0536-1036 Известия высших учебных заведений. Лесной журнал Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal) Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова 10.37482/0536-1036-2026-1-134-146 ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО FORESTRY Алгоритм лесообразовательного процесса в ельниках с учетом лесохозяйственных мероприятий The Algorithm of the Forest Formation Process in Spruce Forests, Taking into Account Forestry Measures Теринов Н.Н. Теринов Н.Н. Terinov Nikolay N. n_n_terinov@mail.ru 0000-0001-5936-208X N-2884-2019 Побединский В.В. Побединский В.В. Pobedinsky Vladimir V. pobedinskyvv@mail.ru 0000-0001-6318-3447 G-3245-2018 Герц Э.Ф. Герц Э.Ф. Gerts Eduard F. gerz.e@mail.ru 0000-0003-0434-7282 O-6331-2018 Мехренцев А.В. Мехренцев А.В. Mekhrentsev Andrey V. mehrentsev@yandex.ru 0000-0002-2186-0152 AAE-5378-2020 Уразова А.Ф. Уразова А.Ф. Urazova Alina F. urazovaaf@m.usfeu.ru 0000-0003-2771-2334 AAD-2602-2020 Ефимов Ю.В. Ефимов Ю.В. Efimov Yuri V. efimovyuv@m.usfeu.ru 0000-0002-6672-2431 AIA-0678-2022 Ботанический сад УрО РАН, ул. 8 Марта, д. 202а, г. Екатеринбург, Россия, 620144 Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. 8 Marta, 202а, Yekaterinburg, 620144, Russian Federation Уральский государственный лесотехнический университет, ул. Сибирский тракт, д. 37, г. Екатеринбург, Россия, 626100; Уральский государственный аграрный университет, ул. Карла Либкнехта, д. 42, г. Екатеринбург, Россия, 626100 Ural State Forest Engineering University, ul. Sibirskiy Trakt, 37, Yekaterinburg, 626100, Russian Federation; Ural State Agrarian University, ul. Karla Libknekhta, 42, Yekaterinburg, 626100, Russian Federation Уральский государственный лесотехнический университет, ул. Сибирский тракт, д. 37, г. Екатеринбург, Россия, 626100 Ural State Forest Engineering University, ul. Sibirskiy Trakt, 37, Yekaterinburg, 626100, Russian Federation 20 02 2026 1 134 146 26 11 2024 14 02 2025 11 02 2025 © Теринов Н.Н., Побединский В.В., Герц Э.Ф., Мехренцев А.В., Уразова А.Ф., Ефимов Ю.В., 2026 2026 Теринов Н.Н., Побединский В.В., Герц Э.Ф., Мехренцев А.В., Уразова А.Ф., Ефимов Ю.В. Terinov N.N., Pobedinsky V.V., Gerts E.F., Mekhrentsev A.V., Urazova A.F., Efimov Yu.V. CC BY 4.0

Исследование вносит вклад в решение проблемы неконтролируемого увеличения площадей производных лиственных насаждений на месте коренных хвойных лесов. Цель – разработать способ создания алгоритма лесообразовательного процесса, включающего систему мероприятий и позволяющего существенно снизить вероятность замены коренных темнохвойных лесов на производные лиственные насаждения. На основании собственных научных изысканий, обобщения опыта других ученых-лесоведов предложена функциональная модель лесообразовательного процесса в темнохвойных лесах. Она представлена в виде графической матричной структурной блок-схемы, построена на принципах, изложенных в работах Б.А. Ивашкевича, развитых Б.П. Колесниковым и их последователями, и рассматривает возобновление коренных (условно-коренных) лесов через восстановительно-возрастные смены. Модель предусматривает 2 объективных и наиболее перспективных направления формирования темнохвойных насаждений: без смены хвойных пород на лиственные и через смену 1 поколения лиственных пород. Это матрица, в ячейки которой помещены таксационные характеристики древостоя. При совпадении фактической характеристики таксационного выдела с записанной в матрице открывается текущее состояние насаждения и варианты развития лесного участка на перспективу. Направление лесообразования в сторону формирования темнохвойных насаждений осуществляется за счет рубок ухода и трансформации. Последние представляют собой комплекс мер по целенаправленному уходу за молодыми поколениями хвойных пород, осуществляемых до возраста рубки спелых березняков и осинников. В результате значительно снижается вероятность повторного заселения площадей мягколиственными породами и формирования вторично-производного мягколиственного насаждения. Современные информационные технологии позволяют на основе функциональной модели создать цифровой продукт в виде имитационной модели лесообразовательного процесса темнохвойных насаждений. Ее совмещение с существующими программами по учету лесного фонда и практическое применение сделают возможным отслеживание, прогнозирование и направление лесообразовательного процесса в сторону формирования темнохвойных лесов за счет эффективного управления лесохозяйственным производством.

The study contributes to solving the problem of an uncontrolled increase in the area of derivative deciduous stands in place of indigenous coniferous forests. The aim has been to develop a method for creating an algorithm for the forest formation process, including a system of measures and allowing for a significant reduction in the likelihood of replacing indigenous dark coniferous forests with derivative deciduous stands. Based on our own scientific research and generalization of the experience of other forest scientists, a functional model of the forest formation process in dark coniferous forests has been proposed. It is presented in the form of a graphical matrix structural block diagram, based on the principles set out in the works by B.A. Ivashkevich, developed by B.P. Kolesnikov and their followers, and considers the renewal of indigenous (conditionally indigenous) forests through restoration-age shifts. The model provides 2 objective and most promising directions for the formation of dark coniferous stands: without changing coniferous species to deciduous ones and through the change of 1 generation of deciduous species. This is a matrix in whose cells the inventory characteristics of the forest stand are placed. If the actual characteristics of the inventory area coincide with those recorded in the matrix, the current state of the stand and options for the future development of the forest area are revealed. The direction of forest formation towards the formation of dark coniferous stands is achieved through thinnings and transformation fellings. The latter are a set of measures for the targeted care of young generations of coniferous species, which are carried out up to the age of felling mature birch and aspen forests. As a result, the likelihood of repopulation of areas with soft-wooded broad-leaved species and the formation of derivative soft-wooded broad-leaved stands is significantly reduced. Modern information technologies make it possible to create a digital product based on a functional model in the form of a simulation model of the forest formation process of dark coniferous stands. Its compatibility with existing forest inventory programs and practical application will allow for monitoring, forecasting, and directing forest formation processes towards the development of dark coniferous forests, effectively managing forestry production.

 Ключевые слова смена пород формирование коренных темнохвойных лесов ельник моделирование лесообразовательного процесса рубки ухода рубки трансформации Keywords species change formation of indigenous dark coniferous forests spruce forest modeling of the forest formation process thinnings transformation fellings Исследование выполнено в рамках темы Министерства науки и высшего образования РФ FUWW-2023-0010 (№ 225013105657-5). The research was carried out within the framework of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation topic FUWW-2023-0010 (no. 225013105657-5). Атрощенко О.А. Модели прогноза роста древостоев // Тр. БГТУ. 2013. No 1. С. 3–5. Березовская Ф.С., Карев Г.П. Моделирование динамики древостоев // Сиб. лесн. журн. 2015. No 3. С. 7–19. Грабарник П.Я., Чертов О.Г., Чумаченко С.И., Шанин В.Н., Ханина Л.Г., Бобровский М.В., Быховец С.С., Фролов П.В. Интеграция имитационных моделей для комплексной оценки экосистемных услуг лесов: методические подходы // Математическая биология и биоинформатика. 2019. Т. 14, No 2. С. 488–499. https://doi.org/10.17537/2019.14.488 Дружинин Ф.Н. К вопросу о смене пород // Лесные ресурсы таежной зоны России: проблемы лесопользования и лесовосстановления: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Петрозаводск, 2009. С. 57–60. Ильинцев А.С., Шамонтьев И.Г., Третьяков С.В. Современная динамика лесопользования в бореальных лесах России (на примере Архангельской области) // Лесотехн. журн. 2021. Т. 11, No 3 (43). С. 45–62. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.3/4 Исаев А.С., Суховольский В.Г., Хлебопрос Р.Г., Бузыкин А.И., Овчинникова Т.М. Моделирование лесообразовательного процесса: феноменологический подход // Лесоведение. 2005. No 1. С. 3–11. Исаева Р.П. Особенности формирования молодняков на сплошных концентрированных вырубках в темнохвойных лесах // Леса Урала и хозяйство в них. 1975. Вып. 8. С. 59–69. Исаева Р.П. Рекомендации по ведению лесного хозяйства на зонально – типологической основе в лесах Свердловской области. М.: ВНИИЛМ, 1984. 56 с. Киселева В.В., Коротков С.А., Скородумов П.В. Тенденции смены породного состава в лесах Лосиного Острова // Лесн. вестн. / Forestry bulletin. 2016. Т. 20, No 5. С. 65–77. Колесников Б.П., Зубарева Р.С., Смолоногов Е.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1973. 176 с. Кузнецова Н.Ф., Сауткина М.Ю. Состояние лесов и динамика их породного состава в Центральном федеральном округе // Лесохоз. информ. 2019. No 2. С. 25–45. https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2019.2.03 Малышев В.В., Мурзинов Ю.В. Моделирование динамики роста насаждений в процессе ухода за лесом // Лесотехн. журн. 2012. No 2. С. 60–65. Михайлов А.В., Шанин В.Н., Безрукова М.Г. Компонентный подход к построению моделей лесных экосистем // Лесоведение. 2010. No 2. С. 69–76. Синельщиков Р.Г. Развитие лесов, формирующихся на еловых вырубках Среднего Урала // Лесн. хоз-во. 1966. No 4. С. 24–27. Теринов Н.Н. Метод формирования темнохвойных лесов // Тр. С.-Петерб. науч.-исследоват. ин-та лесн. хоз-ва. 2013. No 1. С. 64–71. Патент 2007414 РФ, МПК51 С2. Способ трансформации производных мягколиственных насаждений в темнохвойные: No 2012123574: заявл. 06.06. 2012: опубл. 10.07.2014 / Н.Н. Теринов. Теринов Н.Н. Концепция трансформации производных мягколиственных насаждений в темнохвойные с целью повышения продуктивности лесов Урала: дис. ... д-ра с.-х. наук. Уфа, 2015. 320 с. Теринов Н.Н., Терехов Г.Г., Толкач О.В. Возраст деревьев нижнего яруса для формирования темнохвойных лесов после рубки // Изв. С.-Петерб. лесотехн. акад. 2024. Вып. 247. С. 173–187. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2024.247.173-187 Anderson-Teixeira K.J., Miller A.D., Mohan J.E., Hudiburg T.W., Duval B.D., DeLucia E.H. Altered Dynamics of Forest Recovery under a Changing Climate. Global Change Biology, 2013, vol. 19, iss. 7, pp. 2001–2021. https://doi.org/10.1111/gcb.12194 McDowell N.G., Allen C.D., Anderson-Teixeira K., Aukema B.H., Bond-Lamberty B., Chini L., Clark J.S., Dietze M., Grossiord C., Hanbury-Brown A., Hurtt G.C., Jackson R.B., Johnson D.J., Kueppers L., Lichstein J.W., Ogle K., Poulter B., Pugh T.A.M., Seidl R., Turner M.G., Uriarte M., Walker A.P., Xu C. Pervasive Shifts in Forest Dynamics in a Changing World. Science, 2020, vol. 368, no. 6494, art. no. eaaz9463. https://doi.org/10.1126/science.aaz9463 Pretzsch H., Forrester D.I., Rötzer T. Representation of Species Mixing in Forest Growth Models. A Review and Perspective. Ecological Modelling, 2015, vol. 313, pp. 276–292. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.06.044 Seidl R., Fernandes P.M., Fonseca T.F., Gillet F., Jönsson A.M., Merganicová K., Netherer S., Arpaci A., Bontemps J.-D., Bugmann H., González-Olabarria J.R., Lasch P., Meredieu C., Moreira F., Schelhaas M.-J., Mohren F. Modelling Natural Disturbances in Forest Ecosystems: a Review. Ecological Modelling, 2011, vol. 222, iss. 4, pp. 903–924. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2010.09.040 Shvidenko A., Shchepashchenko D.G., Nilsson S., Bouloui Y. System of Models of Growth and Dynamics of Productivity of Russian Forests (Yield Tables). Forest Management, 2003, no. 6, pp. 34–38. Tonteri T., Salemaa M., Rautio P., Hallikainen V., Korpela L., Merilä P. Forest Management Regulates Temporal Change in the Cover of Boreal Plant Species. Forest Ecology and Management, 2016, vol. 381, pp. 115–124. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.09.015 Xu H., Li Y., Liu S., Zang R., He F., Spence J.R. Partial Recovery of a Tropical Rain Forest a Half-Century after Clear-Cut and Selective Logging. Journal of Applied Ecology, 2015, vol. 52, no. 4, pp. 1044–1052. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12448 Atroshchenko O.A. Tree Growth Forecasting Models. Trudy BGTU = Proceedings of the Belarusian State Technological University, 2013, no. 1, pp. 3–5. (In Russ.). Berezovskaya F.S., Karev G.P. Modeling of Forest Dynamics. Sibirskij lesnoj zhurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2015, no. 3, pp. 7–19. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/SJFS20150302 Grabarnik P.Ya., Chertov O.G., Chumachenko S.I., Shanin V.N., Khanina L.G., Bobrovskiy M.V., Bykhovets S.S., Frolov P.V. The Integration of Simulation Models for Complex Evaluation of Different Forest Ecosystem Services: Methodological Approaches. Matematicheskaya biologiya i bioinformatika = Mathematical Biology and Bioinformatics, 2019, vol. 14, no. 2, pp. 488–499. (In Russ.). https://doi.org/10.17537/2019.14.488 Druzhinin F.N. On the Issue of Changing Species. Forest Resources of the Taiga Zone of Russia:Problems of Forest Management and Reforestation: Proceedings of the All-Russian Scientific Conference with International Participation. Petrozavodsk, 2009, рр. 57–60. (In Russ.). Ilintsev A.S., Shamontev I.G., Tretyakov S.V. Modern Dynamics of Forest Use in the Boreal Forests of Russia (for Example of the Arkhangelsk Region). Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2021, vol. 11, no. 3 (43), pp. 45–62. (In Russ.). https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.3/4 Isaev A.S., Suhovol’sky V.G., Khlebopros R.G., Buzykin A.I., Ovchinnikova T.M. Modeling of Forest-Forming Process: Phenomenological Approach. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2005, no. 1, pp. 3–11. (In Russ.). Isaeva R.P. Peculiarities of the Formation of Young Stands in Clear-Cut Concentrated Areas in Dark Coniferous Forests. Lesa Urala i khozyajstvo v nikh, 1975, iss. 8, pp. 59–69. (In Russ.). Isaeva R.P. Recommendations for Forest Management on a Zonal-Typological Basis in the Forests of the Sverdlovsk Region. Moscow, All-Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry Publ., 1984. 56 p. (In Russ.). Kiseleva V.V., Korotkov S.A., Skorodumov P.V. Trends in Species Composition Changes in the Forests of Losinyi Ostrov. Lesnoy vestnik = Forestry bulletin, 2016, vol. 20, no. 5, pp. 65–77. (In Russ.). Kolesnikov B.P., Zubareva R.S., Smolonogov E.P. Forest Growth Conditions and Forest Types of the Sverdlovsk Region. Sverdlovsk, Ural Scientific Centre of the USSR Academy of Sciences Publ., 1973. 176 p. (In Russ.). Kuznetsova N.F., Sautkina M.Yu. Forest State and Dynamics of their Species Composition in the Central Federal District. Lesokhozyajstvennaya informatsiya = Forestry Information, 2019, no. 2, pp. 25–45. (In Russ.). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2019.2.03 Malyshev V.V., Murzinov Yu.V. Modeling the Dynamics of Plant Growth during Forest Management. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2012, no. 2, pp. 60–65. (In Russ.). Mikhailov A.V., Shanin V.N., Bezrukova M.G. A Component Approach to Development of Forest Ecosystem Models. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2010, no. 2, pp. 69–76. (In Russ.). Sinelshchikov R.G. Development of Forests Formed in Spruce Clearings of the Middle Urals. Lesnoe khozyajstvo, 1966, no. 4, pp. 24–27. (In Russ.). Terinov N.N. The Method of Formation of Dark-Coniferous Forest Stands. Trudy Sankt-Peterburgskogo nauchno-issledovatel’skogo institute lesnogo khozyajstva = Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute, 2013, no. 1, pp. 64–71. (In Russ.). Terinov N.N. A Method for Transforming Derivative Soft-Leaved Forests into Dark Coniferous Ones. Patent RF, no. RU 2007414 C2, 2014. (In Russ.). Terinov N.N. The Concept of Transforming Derivative Soft-Leaved Plantations into Dark-Coniferous Ones in Order to Increase the Productivity of Forests in the Urals: Doc. Agric Sci. Diss. Ufa, 2015. 320 p. (In Russ.). Terinov N.N., Terekhov G.G., Tolkach O.V. The Age of the Lower Store Trees for the Formation of Dark Coniferous Forests after Cutting. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2024, iss. 247, pp. 173–187. (In Russ.). https://doi.org/10.21266/2079-4304.2024.247.173-187 Anderson-Teixeira K.J., Miller A.D., Mohan J.E., Hudiburg T.W., Duval B.D., DeLucia E.H. Altered Dynamics of Forest Recovery under a Changing Climate. Global Change Biology, 2013, vol. 19, iss. 7, pp. 2001–2021. https://doi.org/10.1111/gcb.12194 McDowell N.G., Allen C.D., Anderson-Teixeira K., Aukema B.H., Bond-Lamberty B., Chini L., Clark J.S., Dietze M., Grossiord C., Hanbury-Brown A., Hurtt G.C., Jackson R.B., Johnson D.J., Kueppers L., Lichstein J.W., Ogle K., Poulter B., Pugh T.A.M., Seidl R., Turner M.G., Uriarte M., Walker A.P., Xu C. Pervasive Shifts in Forest Dynamics in a Changing World. Science, 2020, vol. 368, no. 6494, art. no. eaaz9463. https://doi.org/10.1126/science.aaz9463 Pretzsch H., Forrester D.I., Rötzer T. Representation of Species Mixing in Forest Growth Models. A Review and Perspective. Ecological Modelling, 2015, vol. 313, pp. 276–292. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.06.044 Seidl R., Fernandes P.M., Fonseca T.F., Gillet F., Jönsson A.M., Merganicová K., Netherer S., Arpaci A., Bontemps J.-D., Bugmann H., González-Olabarria J.R., Lasch P., Meredieu C., Moreira F., Schelhaas M.-J., Mohren F. Modelling Natural Disturbances in Forest Ecosystems: a Review. Ecological Modelling, 2011, vol. 222, iss. 4, pp. 903–924. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2010.09.040 Shvidenko A., Shchepashchenko D.G., Nilsson S., Bouloui Y. System of Models of Growth and Dynamics of Productivity of Russian Forests (Yield Tables). Forest Management, 2003, no. 6, pp. 34–38. Tonteri T., Salemaa M., Rautio P., Hallikainen V., Korpela L., Merilä P. Forest Management Regulates Temporal Change in the Cover of Boreal Plant Species. Forest Ecology and Management, 2016, vol. 381, pp. 115–124. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.09.015 Xu H., Li Y., Liu S., Zang R., He F., Spence J.R. Partial Recovery of a Tropical Rain Forest a Half-Century after Clear-Cut and Selective Logging. Journal of Applied Ecology, 2015, vol. 52, no. 4, pp. 1044–1052. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12448