris. Образцы почвы отбирали на каждом из них с глубины 0–20 см в III декаде сентября. Активность ферментов изучали в свежесобранной почве в 3-кратной повторности; фракционный состав почв и их агрохимические свойства – в высушенной почве. Показано, что сосновые насаждения способствуют ускорению дезинтеграции техногенных элювиев с образованием мелкоземных фракций, имеющих важное почвенно-экологическое значение. Формирование подстилки, содержащей значительную долю опада травянистой растительности, в несомкнутых насаждениях сосны благоприятствует накоплению в эмбриоземах общего азота. Выявлена зависимость количества легкодоступных форм фосфора и калия от литогенных, а не от фитоценотических факторов. Изучение ферментативной активности почв показало снижение фосфатазной активности с увеличением содержания фосфора и повышение протеазной активности с увеличением содержания азота. Агрохимические показатели эмбриоземов благоприятны для произрастания травянистых растений ввиду горизонтальной дифференциации пространства под влиянием древостоев сосны обыкновенной. Для цитирования: Колмогорова Е.Ю., Уфимцев В.И. Почвенные характеристики эмбриоземов под покровом сосновых насаждений на техногенных элювиях Кузбасса // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 2. С. 118–131. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-118-131 | The article studies the edificatory role of pine growing on the technogenic landscapes of the Kuznetsk coal basin and considers the influence of plantations of Scots pine (Pinus sylvestris L.) with different crown density on the main characteristics of embryozems on the overburden dumps of the coal mining industry. The object of the study was soil samples collected in various zones of the phytogenic fields of pine growing on the transport-free dump of the Kedrovsky coal mine. When choosing test plots, the plantations were ranked according to crown density into unclosed (crown density about 30 %), medium-closed (about 60 %) and closed (about 90 %). In each gradation of closeness, the following zones of influence (phytogenic fields) of trees were identified: undercrown, near-crown (intermediate). The selection of sampling points was carried out taking into account the presence of the identification signs: solid pine litter (undercrown zone), developed moss cover (near-crown zone) and developed meadow vegetation (outer zone). External zones are not found in unclosed and medium-closed plantations. In total, according to the degree of crown density and zoning of phytogenic fields, 7 plantation sites of Pinus sylvestris were identified. Soil samples were taken at each of them from a depth of 0–20 cm in the 3rd decade of September. The enzyme activity was studied in recently collected soil in in 3-fold replications. The fractional composition of soils and their agrochemical properties were determined in dried soil on the basis of the Center for Agrochemical Service “Kemerovo”. The analysis of the results showed that pine stands contribute to accelerated disintegration of technogenic residual rocks with the formation of fine-grained fractions, which are of great soil and environmental importance. Litter combined with grassy vegetation in open pine stands favors the accumulation of total nitrogen in embryozems. It was revealed that the content of readily available forms of phosphorus and potassium depends on lithogenic rather than phytocenotic factors. The study of the enzymatic activity of soils showed that the phosphatase activity decreases with an increase in the phosphorus content, and the protease activity increases with an increase in the nitrogen content. Agrochemical indicators of embryozems are favorable for the growth of herbaceous plants due to horizontal differentiation of space under the influence of stands of Scots pine. For citation: Kolmogorova E.Yu., Ufimtsev V.I. Soil Characteristics of Embryozems under Cover of Pine Plantations on Technogenic Residual Rocks of Kuzbass. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 2, pp. 118–131. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-2-118-131

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation