AGRIS - 

2023

Anatoly P. Tsarev | Raisa P. Tsareva | Vadim A. Tsarev | Petr M. Evlakov

Необходимость использования быстрорастущих древесных видов для получения биоэнергии отмечалась в международной и отечественной печати еще во 2-й половине XX в. В 1-е двадцатилетие текущего столетия эта проблема в ряде стран не только приобрела научно-исследовательский характер, но и нашла практическое решение. Рассмотрены результаты исследования настоящих тополей (черных, бальзамических и их гибридов) на вновь заложенных полевых экспериментах в Центрально-Черноземном регионе РФ. Цель исследования – изучение и отбор перспективных форм настоящих тополей. Были созданы экспериментальные участки 2 типов: сортоиспытательные участки и коллекционно-маточные плантации – для репродукции перспективных клонов и сортов. На сортоиспытательных участках пронаблюдали за укореняемостью, сохранностью и ростом в высоту, на репродукционных коллекционно-маточных плантациях определяли выход посадочного материала (стеблевых черенков). Лучшие результаты по росту отмечены на 2-летних сортоиспытательных объектах ООО «Объединенные питомники» и карбоновом полигоне Воронежского государственного лесотехнического университета им. Г.Ф. Морозова в Воронежской области. Здесь выделено несколько быстрорастущих в ювенильном возрасте клонов и сортов настоящих тополей. Среди них можно отметить тополь волосистоплодный-84, евро-американский культивар Сакрау-59, гибриды Э.с.-38 и Версия. Их средние высоты варьировали от 359±21,5 до 416±12,7 см, а максимальные – от 435 до 495 см. Наиболее хорошие результаты при выращивании репродукционного материала получены на коллекционно-маточной плантации Куликовского лесхоза Липецкого управления лесного хозяйства. Среди 1-летних растений лучшие результаты по росту оказались у тополей китайского (133 см), Мариландики (147 см), дельтовидного (149 см), Э.с.-38 (157 см) и волосистоплодного-84 (183 см). Среди 1-летних побегов, выросших на 3-летних корнях, превосходили остальные по высоте Сакрау-59 (340 см), Э.с.-38 и дельтовидный (по 240 см), Мариландика (230 см) и Версия (200 см). В целом выход стандартных стеблевых черенков из 1-летних растений на 1-летних корнях составлял около 16 000 шт./га, а из 1-летних растений на 3-летних корнях – 78 460 шт./га. Отмеченные выше клоны и сорта могут быть рекомендованы для создания биоэнергетических плантаций в Центрально-Черноземном регионе РФ. Полученные первые результаты данных исследований перспективны в плане рационального использования возобновляемых энергетических ресурсов в России. Благодарности: Авторы благодарят коллег из Всероссийского научно-исследовательского института лесной генетики, селекции и биотехнологии за помощь в создании опытных объектов. Особую благодарность авторы выражают работникам производственных предприятий Липецкой и Воронежской областей: Куликовского лесхоза (директор – А.А. Сергеев), ООО «Объединенные питомники» (генеральный директор – А.Н. Цепляев), а также филиала ООО «Соколиные Сады» (директор – К.П. Колесник). Эти и другие производственные предприятия оказывали содействие при выращивании гибридов, закладке сортоиспытательных и коллекционно-маточных плантаций тополей, уходе за ними и их охране. Для цитирования: Царев А.П., Царева Р.П., Царев В.А., Евлаков П.М. Биоэнергетические и репродукционные насаждения настоящих тополей в Центральном Черноземье России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 5. С. 75–89. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-75-89 | The need to use fast-growing tree for bioenergy production was noted in the international and domestic press in the second half of the 20th century. In the first twenty years of the current century in a number of countries this problem has not only acquired research character, but also found a practical solution. The results of the research of true poplars (black, balsamic and their hybrids) on newly established field experiments in the Central Black Earth Region of the Russian Federation are considered. The aim of the research is to study and select promising forms of true poplars. Two types of experimental plots were established: variety testing plots and collection-stool bed plantations for reproduction of promising clones and varieties. The rooting ability, safety and growth in height were monitored on variety testing plots, and the yield of planting material (stem cuttings) was determined on reproductive collection-stool bed plantations. The best results on growth were noted on 2-year variety testing site facilities of LLC "United Nurseries" and carbon polygon of Voronezh State Forestry University named after G.F. Morozov in Voronezh region. Several fast-growing clones and varieties of true poplars at juvenile age were identified here. Among them we can mention P. trichocarpa No. 84, euramerican cultivar Sacrau-59, hybrids E.s.-38, and Version. Their average heights ranged from 359±21.5 to 416±12.7 cm, and maximum heights ranged from 435 to 495 cm. The best results in growing reproductive material were obtained at the collection-stool bed plantation of the Kulikovsky Forestry of the Lipetsk Forestry Department. Among annual plants the best growth results were found in the poplars trichocarpa No. 84 (183 cm), deltoides (149 cm), Marylandica (147 cm), simonii (133 cm) and E.s.-38 (157 cm). Among the annual shoots grown on three-year-old roots, Sacrau-59 (340 cm), E.s.-38 and deltoides (240 cm each), Marilandica' (230 cm) and Version (200 cm) were superior to the others in height. In general, the yield of standard stem cuttings from annual plants on 1-year-old roots was about 16 thousand pieces/ha and from annual plants on 3-year-old roots – 78 460 pieces/ ha. The clones and varieties mentioned above can be recommended for creation of bioenergy plantations in the Central Black Earth region of the Russian Federation. The first obtained results of these studies are promising in terms of rational use of renewable energy resources in Russia. Acknowledgements: The authors would like to thank their colleagues from the Russian Research Institute of Forest Genetics, Selection and Biotechnology for their assistance in the establishment of experimental facilities. The authors would like to express their special gratitude to the workers of production enterprises of Lipetsk and Voronezh regions: Kulikovsky Forestry (Director – A.A. Sergeev), LLC "United Nurseries" (General Director – A.N. Tseplyaev), as well as a branch of LLC "Sokolinye Sady" (Director – K.P. Kolesnik). These and other production enterprises provided assistance in growing hybrids, planting variety testing and collection-mat plantations of poplars, their care and protection. For citation: Tsarev A.P., Tsareva R.P., Tsarev V.A., Evlakov P.M. Bioenergetic and Reproductive Plantations of True Poplars Species in the Central Black Earth Region of Russia. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 5, pp. 75–89. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-75-89

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Elena V. Robonen | Nadezhda P. Chernobrovkina | Anastasiya V. Egorova | Maria I. Zaitseva | Karina G. Nelaeva

Качество создаваемых посадкой лесных культур существенно зависит от характеристик посадочного материала. Проведены многочисленные исследования по поиску четких критериев качества сеянцев и разработке методов их количественной оценки для оптимизации режима выращивания. Необходимы показатели посадочного материала, доступные к измерению в условиях питомника, позволяющие прогнозировать успешность создания лесных культур. Цель – обзор исследований, использующих различные морфологические критерии качества посадочного материала хвойных растений, методы определения данных критериев. Пригодность критериев качества посадочного материала определяется эффективностью прогнозирования с их помощью уровня приживаемости (%) и роста после пересадки. Важнейшими морфометрическими характеристиками посадочного материала являются линейные размеры и биомасса всего сеянца и его отдельных органов: диаметр у корневой шейки, высота сеянца, масса сухого вещества хвои, стебля, корня, надземной части сеянца, общее сухое вещество сеянца, количество хвои. Эффективными индикаторами качества сеянцев служат морфометрические показатели корней: общая длина, объем, масса, количество боковых корней 1-го, 2-го и 3-го порядка, площадь поверхности корня. Общая длина является достаточно надежным показателем мочковатости, а значит – абсорбирующей поверхности. Для минимизации ошибок при использовании одного или двух признаков разработаны интегрированные индексы качества сеянцев, основанные на двух или нескольких показателях. Широко применяются: коэффициент SQ, равный отношению высоты сеянца (см) к его диаметру у корневой шейки (мм); отношение надземной части сеянца к массе сухого вещества корня; индекс качества Диксона, рассчитываемый как отноше ние общего сухого вещества сеянца к сумме отношений высоты сеянца к диаметру у корневой шейки и массы сухого вещества надземной части хвои к массе сухого вещества корня. Для многих видов наилучшим показателем качества посадочного материала называют диаметр у корневой шейки, отмечается высокий уровень его корреляции с индексом качества Диксона. Высота сеянца оказалась эффективным показателем для анализа только при использовании вместе с диаметром у корневой шейки. При изучении формирования морозостойкости применяют ряд морфологических параметров: зарождение зачатков хвои, размер зародышевых побегов, объем клеток и митотический индекс терминальных зачатков. Несмотря на успехи в тестировании качества посадочного материала и прогнозировании полевых показателей, ни один тест не является универсальным для всех видов древесных растений и условий окружающей среды. В соответствии с концепцией целевых сеянцев применение морфометрических критериев оценки качества сеянцев в практике лесных питомников необходимо для прогнозирования успешности высадки посадочного материала и достижения максимальной предсказуемости результатов при создании высокопродуктивных лесных культур. Благодарности: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-26-00192, https://rscf.ru/project/23-26-00192/. Для цитирования: Робонен Е.В., Чернобровкина Н.П., Егорова А.В., Зайцева М.И., Нелаева К.Г. Морфометрические критерии оценки качества контейнерных сеянцев хвойных пород // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 5. С. 42–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-42-57 | The quality of planted forest crops depends significantly on the qualities of the planting stock. Numerous studies have been carried out to find clear seedling quality criteria and work out methods for their quantitative assessment to optimize the cultivation regime. Indicators of planting stock that are available for measurement under nursery conditions are needed to predict the success of forest crop establishment. This paper provides a review of the studies that applied different morphological criteria to evaluate coniferous planting stock quality and different determination methods. The suitability of planting stock quality indicators is determined by the effectiveness of predicting the outplanting survival rate (%) and growth. The key morphometric attributes of planting stock are the linear dimensions and biomass of whole seedlings and their individual organs: root collar diameter (RCD), seedling height (SH), dry mass of needles (NDM), stem (SBDM), roots (RDM), shoot/aboveground part of the seedling (SDM), seedling’s total dry matter (TDM), number of needles (NN). Effective indicators of seedling quality are morphometric indicators of roots: total length (TRL), volume (TRV), dry mass (RDM), number of first- (FOLR N), second- (SOLR N), and third-order (TOLR N) lateral roots, root surface area (TRS). TRL is a fairly reliable indicator of absorbent surface area. To minimize errors in the use of one or two traits, integrated seedling quality indices based on two or more indices have been developed. Widely used indices include: SQ = SH(cm)/RCD(mm); SDM/RDM ratio; Dickson quality index DQI = TDM/ ((SH / RCD) + (SDM / RDM)). RCD was the most suitable parameter to indicate seedling quality for many species due to its higher correlation level with the Dickson quality index. The SH index proved to be an effective indicator for analysis only when used together with RCD. When studying the formation of frost resistance, a number of morphological parameters are used: initiation of needle primordia, size of primordial shoots, cell volume, mitotic index (MI) of terminal primordia. Despite advances in testing planting stock quality and predicting field performance, not a single test is universally applicable for all woody plant species and environmental conditions. According to the target seedling concept, the application of morphometric criteria for assessing seedling quality in forest nurseries is a prerequisite for predicting outplanting success and maximizing the predictability of the outcomes of highproductivity forest crop planting. Acknowledgements: The study was funded by the Russian Science Foundation grant No. 23-26-00192, https://rscf.ru/project/23-26-00192/. For citation: Robonen E.V., Chernobrovkina N.P., Egorova A.V., Zaitseva M.I., Nelaeva K.G. Morphometric Criteria for Assessing the Containerized Conifers Seedlings Quality. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 5, pp. 42–57. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-42-57

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Aleksandr P. Mokhirev | Konstantin P. Rukomojnikov | Marina М. Gerasimova | Sergey O. Medvedev | Mikhail A. Zyryanov

Одной из приоритетных задач лесной промышленности в настоящее время является повышение прибыли, получаемой с 1 га осваиваемого лесного участка. Этот показатель характеризует эффективность лесопользования и влияет на доступность древесных ресурсов. Одно из направлений решения данной задачи – разработка эффективных технологических цепочек производства товарной продукции из порубочных остатков древесины. В настоящее время существуют широкие возможности получения различной продукции из заготавливаемой древесины, в том числе и из отходов от ее заготовки и переработки. Ассортимент выпуска значительно дифференцирован по себестоимости и цене реализации. В российских реалиях одним из важных аспектов выступает спрос на отдельные виды продукции из древесных ресурсов, существенно уступающий в своем объеме зарубежным рынкам. Наиболее весомыми в структуре себестоимости продукции являются затраты, относящиеся к производственному процессу. При этом в зависимости от выбранной технологии, логистики, специфики производственных условий расходы могут существенно варьироваться по источникам образования и удельному весу в общей структуре. Множество факторов, влияющих на выбор вида производимой продукции и в конечном итоге на рациональный портфель товарной продукции, сложно учесть в оптимизационных задачах. Целью настоящего исследования стало формирование технологической цепочки процесса переработки порубочных остатков на стадии лесозаготовительного производства с получением эффективного портфеля товарной продукции в динамических природно-производственных условиях. Предлагается применить графоаналитическую модель, в которой вершинами графа являются лесосека, производственные операции и потребитель. Дуги данной модели характеризуются пропускной способностью, ограниченной производительностью или объемом сырья, доступного для выполнения операции, а также трудозатратами и затратами (переменными и постоянными). Следует отметить, что постоянные затраты возникают прежде всего при хранении древесины. Отличительная особенность предлагаемой модели – учет безвозвратных потерь, получаемых на определенных операциях производства и при длительном хранении лесоматериалов, используемых для изготовления товарной продукции, а также затрат на утилизацию остатков. Предложенные графоаналитическая модель и алгоритм решения поставленной задачи позволят определить оптимальные технологические цепочки переработки порубочных остатков древесины с получением портфеля товарной продукции. Для цитирования: Мохирев А.П., Рукомойников К.П., Герасимова М.М., Медведев С.О., Зырянов М.А. Технологический алгоритм производства продукции из порубочных остатков // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 153−171. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-153-171 | Increasing the profit received from 1 hectare of the developed forest area is one of the priority tasks of the forest industry today. This parameter describes the efficiency of forest management and affects the availability of wood resources. One of the possible solutions of this issue is the development of effective technological chains of manufacturing commodity products from wood felling residues. Currently, there are ample opportunities to obtain various products from harvested wood, including wastes from its logging and processing. The product range is significantly differentiated by cost and selling price. In Russia one of the important factors is the demand for certain types of products from wood resources, which is significantly inferior in its volume to foreign markets. Costs related to the manufacturing process are the most significant in the structure of production costs. Meanwhile, expenses may vary dramatically depending on the chosen technology, logistics, and specific production conditions in terms of the formation sources and specific weight in the overall structure. The set of factors that influence the choice of the type of products to be produced and, ultimately, the reasonable portfolio of commodity products, is not easy to consider in the issues of optimization. The study aims at forming a technological chain of processing felling residues at the stage of logging operations with obtaining an effective portfolio of commodity products under dynamic natural and production conditions. We propose to apply a graph-analytical model, in which the peaks of the graph are the cutting area, production operations, and а consumer. The arcs of this model are characterized by the carrying capacity limited by the productivity or volume of raw materials available for the operation, as well as the labor and costs (variable and constant). It should be mentioned that fixed costs arise primarily in the wood storage. A distinctive feature of the proposed model is the accounting of irrecoverable losses resulting from certain production operations and from the longterm storage of timber used for manufacturing commodity products including the costs of their disposal. The proposed graph-analytical model and procedure for solving the problem will allow determining the optimal technological chains of processing of wood felling residues with obtaining a commercial yield portfolio. For citation: Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P., Gerasimova M.М., Medvedev S.O., Zyryanov M.A. Technological Procedure for the Manufacture of Products Using Felling Res-idues. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 153–171. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-153-171

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Denis Yu. Sirman

Данное исследование освещает вопросы возможного применения отходов лесного производства при проращивании семян хвойных растений в условиях засушливого климата Центрального Казахстана. Использование такого типа отходов является более доступным и экономически выгодным при выращивании сеянцев хвойных по сравнению с другими методами. Однако хвоя, имея сложный химический состав, при добавлении ее в почвенный субстрат оказывает многофакторное и неоднозначное действие на энергию прорастания, всхожесть и энергию покоя семян. Индивидуальный характер влияния хвойного опада на всхожесть cемян особенно проявляется на примере Picea purpurea Mast., P. asperata Mast., Pinus banksianaи Lamb., P. densiflora Siebold et Zucc., так как у них отмечена наибольшая всхожесть семян в 2 вариантах опыта – как с внесением хвои, так и без него – по сравнению с данным показателем в вариации с весенней стратификацией без внесения хвои. Кроме этого в статье рассматривается вопрос использования длительной естественной стратификации семян как альтернативного способа их посадки в условиях лесных питомников. Показано, что естественная стратификация значительнее влияет на энергию покоя семян и энергию прорастания по сравнению с искусственной. При этом данные параметры по большей части коррелируют с родовой принадлежностью объектов. Так, представители родов Picea A.Dietr. и Abies Mill. имеют более высокие показатели прорастания при весенней стратификации, тогда как представители родов Pinus L. и Pseudotsuga Carr. – при естественной. Это может являться результатом эколого-биологической адаптации последних двух видов. В то же время, несмотря на достаточно убедительные данные по осенней стратификации, наилучшие показатели всхожести семян у большинства видов отмечены при весенней стратификации, включая вариацию с использованием хвойного опада. Однако вводить использование данного метода, основываясь только на показателях всхожести семян, в условиях Центрального Казахстана является не совсем целесообразным, так как благоприятный период для прорастания семян в этой местности из года в год нестабильный. Таким образом, по результатам исследования сделаны выводы, что наиболее подходящим методом для проращивания семян хвойных видов, за некоторым исключением, является естественная стратификация. Применение хвойного опада незначительно влияет на показатели прорастания семян, при этом может значительно увеличивать период прорастания семян, а в отдельных случаях даже подавлять данный процесс. Для цитирования: Сирман Д.Ю. Всхожесть семян хвойных интродуцентов в условиях Центрального Казахстана при различной стратификации и внесении в субстрат хвойного опада // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 100–115. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-100-115 | This study observes the issues of the possible usage of wastes from timber industry in the sprouting of seeds of coniferous plants in the arid climate of Central Kazakhstan. Such treatment of coniferous seeds is easily implementable and cost-effective, compared to the other methods. However, the complex chemical composition of needle litter in the soil substrate has the multifactorial and controversial effects on such indicators as germination energy, seed germination capacity and rest energy. In addition, the article discusses the use of long-term natural seed stratification as an alternative method of planting seeds in forest nurseries. The other studies have shown that natural stratification has a more significant effect on the indicators of seed rest energy and germination energy. However, it should be said that these parameters mostly correlate with the generic assignment of the objects. Thus, representatives of the genera Picea and Abies have more significant rates of germination during spring stratification. Whereas, representatives of the genera Pinus and Pseudotsuga – with natural stratification. This may be the result of their ecological and biological adaptation. The conditions of Central Kazakhstan are characterized by a sharply continental climate, which includes not only a sharp climate change, but also a rather low snow cover and low temperatures. Under these conditions, the seeds of the genera Pinus and Pseudotsuga may have higher adaptive abilities, which may become a further subject of research. At the same time, it was determined that despite the rather convincing data obtained during autumn stratification, the highest results of seed germination in most experimental species were noted during spring stratification, including variation with the use of needle litter. Again, it is not entirely advisable to introduce the use of this method based only on the indicators of seed germination in arid conditions of Central Kazakhstan, since the favorable period for seed germination in this area is unstable from year to year. Thus, based on the results of the study, it was concluded that the most suitable method for germinating seeds of conifers, with some exceptions, is natural stratification. The use of needle litter affects insignificantly the rates of seed germination, and in some cases even suppresses this process. For citation: Sirman D.Yu. Seed Germination of Coniferous Introduced Species in the Environment of Central Kazakhstan with Various Stratification and Inclusion of Needle Litter into Substrate. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 100–115. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-100-115

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Nikolay V. Primakov

Литоральные ландшафты являются слабоустойчивыми и легко разрушающимися экологическими системами ввиду своего природного происхождения. Такие ландшафты из-за своей привлекательности подвергаются антропогенному воздействию и, не обладая значительной способностью к восстановлению, оказываются особо чувствительными к данным нагрузкам. Исследования проводились в районе г. Темрюк Темрюкского района Краснодарского края на полосе побережья Азовского моря. Перед выбором мест для закладки пробных площадей в лесных полосах из лоха узколистного (Elaeágnus angustifólia) были проложены рекогносцировочные маршруты. Выбирались типичные участки с характерным естественным состоянием изучаемого насаждения. Посадки лоха узколистного произведены в 50–60-х гг. XX в. Эти сообщества имеют искусственное происхождение. Рассматривается возможность защиты лесными насаждениями берегов Азовского моря от разрушения, абразии, нагонной волны на примере лесных полос из лоха узколистного. Цель исследования – изучение состояния защитных лесных насаждений на побережье Азовского моря, определение их экосистемной роли, возможности выполнения ими защитных функций и разработка мероприятий, направленных на улучшение состояния насаждений. Установлено, что по причине антропогенной нагрузки произошло изреживание деревьев – от 9 до 33 %, отмечены их гибель и вегетативное возобновление. В результате частичного изреживания древесных пород в составе защитной лесной полосы перераспределился ветровой поток и увеличилась освещенность почвы. Лесные насаждения могут выполнять защитные функции и являются важным компонентом в защитном комплексе берегов Азовского побережья. В целом исследованные лесные насаждения имеют удовлетворительное состояние, хотя местами отмечена обратная ситуация, в том числе и полное изреживание деревьев, рядов и участков. Лесному хозяйству региона с целью восстановления и сохранения защитных лесных насаждений побережья рекомендуется ограничение рекреационной нагрузки на них, своевременное проведение в насаждениях агротехнических уходов и – в зависимости от степени сохранности лесополос и обилия возобновления – их полная или частичная реконструкция. Для цитирования: Примаков Н.В. Состояние защитных лесных насаждений Азовского побережья Краснодарского края // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 77–87. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-77-87 | The littoral zones are unstable and easily destroyed ecological systems due to the natural origin. The coastal landscapes are usually attractive to human activities. Thus, the environment of such areas is particularly sensitive to anthropogenic impact and has low ability for recovery. The research was made on the Azov coast near the town of Temryuk in Krasnodar Krai. The choice of the trial areas in the forest belts for plantation of Oleaster or Russian olive (Elaeagnus angustifolia) was preceded by the construction of the reconnoitering routes. The average areas with the characteristic natural state of the examined vegetation were selected. Oleaster was primary planted in the 1950s and 1960s. These tree assembles have artificial origin. The article considers the possibility of protecting by afforestation the coastal line of the Sea of Azov from destruction, abrasion, surge waves. That forest ranging can be made, as an example, by Russian olive. The goals of the research were to investigate the state of the protective forest plantings on the coast of the Sea of Azov, to determine the role of the plantings in the ecosystem, to evaluate the protective potential and to develop the measures for improvement the condition of the plants. The results of the research showed that the anthropogenic influence created the tinning by suppression of the trees from 9 to 33 %. The extinction of the flowerage and vegetative regeneration were also indicated. As a result of partially tinning of the wood species in the protective areas the wind flow was redistributed, and the illumination of the soil was increased. The forest belts have the protective purpose and are an important component of the resisting barrier for the shorelines of the Sea of Asov. In general, the tested forest territories have a suitable condition. Although, the depletion process was observed for single plant species as well as for the planted rows. Some of the sections were totally woodless. The forestry administration of the region should protect and preserve the forest areas. It is recommended to reduce the recreational load on the forest belts, to provide regularly agrotechnical care for the plants and to afforest the territories partially or totally depending on the quality conditions. For citation: Primakov N.V. The State of Protective Forest Plantations on the Azov Coast of Krasnodar Krai. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 77–87. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-77-87

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Evgenij V. Lebedev | Valentin M. Lebedev | Vladimir N. Sorokopudov | Maxim V. Larionov

Проведен комплексный ретроспективный эколого-физиологический анализ табличных показателей сухой массы древостоев рода Piceа, произраставших от Северо-Запада до Дальнего Востока России. Эколого-физиологические показатели рассчитаны на один организм (условное дерево средней массы). Биологическую продуктивность устанавливали по относительному повышению средней сухой массы дерева в смежных возрастных периодах. Количественные данные минеральной продуктивности определяли по методу В.М. Лебедева, чистой продуктивности фотосинтеза – по А.А. Ничипоровичу на уровне организма в древостоях каждого возрастного периода в диапазоне от 10–30 до 120–210 лет. Во всех регионах отмечено снижение с возрастом дерева поглощения N в 14,9–93,7; Р – в 18,7–119,9 и K – в 15,4–134,4 раза. Резкое уменьшение поглощения элементов продолжалось до 50–60-летнего возраста, после чего стабилизировалось на крайне низком уровне. Ухудшение поглотительной деятельности корней привело к падению чистой продуктивности фотосинтеза и биологической продуктивности в 2,88–14,0 и 1,64–2,60 раза соответственно. Связь поглощения N, Р и K с чистой продуктивностью фотосинтеза и биологической продуктивностью во всех зонах была высокой положительной. Различия в пределах России в насаждениях 30, 60, 90 и 120 лет величины чистой первичной продукции достигли 5,0, 4,7, 4,6 и 5,2 раза соответственно, а чистой минеральной продуктивности по азоту – 4,0, 4,3, 4,8 и 4,6 раза соответственно. Связь между этими двумя показателями характеризовалась как высокая положительная. Во всех регионах связь между количеством поглощенного корнями ели азота и эффективностью его использования при формировании единицы биомассы была высокой отрицательной. Лучшими регионами для произрастания растений ели оказались центр Русской равнины и Среднее Поволжье, а худшими – Красноярский и Хабаровский (север) края. Для цитирования: Лебедев В.М., Лебедев Е.В., Сорокопудов В.Н., Ларионов М.В. Корневое питание, фотосинтез и чистая первичная продукция у древостоев рода Picea на уровне организма в пределах российского ареала // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 38–50. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-38-50 | A complex retrospective ecological and physiological analysis of the tabular data on the dry weight of stands of the genus Picea growing from the Northwest to the Russian Far East was carried out. Ecological and physiological indicators are calculated per an organism (conditional tree of average weight). Biological productivity (BP, times) was determined by the relative increase in the average dry weight of a tree in adjacent age periods. Quantitative data of mineral productivity (MP, mg/m2/per day) were found by the method of VM. Lebedev, and the net productivity of photosynthesis (NPPh, g/m2/per day) was calculated according to A.A. Nichiporovich at the organism level in stands of each age period in the range from 10–30 to 120–210 years. In all regions, there was a decrease in the element uptake by trees with age: nitrogen (N) by 14.9–93.7, phosphorus (P) by 18.7–119.9 and potassium (K) by 15.4–134.4 times. A sharp decrease in the element uptake continued until the age of 50–60 years, after which it stabilized at an extremely low level. The decline in the root uptake activity resulted in a 2.88–14.0 and 1.64–2.60-fold drop in NPPh and BP, respectively. The correlation between N, P and K uptake with NPPH and BP was highly positive in all zones. Within Russia in 30, 60, 90, and 120-year-old stands differences in the values of net primary production (NPP, g/m2 of nutrition area) reached 5.0, 4.7, 4.6, and 5.2 times, respectively, and net mineral productivity by nitrogen (NMP(N), g/m2 of nutrition area) reached 4.0, 4.3, 4.8, and 4.6 times, respectively. The correlation between these two indicators was described as highly positive. The correlation between the amount of nitrogen uptaken by spruce roots and the efficiency of its use in forming a unit of biomass was highly negative in all regions. The center of the Russian Plain and the Middle Volga region were the best regions for the growth of spruce plants, while the Krasnoyarsk and Khabarovsk (north) Krais were the worst. For citation: Lebedev V.M., Lebedev E.V., Sorokopudov V.N., Larionov M.V. Root Nutrition, Photosynthesis, and Net Primary Production in Tree Stands of the Genus Picea at the Organism Level Within the Range in Russia. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 1, pp. 38–50. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-38-50

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Aleksandr A. Ageev | Yuliya V. Saltsevich | Ludmila V. Buryak

Представлены результат 5-летнего эксперимента по выращиванию посадочного материала ели сибирской с применением различных комплексов биостимуляторов и опыт использования полученного посадочного материала в искусственном лесовосстановлении. Биостимуляторы для проведения опыта подбирались исходя из анализа исследований других авторов. Выбор способа обработки семян и сеянцев ели сибирской и концентрация препаратов устанавливались согласно «Государственному каталогу пестицидов и агрохимикатов», а также рекомендациям от производителей биостимуляторов. Выявлено эффективное влияние биопрепаратов «Феровит» (0,1 %) и «Цитовит» (0,01 %) для предпосевной обработки семян ели сибирской и препаратов «Эпин-экстра» и «Гетероауксин» с концентрацией растворов 0,002 % для корневой обработки сеянцев. Установлено, что определенное последовательное применение биостимуляторов роста на разных этапах выращивания сеянцев способствует более интенсивному протеканию биохимических процессов внутри растения (увеличение хлорофилла а, b и каротиноидов), корреляция с высотой и фитомассой надземной части при этом положительная. Применение комплекса стимуляторов в сочетании «Феровит»–«Гетероауксин» и «Цитовит»–«Эпин-экстра»–«Гетероауксин» позволило получить в 3-летний срок посадочный материал, отвечающий не только минимальным требованиям к высоте и диаметру стволика, но и положительно отличающийся другими качественными показателями, такими как соотношение надземной/подземной частей растения, одревесненность стволика. По истечении срока выращивания сеянцев посадочный материал ели сибирской, культивируемый по разработанной технологии, при соблюдении всех требований и нормативов был использован для создания опытного участка лесных культур. За основу создания лесных культур приняты стандартные рекомендации, а также технические характеристики машин и агрегатов лесничества, где происходила посадка сеянцев ели сибирской. По результатам инвентаризационных работ на конец первого года посадочный материал обеспечил высокий процент приживаемости в культурах – 98,7 %. Для цитирования: Агеев А.А., Салцевич Ю.В., Буряк Л.В. Комплексное применение биостимуляторов при выращивании сеянцев ели (Picea obovata L.) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 73–87. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-73-87 | The article presents the results of a 5-year experiment on the cultivation of Siberian spruce seedlings combined with integrated use of biostimulants. Additionally, it describes an experience in application of the acquired planting material to artificial reforestation. The analysis of scientific publications was used for type selection of the chemical substances. The treatment for the seeds and the seedlings of Siberian spruce and the concentration of the growth promoters were chosen according to the “State Catalog of Pesticides and Agrochemicals Permitted for Use on the Territory of the Russian Federation”. For this purpose, the recommendations from manufacturers were also taken into concern. It is revealed that Ferovit (0.1 %) and Cytovite (0.01 %) are effective as pre-sowing treatment of the Siberian spruce seeds. Epin-Extra and Heteroauxin with concentrations of 0.002 % give a positive effect on the root development of the seedlings. The experiments showed that a certain sequential use of biostimulants at different stages of the seedling’s cultivation contributes to more intensive biochemical processes inside the plants (an increase in chlorophyll a, b, and carotenoids) with a positive correlation between height and phytomas in aerial parts. The combinations of the biostimulants, such as Ferovit–Heteroauxin and Cytovite–Epin-Extra–Heteroauxin, have improved the plant material within three years. The seedlings satisfied the requirements for the trunk’s height and diameter. They also demonstrated higher quality parameters, such as the proportion between aerial part and root system of the plants, as well as woodiness of the trunks. At the end of the nursery period, the planting material of Siberian spruce, cultivated according to the developed technology with all the requirements and regulations, was used to create a trial plot of forest. The reforestation of the Siberian spruce seedlings was made based on the standard recommendations and technical characteristics for the forestry equipment. The inventory inspection at the end of the first year demonstrated 98.7 % capacity for survival of the experimental trees. For citation: Ageev A.A., Saltsevich Yu.V., Buryak L.V. Integrated Application of Biostimulants in Cultivation of Siberian Spruce Seedlings (Picea obovata L). Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 73–87. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-73-87

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Denis V. Chernik | Elena V. Avdeeva | Kristina N. Chernik | Nikita L. Rovnykh

Воспроизводство лесов является одним из приоритетных направлений государственной политики Российской Федерации. Искусственное возобновление лесов, в том числе с использованием технологии выращивания сеянцев с закрытой корневой системой, показало высокую эффективность в условиях, где естественное лесовосстановление не находило должного развития. Особенно это касается площадей, подвергнутых концентрированным сплошным вырубкам и пострадавших от верховых пожаров. Несмотря на высокую стоимость, технология выращивания сеянцев с закрытой корневой системой является экономически целесообразной за счет высокой приживаемости растений и возможности производить посадку в течение длительного периода времени. Для реализации данной технологии применяются теплицы промышленного формата, при проектировании которых необходимо учитывать внешние нагрузки, в том числе ветровые, зависящие от территориального расположения конструкции. Цель работы – обосновать параметры конструкции каркаса теплицы достаточной прочности для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. Объектом исследования является твердотельная модель каркаса теплицы. Исследование осуществлено для условий климата Красноярского края. Выполнен анализ нагрузок и напряжений, возникающих в элементах конструкции теплицы под действием их собственного веса и ветровых воздействий, с использованием метода твердотельного моделирования. При помощи основанного на методе конечных элементов алгоритма исследования напряжений в системе автоматизированного проектирования рассчитаны основная и пиковая ветровые нагрузки, воздействующие на каркас теплицы, определены размеры его участков и ветровые нагрузки на этих участках, максимальные напряжения, возникающие на каркасе теплицы под действием основной и пиковой ветровых нагрузок, наиболее нагруженные места конструкции. Даны рекомендации по оптимизации конструкции. Для цитирования: Черник Д.В., Авдеева Е.В., Черник К.Н., Ровных Н.Л. Анализ воздействия ветровой нагрузки на каркас теплицы для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 195–201. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-195-201 | Reforestation is one of the priorities of the state policy of the Russian Federation. Artificial recreation of forests, including a closed root system seedling cultivation technology, has shown its high efficiency in the conditions where natural recovery didn’t develop at the proper extent, especially in the areas affected by large-scale clearcuts and crown fires. Despite the high cost of the closed root system seedling cultivation technology, it is economically viable due to the high survival rate of the plants and the possibility to carry out the planting process over a long period of time. The industrial greenhouses are used for this technology and their construction engineering must consider the influence of external stress, including wind load that depends on the territorial location of the structure. The purpose of the study is to justify the construction characteristics of a greenhouse frame with a sufficient strength for the cultivation of seedlings with the closed root system. The object of the study is a rigid frame model of the greenhouse. The study was performed in the climate conditions of the Krasnoyarsk Krai. The stress and strain analyss are made on the greenhouse construction elements under the conditions of their own weight and wind load using the method for solid modelling. The principal and the peak loads, the dimensions of the most stained areas, the influence of the wind load in these regions are calculated by applying the finite element algorithm for stress analysis simulated in a CAD software. The recommendations for the optimization of the structure are given. For citation: Chernik D.V., Avdeeva E.V., Chernik K.N., Rovnykh N.L. Analysis of Wind Load Effect on Greenhouse Frame for Cultivation Seedlings with Closed Root System. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 195–201. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-195-201

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Sergey A. Shavnin | Irek A. Yusupov | Andrey A. Montile | Dmitry Yu. Golikov | Nataliya V. Marina

Исследовали сезонные изменения в период низких температур и характер корреляционных связей для содержания общей воды в хвое, пероксидазной активности и содержания отдельных компонентов антиокислительной системы хвои: каротиноидов, аскорбиновой кислоты, катехинов и флавонолов – у деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающих в градиенте условий среды, формируемых в зоне влияния теплового поля газового факела (на разном удалении от него) на территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры (Россия). Проверены 3 гипотезы: 1) тепловое поле газового факела в условиях низких температур влияет на водный обмен и состояние антиокислительной системы хвои; 2) повышение температуры среды в зоне влияния факела в осенне-зимний период приводит к уменьшению количества влаги в хвое, которое вызывает состояние окислительного стресса в клетках; 3) в работе антиокислительной системы хвои между ее отдельными компонентами существуют взаимосвязи, характеристики которых трансформируются в зависимости от условий среды, определяемых удалением от газового факела. В градиенте действия теплового поля факела не наблюдается дополнительного по сравнению с фоном снижения содержания общей воды в хвое и признаков изменения состояния антиокислительной системы, характерных для окислительного стресса. Влияние газового факела на показатели физиологического состояния хвои максимально на ближней к факелу секции. Оно проявляется в виде увеличения пероксидазной активности, количества общей воды, каротиноидов и в снижении содержания флавоноидов и аскорбиновой кислоты. Сезонная динамика изученных показателей не коррелирует с температурой среды, что говорит о ее непрямом действии на регуляцию активности антиокислительной системы хвои. Факторный и корреляционный анализ данных свидетельствуют об отличии физиологического состояния хвои на разном удалении от факела. В функционировании компонентов антиокислительной системы хвои не наблюдается доминирования отдельных процессов. Взаимосвязи между изученными показателями изменяются с удалением от факела. Наиболее устойчивой является отрицательная связь пероксидазной активности с остальными показателями, усиливающаяся с увеличением расстояния до факела. Степень согласованности работы отдельных компонентов антиокислительной системы максимальна в условиях фона и уменьшается с приближением к факелу. Это объясняется модифицирующим влиянием факела на физиолого-биохимические процессы адаптации хвои к конкретным климатическим условиям среды. Для цитирования: Шавнин С.А., Юсупов И.А., Монтиле А.А., Голиков Д.Ю., Марина Н.В. Сезонная динамика содержания компонентов антиокислительной системы хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне локального теплового воздействия // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 2. С. 38–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57 | The seasonal changes in a period of low temperatures and characteristic correlations of some antioxidant system (AOS) components in pine needles influenced by a gas flare are investigated in this study. The parameters taken are total water content (TWC) in needles, peroxidase activity (AP) and selected elements of the antioxidant system of needles, such as content of carotenoids (Car), ascorbic acid (AA), catechins (Cat) and flavanols (Fl). The needles come from Scots pine trees (Pinus sylvestris L.), which grow in a gradient of environmental conditions formed in the zone of thermal field of the gas flare impact (at various distances). The gas flare is situated on the territory of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug (UGRA) of Russia. Three hypotheses were subject to verification: 1) the thermal field of the gas flare during the low temperature period affects the water exchange and the AOS state of needles; 2) increase in temperature of the environment in the flare impact zone during the autumn-winter period causes the decrease in amount of moisture in needles, which is a trait of oxidative stress in cells; 3) in the functioning of а needle’s AOS, there are correlations between its components, which values depend on distance from the gas flare and environment created by it. It was found that in the thermal field gradient of the flare, there is neither an additional reduction in TWC in needles compared to the background nor signs of change in the state of AOS corresponding to the oxidative stress in the cells. The greatest impact of the gas flare on characteristics of the physiological state of pine needles is observed in the section closest to the flare. It reveals in the higher values of AP, TWC, Car and decrease in concentration of Fl and AA. The seasonal dynamics of the studied traits values do not correlate with the temperature of the environment. It indicates the indirect effect on the regulation of needle’s AOS activity. The factor and correlation analysis of the data indicate a difference in physiological state of pine needles at different distances from the flare. There is no domination of any processes in the functioning of AOS components. The observed correlations between the studied properties change according to distance to the flare. The most stable is a negative AP relationship with ofter parameters, which rise with the increased distance from the flare. The consistency degree of separate AOS components functioning is maximal in background conditions and decreases when approaching the flare. This fact is explained by the modifying effect of the flare on physiological and biochemical processes of the needle’s adaptation to specific climatic conditions of the environment. For citation: Shavnin S.A., Yusupov I.A., Montile A.A., Golikov D.Yu., Marina N.V. Seasonal Dynamics of Content of Antioxidant System Components in Needles of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Trees Situated in the Local Warming Impact Zone. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 38–57. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2023

Sergey S. Makarov | Evgeniy S. Bagaev | Anton I. Chudetsky | Irina B. Kuznetsova | Olga P. Lebedeva | Alexandr M. Antonov

The creation of fast-growing triploid aspen plantations in the area of wood processing enterprises has high importance in terms of increasing demand for deciduous wood associated with the development of board production and the prospects for the introduction of innovative technologies for deep processing of wood. The article presents the results of studies of triploid aspen clones of Kostroma origin at the stages of “introduction to in vitro culture”, “proper micropropagation”, and “rooting of microshoots” with the use of growth-regulating substances. At the “introduction culture to in vitro” stage, the most effective sterilizing agents were silver nitrate with the concentration of 0.2 %, Lysoformin 3000, 5 % applied for 15 min and sulema, 0.2 % used for 10 min. At the “proper micropropagation” stage, the total length of triploid aspen shoots did not differ significantly depending on the composition of the nutrient media studied but was slightly exceeded the options with Woody Plant Medium. An increase by 1.2–2.6 times was observed in the total length of triploid aspen microshoots in vitro, when the concentration of 6-benzylaminopurine in the nutrient medium was increased from 0.5 to 1.0 mg/L. The maximum value of the total length (5.6 cm) of tryploid aspen microshoots in vitro was observed on Woody Plant Medium at the 6-benzylaminopurine concentration of 1.0 mg/L and the presence of Epin-Extra preparation of 0.5 mg/L. At the “rooting of microshoots” stage the number, average, and total length of triploid aspen roots in vitro had no statistically significant differences depending on the nutrient medium composition. Increasing the concentrations of indole-3-butyric acid and indole-3-acetic acid from 1.0 to 2.0 mg/L in the nutrient medium increased the total length of regenerated plant roots of triploid aspen in vitro by 2.3–2.4 times. The maximum total length (5.1 cm) of triploid aspen roots in vitro was observed on Woody Plant Medium with indole-3-butyric acid at a concentration of 1.0 mg/L. Clonal micropropagation appears to be a perspective for accelerated production of elite planting material of triploid aspen for the purposes of laying out timber plantations. For citation: Makarov S.S., Bagaev E.S., Chudetsky A.I., Kuznetsova I.B., Lebedeva O.P., Antonov A.M. Features of Triploid Aspen Clonal Micropropagation Using Modern Growth-Stimulating Preparations. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 183–194. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-183-194 | В условиях возрастающего спроса на древесину лиственных пород в связи с развитием плитного производства и перспективами внедрения инновационных технологий глубокой переработки древесины создание быстрорастущих плантаций триплоидной осины вблизи деревоперерабатывающих предприятий является актуальным. Приведены результаты исследований клонов триплоидной осины костромского происхождения на этапах введения в культуру in vitro, собственно микроразмножения и укоренения микропобегов с применением росторегулирующих веществ. На этапе введения в культуру in vitro наиболее эффективными стерилизующими агентами оказались нитрат серебра концентрацией 0,2 % и «Лизоформин 3000», 5 %, применявшиеся в течение 15 мин, а также сулема, 0,2 %, использовавшаяся в течение 10 мин. На этапе собственно микроразмножения суммарная длина побегов триплоидной осины не имела существенных различий в зависимости от состава исследуемых питательных сред, однако была незначительно больше в вариантах с питательной средой WPM. При повышении в питательной среде концентрации цитокинина 6-БАП от 0,5 до 1,0 мг/л наблюдалось увеличение суммарной длины микропобегов триплоидной осины in vitro в 1,2–2,6 раза. Максимальная суммарная длина микропобегов (5,6 см) триплоидной осины in vitro отмечена на питательной среде WPM при концентрации цитокинина 6-БАП 1,0 мг/л и наличии препарата «Эпин-Экстра» в концентрации 0,5 мг/л. На этапе укоренения микропобегов количество, средняя и суммарная длина корней триплоидной осины in vitro не имели статистически значимых различий в зависимости от состава питательной среды. Повышение в питательной среде концентраций ИМК и ИУК от 1,0 до 2,0 мг/л способствовало увеличению суммарной длины корней растений-регенерантов триплоидной осины in vitro в 2,3–2,4 раза. Максимальная суммарная длина корней (5,1 см) триплоидной осины in vitro отмечена на питательной среде WPM с ауксином ИМК в концентрации 1,0 мг/л. Использование клонального микроразмножения перспективно для ускоренного получения элитного посадочного материала триплоидной осины в целях закладки лесосырьевых плантаций. Для цитирования: Makarov S.S., Bagaev E.S., Chudetsky A.I., Kuznetsova I.B., Lebedeva O.P., Antonov A.M. Features of Triploid Aspen Clonal Micropropagation Using Modern Growth-Stimulating Preparations. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 183–194. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-183-194

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation