Известия вузов. Лесной журнал

Моделирование процесса сцепления движителя с почвогрунтом с учетом шага грунтозацепов

Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Для эксплуатационных и защитных лесных массивов Российской Федерации характерно очень большое разнообразие природно-производственных условий, включая рельефные и почвенно-грунтовые. Эффективность работы лесных машин в различных природно-производственных условиях во многом зависит от их проходимости, которая является одним из важнейших эксплуатационных показателей. Прогнозированию опорной проходимости лесных машин под воздействием условий эксплуатации посвящено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований, выполненных отечественными и зарубежными учеными. Анализ работ предшественников позволяет утверждать, что известные прогнозные модели либо не учитывают такой важный показатель движителей лесных машин, как шаг грунтозацепов, либо не раскрывают его влияние на сцепление движителя с почвогрунтом. Настоящая работа посвящена теоретическому решению данного вопроса. Предложены уточ нения к оценке коэффициента сцепления движителя лесной машины с почвогрунтом. Описан механизм затухания касательных напряжений, вызванных воздействием движителя лесной машины, причем затухание описывается нелинейными зависимостями. Рассмотрена оценка коэффициента сцепления, получаемая с учетом и без учета затухания сдвиговых деформаций вдоль пятна контакта. Расчеты показали, что оба этих варианта числовой оценки коэффициента сцепления согласуются и их относительные различия невелики. Важным нюансом является то, что по мере увеличения шага грунтозацепа оценки сцепления без учета затухания монотонно возрастают. Таким образом, для шага грунтозацепа последовала бы противоречивая рекомендация о его максимально возможном увеличении. Результаты, полученные с использованием предлагаемых формул, учитывающих затухание сдвиговых деформаций в почвогрунте, позволяют выделить диапазоны изменения шага, в которых отмечаются максимальные расчетные значения сцепления. Например, при коэффициенте буксования 0,05 максимум наблюдается при шаге в пределах 0,15–0,25 м. Таким образом, введение в математическую модель выражения, учитывающего затухание, дает возможность выявить качественно иной характер функции сцепления от шага и отметить оптимальную область его значений.

Оценка степени обработки бором древесины методом пропитки

В. Бандара, А. Алвис, Т. Бандара, Ч. Мутхумала, Ф. Марикар (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

На сегодняшний день остро стоит проблема глобального обезлесения, его темпы особенно тревожны на Шри-Ланке. Этим обусловлены исследования потенциала консервантов на основе бора для обработки древесины. Всестороннее изучение образцов выявило значительную отрицательную корреляцию между пропитываемостью древесины под давлением и общей площадью сосудов, плотностью древесины. Древесина с меньшими количеством и объемом сосудов оказалась более восприимчивой к обработке бором – и в связи с этим более пригодной для консервации. Также выявлена хотя и достаточно слабая, но положительная корреляция между пропитываемостью и общей площадью лучей древесины, указывающая на решающую роль внутренней структуры древесины в сохранности древесины в целом. В ходе исследования древесина категоризирована в зависимости от глубины проникновения бора: от полной до менее 5 мм. Полученные результаты свидетельствуют о том, что борсодержащие консерванты представляют собой перспективную и устойчивую альтернативу традиционным методам обработки древесины. Категоризация древесины по степени пропитываемости и анатомическим свойствам открывает возможность для оптимизации процессов обработки с максимальным использованием ресурсов и минимальным количеством отходов. Таким образом, в будущем древесина, обработанная бором, способна стать основой в борьбе с обезлесением, представляя собой надежную и экологически чистую альтернативу необработанной древесине. Тем самым исследование вносит значительный вклад в сохранение лесов и общее благополучие планеты, предлагая многообещающую траекторию развития устойчивого лесоводства.

Повышение работоспособности ленточных пил локальным теплофизическим воздействием на полотно

В.И. Мелехов, И.И. Соловьев, Е.В. Сазанова, Н.Г. Пономарева (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Работоспособность ленточной пилы в значительной степени определяется ее устойчивостью и долговечностью – возможностью длительно сохранять эксплуатационные свойства под влиянием внешних и внутренних факторов до наступления предельного состояния, заканчивающегося потерей устойчивости и разрушением полотна пилы. В процессе работы полотно ленточной пилы подвергается сложному воздействию силовых и температурных факторов, которые изменяют ее напряженное состояние. Долговечность и устойчивость ленточной пилы зависят от величины и характера распределения суммарных напряжений в наиболее нагруженном поперечном сечении полотна. Итоговое напряжение на участке полотна, определяемом поперечным сечением, складывается из внутренних напряжений и напряжений от внешних сил: натяжения пилы, изгиба полотна на шкивах, действия центробежных сил, вальцевания полотна, нагрева полотна, наклона шкивов, сил резания, прочих неучтенных напряжений. Многочисленными исследованиями установлено, что разрушение ленточных пил носит усталостный характер, обусловливаемый в основном аккумуляцией напряжений в полотне пилы под воздействием постоянных сил натяжения полотна и переменного циклического напряжения изгиба полотна на шкивах. Одним из направлений повышения долговечности ленточной пилы является уменьшение амплитуды циклических напряжений изгиба в полотне созданием внутренних компенсирующих контрнаправленных напряжений. В результате приведенного в статье анализа способов создания внутренних компенсирующих напряжений в ленточной
пиле механическим или длительным высокотемпературным воздействием на все полотно пилы отмечено, что такие подходы ограничивают долговечность инструмента, снижают твердость материала и стойкость режущей кромки зуба. Предложено формировать поля внутренних остаточных компенсирующих напряжений в полотне ленточной пилы теплофизическим воздействием, заключающимся в создании локальных полей остаточных напряжений в полотне пилы кратковременным (1–2 с) концентрированным тепловым воздействием на массив чередующихся поперечно расположенных по полотну пилы миниполосовых участков.

Фаутность еловых древостоев северо-таежного района Архангельской области

С.В. Коптев, С.А. Васькин (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Приведены результаты изучения фаутности ельников в северо-таежном районе Архангельской области. Фаутность оказывает значительное влияние на санитарное состояние, товарность и устойчивость лесных насаждений. Исследование проводилось с 2020 по 2023 г. с использованием материалов, полученных на пробных площадях, заложенных в спелых еловых насаждениях, модальных по основным таксационным параметрам. Перед началом полевых работ были изучены картографические базы данных. Размер пробы определялся изменчивостью таксационного диаметра главной породы и точностью опыта. На каждой пробной площади проводили перечет всех деревьев по породам, диаметру на высоте 1,3 м в коре и по категориям состояния. Для каждого дерева отмечали наличие пороков, влияющих на товарность, плодовых тел дереворазрушающих грибов. Для определения возраста деревьев на пробной площади отбирали керны у шейки корня. Для изучения закономерностей распространения фаутности и получения массового материала были заложены статистические учетные площадки на свежих вырубках. При обнаружении гнили на пне проводили измерение диаметра гнили, определяли ее вид, тип и стадию. Возраст деревьев устанавливали по годичным кольцам на пнях. При наличии гнили возраст определяли по корреляционным связям с диаметром пня. Затем деревья группировали по соответствующим классам возраста. В ходе исследования были изучены и проанализированы показатели фаутности в различных лесорастительных условиях. Выявлено, что с увеличением класса возраста встречаемость всех пороков возрастает. Наиболее явная зависимость зафиксирована для гнилей. Количество гнилей варьирует в диапазоне от 5,1 до 29,0 % в зависимости от типа лесорастительных условий. Доля гнилей снижается с ухудшением лесорастительных условий. Самый распространенный дереворазрушающий гриб – корневая губка (Heterobasidion annosum (Fr.) Bref.). Отмечается увеличение поражаемости дереворазрушающими грибами деревьев с возрастанием диаметра. Средняя стадия комлевой гнили составила 2,8. Исследование фаутности позволит повысить точность оценки ресурсного потенциала хвойных насаждений Архангельской области.

Аэрогели на основе диоксида кремния и лигносульфоната

Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

В настоящее время наблюдается значительный интерес к синтезу аэрогелей на основе природных полимеров. Применение биополимеров обусловлено их физико-химическими свойствами, доступностью, нетоксичностью, возобновляемостью сырья, необходимого для их производства. Такими характеристиками и обладают лигносульфонаты – сульфопроизводные природного биополимера лигнина, образующиеся в результате сульфитной (бисульфитной) делигнификации древесины. Особое внимание, сочетая свойства как органических, так и неорганических компонентов, привлекают композиционные аэрогельные материалы. Внедрение биополимеров в матрицу нанокомпозитных аэрогелей может улучшить их потребительские свойства. Целью данной работы является синтез аэрогелей на основе диоксида кремния и лигносульфоната натрия, изучение гелеобразования в системе «лигносульфонат натрия – диоксид кремния» и оценка влияния условий синтеза на формирование структуры аэрогельных материалов на их основе. Золь-гель синтезом получены гидрогели на основе компонентов различной химической природы лигносульфоната натрия и диоксида кремния. Показано, что прочные упругие гели формируются при концентрации диоксида кремния свыше 175 г/л. Установлено, что модификация лигносульфонатов натрия диоксидом кремния приводит к агрегации частиц и увеличению их размера. Аэрогельные материалы на основе лигносульфоната натрия и диоксида кремния, полученные при различных мольных соотношениях компонентов (массовой доли лигносульфоната в системе), обладают развитой внутренней поверхностью, площадь удельной поверхности составляет 250…452 м²/г, общий объем пор варьирует от 0,84 до 2,00 см³/г. Показано, что при повышении массовой доли лигносульфоната в системе текстурные характеристики композиционных аэрогельных материалов изменяются: наблюдается рост их удельной поверхности и объема пор. При содержании в системе 6…25 % лигносульфоната натрия удельная поверхность композиционных аэрогелей равняется 250…325 м²/г, при увеличении доли лигносульфоната натрия в системе до 33…50 % – достигает 357…452 м²/г. Синтезированные материалы можно использовать в качестве сорбентов, сенсорных устройств, носителей катализаторов.

Стабилизация проклейки макулатурного тарного картона в процессе хранения

В.В. Гораздова, Е.В. Дернова, Д.А. Дулькин (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Данная статья посвящена исследованию механизма проклейки тарного картона. Как показывает практика, клей АКД (дисперсия алкилкетендимера) на бумагоделательной машине созревает не полностью и окончательная проклейка в бумаге и картоне на накате не достигается. Скорость взаимодействия клея АКД с гидроксильными группами целлюлозы и воды невысока: в зависимости от температуры хранения бумаги процесс может занимать от нескольких часов до нескольких суток. Как правило, через 2 недели производитель имеет окончательный результат проклейки в материале, но чаще готовая продукция не задерживается на складах длительное время, а отправляется к потребителю сразу после изготовления. Для того чтобы прогнозировать ожидаемый уровень гидрофобных свойств тарного картона после полного созревания клея АКД, был использован экспресс-метод определения впитываемости при одностороннем смачивании по Коббу. Данный метод предполагает термическую обработку при температуре 105±2 °С, после чего реакция взаимодействия воска АКД с компонентами бумаги завершается и впитываемость бумаги больше не снижается. Однако в реальных условиях хранения бумаги и картона результаты, полученные экспресс-методом, не всегда соответствуют фактической впитываемости. Это связано с тем, что в реальности бумага и картон созревают иначе, чем при термической обработке. При этом на практике иногда встречаются следующие проблемы с впитываемостью у конечного потребителя: недозревание и перезревание клея АКД, а также реверсия проклейки. Поэтому производителю важно оценить, каким образом происходит созревание клея АКД и как можно оптимизировать и стабилизировать этот процесс при хранении. Проведенное научное исследование направлено на прогнозирование и регулирование совокупности рассматриваемых свойств тарного картона и самой тары, которых они достигнут после отгрузки потребителю вследствие длительного процесса созревания клея, применяемого для проклейки, зависящего от выбора химических вспомогательных веществ и вариантов их дозирования. Обоснована возможность использования экспресс-метода определения поверхностной односторонней впитываемости для прогноза ряда нормируемых физико-механических показателей будущей тары.

Географическая изменчивость показателей роста и репродуктивного развития сосны кедровой сибирской

Н.П. Братилова, Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова, М.В. Гришлова (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Изучение роста и репродуктивной способности древесных растений в новых условиях местообитания, сравнительная оценка и отбор потомств популяций способствуют повышению эффективности создаваемых из этих растений плантаций. Исследование проведено с целью установления влияния географического происхождения материнских насаждений сосны кедровой сибирской на рост и семеношение ее семенного потомства алтайского (зона оптимума ареала), лениногорского и ярцевского экотипов. Материнские насаждения расположены от 50°12ʹ с. ш. (лениногорское происхождение) до 61°00ʹ с. ш. (ярцевское). Объект исследования – сосна кедровая сибирская 55-летнего возраста, произрастающая на плантации «Метеостанция» в пригородной зоне г. Красноярска. Измерены высота, диаметр ствола и кроны, ее протяженность, длина хвои, определены продолжительность жизни хвои, количество мутовок и ветвей в них, количество побегов с микростробилами и шишками, микростробилов и шишек на побеге и на дереве. Установлено, что средние высота деревьев и диаметр ствола различаются по вариантам на 9,3 и 16,6 % соответственно. Потомство алтайской популяции достоверно превышает другие по этим показателям. Протяженность кроны составляет 88,4–92,7 % от высоты дерева, объем кроны – 148,79–309,09 м³в зависимости от варианта. Хвоя на дереве в лениногорском варианте сохраняется до 3,4 года, в алтайском – 3,7 года, ярцевском – 4,7 года. По семенной продуктивности также выделяется потомство алтайского происхождения. Меньшим количеством шишек на дереве отличается ярцевский вариант. Определение пыльцевой продуктивности показало, что на дереве формируются по 14,5–23,1 шт. побегов с микростробилами. Превышение по количе ству шишек составляет до 299,0 % от среднего значения. Деревья отселектированы по семенной и пыльцевой продуктивности и рекомендуются для составления схем смешения при создании лесосеменных плантаций, при этом использовать лучше не только быстрорастущие, урожайные деревья, но и экземпляры-опылители, что будет способствовать повышению урожайности на лесосеменных плантациях.

Состояние арборифлоры парка «Гвардейский» г. Красноярска

М.А. Кириенко, Л.Н. Скрипальщикова, И.А. Гончарова (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Проведена инвентаризация зеленых насаждений парка «Гвардейский» Советского района г. Красноярска. Цель работы – оценка видового состава и жизненного состояния древесной и кустарниковой растительности на территории этого парка. Исследование выполнено в летний период 2020 г. Видовое разнообразие, жизненное и санитарное состояние древесно-кустарниковой растительности оценено методом сплошного перечета. Индекс жизненного состояния зеленых насаждений определен с использованием общепринятой методики визуальной оценки древесной и кустарниковой растительности. Установлено, что в парке обитает 38 видов растений (по 19 деревьев и кустарников), относящихся к 30 родам 17 семейств. Растения расположены в виде аллейных и групповых посадок, солитеров, боскетов, а также включены в живые изгороди. Индексы состояния насаждений парка составляют 1,93 для растений в составе аллейных и групповых посадок, солитеров, боскетов, что соответствует ослабленному или слабо поврежденному состоянию; и 1,28 для растений живых изгородей – здоровое насаждение. По итогам исследования определены структура насаждений парка, ее особенности, виды, вносящие в нее основной вклад в количественном отношении. Выявлены наиболее ослабленные виды и причина их ослабления. Из древесных растений в парке ослаблены тополь бальзамический и вяз приземистый, что обусловлено возрастом насаждений. Ослабленное состояние лиственницы сибирской вызвано массовым поражением лиственничной почковой галлицей. Сделан вывод об отсутствии своевременного ухода за растениями, что повлекло ухудшение жизненного состояния многих видов. Определены виды, наиболее устойчивые к неблагоприятным факторам, связанным с произрастанием в условиях города. На основе анализа полученных результатов сформулированы рекомендации по улучшению состояния насаждений парка «Гвардейский».

Динамика биометрических и углеродных показателей сосновых насаждений на залежных землях Красноярской лесостепи

А.А. Вайс, Г.С. Вараксин, С.К. Мамедова, А.А. Андронова (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Сегодня серьезной проблемой является зарастание древесно-кустарниковой растительностью бывших аграрных земель. Цель исследования – изучение возрастных изменений таксационных показателей древостоев залежных земель. Учет временного фактора при мониторинге бюджета углерода позволяет выявить ряд процессов динамики депонирования углерода, которые невозможно оценить при однократном исследовании. Для решения этой задачи проанализированы данные постоянных пробных площадей в 2011 г. с повторным обмером в 2023 г. Пробные площади расположены на залежах на границе ареала Красноярской лесостепи. Динамика процесса зарастания и развития насаждений показала, что по мере формирования залежей кроме доминирующих сосны (Pinus sylvestris L.), березы (Betula pendula Roth), осины (Populus tremula L.) встречаются лиственница (Larix sibirica Ledeb.), ель (Picea obovata Ledeb.) и ива (Salix caprea L.). Динамический процесс сосновых залежей установлен за период 15–27 лет после забрасывания земель. Смешанные насаждения различного сукцессионного происхождения имели возраст 10–30 лет. На участках наблюдались различные процессы изменения густоты залежей (зарастание, изреживание). Лесовосстановление залежей происходит от стены леса и при расстоянии до 50 м продолжается после 30 лет. Для залежей характерны все возможные формы зарастания: куртинная, биогруппами, сплошная, одиночные деревья. Средняя количественная оценка показала, что наиболее интенсивные изменения высоты, диаметра, высоты начала кроны, высоты максимального диаметра кроны и диаметров крон происходили на пробной площади, где наблюдалась минимальная густота, которая в динамике уменьшалась. На участке с максимальной густотой морфологические показатели характеризовались средним приростом. Минимальные изменения зафиксированы на пробной площади, где густота значительно возросла за 12 лет. Интенсивность роста деревьев одного диаметра в высоту больше в 2023 г. в сравнении с 2011 г. Возможно, на это оказывал влияние комплекс внешних и внутренних факторов, в т. ч. климатические изменения. Для оценки углеродной продуктивности древостоев залежей целесообразно применять регрессионные уравнения, разработанные для конкретной местности. Результаты исследования динамики депонирования углерода молодняками на залежных землях указывают на целесообразность использования постаграрных земель для реализации лесоклиматических проектов.

Двухротационное выращивание контейнерных сеянцев Pinus sylvestris L. в условиях короткого вегетационного периода в высоких широтах

Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Качество лесных культур существенно зависит от характеристик посадочного материала. Для получения качественных сеянцев хвойных пород используется и оптимизируется процесс контейнерного выращивания, внедряется его двухротационый режим. Целью исследования было проведение сравнительного анализа 1-летних контейнерных сеянцев Pinus sylvestris L. по морфометрическим параметрам при двухротационном режиме выращивания в условиях короткого вегетационного периода в высоких широтах. Эксперимент проводили в лесном питомнике на юге Республики Карелии. Продолжительность для варианта 1-й ротации – 146 дней, 2-й – 91 день, для контрольного – 132 дня. Определяли параметры сеянцев: высоту, длины корня и почки, диаметр у корневой шейки, сухую массу всего сеянца, его надземной части, корня, хвои. Оценивали интегральные показатели качества: соотношение сухой массы надземной и подземной частей; коэффициент выносливости, равный отношению высоты сеянца к его диаметру у корневой шейки, а также индекс качества Диксона. Самые низкие массы сеянцев выявлены в варианте 2-й ротации. Разница средних коэффициентов выносливости и индексов качества Диксона между всеми вариантами была статистически значимой на уровне р < 0,05. Соотношение сухой массы надземной и подземной частей оказалось самым низким у сеянцев 1-й ротации. Высокие коэффициенты корреляции между массой сеянца и диаметром корневой шейки для всех вариантов подтверждают значимость последнего показателя. Результаты свидетельствуют о необходимости корректировки временного режима и использования дополнительных агроприемов для получения качественного посадочного материала.

Концептуальная модель интродукции дендрофлоры в северных широтах Русской равнины

Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Возрастание социально-эстетического значения городских зеленых насаждений, особенно при формировании жесткой урбанизированной среды обитания человека, инициирует развитие теоретических основ ступенчатой интродукции в северном направлении. Цель исследования – обобщение региональных особенностей интродукции видов дендрофлоры в условиях Европейского Севера России. Методологической базой послужили труды специалистов в области лесной интродукции, в т. ч. интродукторов-северян Ф.Б. Орлова, П.М. Малаховца, В.Н. Нилова, Н.А. Демидовой, О.С. Залывской, Е.Б. Карбасниковой и др. Результаты исследования имеют как теоретическое, так и практическое значение и являются составной частью общей теории ступенчатой интродукции в северном направлении. В процессе многолетних исследований и обобщения опыта стихийной интродукции сформирована и получила развитие оригинальная рабочая гипотеза ступенчатой интродукции древесных растений в северных природно-климатических условиях: для городской среды общепризнано наличие особого микроклимата (острова тепла), этого микроклиматиматического ресурса достаточно для успешной натурализации некоторых видов дендрофлоры несмотря на интродукционный стресс. Кратко описаны результаты работы старейших интродукционных центров на Европейском Севере. Представлены алгоритм и региональная стратегия развития исследований интродукционного процесса видов дендрофлоры в условиях Севера. Предложена концептуальная схема интродукционного испытания видов дендрофлоры в северных широтах Русской равнины. Выделены 4 стадии акклиматизации и 3 этапа натурализации. Разработан ряд шкал, вносящих вклад в совершенствование и оптимизацию интродукционных испытаний, оценку санитарно-гигиенических и социальных функций, выполняемых интродуцированными видами дендрофлоры. Богатство видового разнообразия новых для северных условий растений городской дендрофлоры является хорошей селекционной базой для дальнейших интродукционных испытаний и научной основой прогноза успешности ступенчатой интродукции многих ценных древесных и кустарниковых видов в северные широты.

Изменчивость анатомических характеристик древесины рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.) в условиях Северного Кавказа

М.У. УмаровƗ, Е.С. Чавчавадзе, Р.В. Щекалев, В.О. Романова, Р.М. Умаров (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Представлены результаты исследования структуры древесины рябины обыкновенной (Sorbus aucuparia L.) в условиях гор Северного Кавказа. Показано направление адаптационных изменений в элементах вторичной ксилемы растения на различных, в т. ч. предельных, высотах. Подтверждены выводы ряда исследований о том, что базовой реакцией рябины с подъемом в горы и снижением энергии роста, а также увеличением интенсивности транспирации является уменьшение размеров растения и снижение годового прироста ствола по диаметру. Одновременно с этим в древесине происходит ряд количественных изменений, связанных главным образом с оптимизацией водопроводящей функции. С высотой, по мере ужесточения условий водоснабжения, сохранение нормального водного баланса достигается сужением сосудов и увеличением их числа на единицу площади древесины ствола. Возрастание суммарной площади просветов происходит за счет повышения числа узких одиночных сосудов. Установленные в ходе исследования количественные анатомические изменения носят адаптивный характер. В запасающей паренхиме древесины увеличиваются густота и линейные размеры лучей. Объем лучевой паренхимы при относительно постоянной средней слойности нарастает за счет увеличения высоты слагающих луч клеток. Отмечено, что достаточный водный баланс и обогащение древесины Sorbus aucuparia живыми клетками аксиальной и лучевой паренхимы повышают жизнеспособность и пластичность всего организма, покрывают энергетические затраты на репарационные процессы, а также стимулируют возможность вегетативного размножения в неблагоприятных для семенного возобновления условиях. Значительный диапазон флуктуации количественных признаков элементов древесины рябины повышает ее адаптивные возможности, помогая занимать в природе разнообразные экологические ниши, о чем свидетельствует широкий ареал этого вида.

Жирнокислотный состав и активность ацил-липидных десатураз в почках березы повислой в зимне-весенний период в Карелии и Якутии

Л.В. Ветчинникова, А.Ф. Титов, Т.Д. Татаринова (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Изучена динамика жирнокислотного состава и активности ацил-липидных десатураз, содержащихся в почках березы повислой Betula pendula Roth, места произрастания которой находятся в контрастных природно-климатических условиях: на одной широте – 62° с. ш., но удалены друг от друга более чем на 5 тыс. км в долготном направлении – 34° в. д. (окрестности г. Петрозаводска) и 130° в. д. (окрестности г. Якутска). Установлено, что независимо от места произрастания в зимне-весенний период суммарные липиды почек березы повислой характеризовались высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. В то же время выявлены существенные различия по составу и соотношению моно-, ди-, триеновых жирных кислот, динамика которых в значительной степени зависела как от фазы зимне-весеннего развития растений, так и от степени континентальности климата. Показано, что в условиях Карелии во время вынужденного покоя (январь–март) в липидах почек березы повислой наблюдается повышенное содержание диеновых, а к началу их распускания (апрель–май) – триеновых жирных кислот, тогда как в Якутии в зимне-весенний период устойчиво преобладают моноеновые и диеновые жирные кислоты. Одновременно с этим выявлена высокая активность ω6- и ω3-десатураз (ответственных за синтез линолевой С_18:2и линоленовой С_18:3жирных кислот) в липидах почек березы повислой, произрастающей в Карелии, а ω9-десатуразы (катализирующей синтез олеиновой С18:1 жирной кислоты) – в Якутии. Высказано предположение, что в условиях многолетней мерзлоты существует взаимосвязь между экспрессией генов, контролирующих образование ω9-ацил-липидной десатуразы, и устойчивостью тканей зачаточных органов в период их внутрипочечного развития к отрицательным температурам не только воздуха, но и корнеобитаемого слоя почвы. По мнению авторов, особенности, выявленные в составе суммарных липидов в почках березы повислой в Якутии по сравнению с Карелией, могут рассматриваться как один из дополнительных механизмов, повышающих адаптивный потенциал вида в условиях многолетней мерзлоты и позволивший представителям рода Betula L. расширить ареал до северной границы распространения древесной растительности.

Жизнеспособность растений в условиях урбанизированной среды

Г.Ю. Морозова (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Целью исследования является анализ жизненного состояния древесных растений в урбанизированной среде для решения проблем озеленения крупного города (на примере г. Хабаровска). Использованы методы геоботанического, лесотаксационного, флористического, популяционного анализа и морфометрического подхода. Формирование насаждений Хабаровска прошло путь от садово-приусадебного типа с немногочисленными садами и скверами до общественных озелененных пространств. Общая площадь озелененных территорий составляет 17 127,9 га с перспективой увеличения озеленения общего пользования к 2030 г. на 1435,9 га. Использование ограниченного ассортимента древесных пород в прошлом привело к формированию современного тополево-ильмового облика насаждений города. Массовые посадки тополей и вязов в 1950–1960 гг. создали проблему срочного сноса старовозрастных насаждений в больших объемах в настоящее время. Отмечается сокращение озелененных площадей в парках, недостаточный уход и, как следствие, снижение жизненного состояния растений. Состав дендрофлоры Хабаровска включает 59 видов деревьев, 58 видов кустарников и лиан, что приближается к показателю природного биоразнообразия. Относительное жизненное состояние древесных насаждений изменялось на разных городских объектах от 69 % (ослабленный древостой) до 94 % (здоровый древостой). В среднем по городу доля здоровых деревьев составляет 57,6 %, деревьев в удовлетворительном состоянии – 34,5 %, неудовлетворительном – 7,9 %. Использование популяционных методов исследования в решении проблем озеленения позволит провести подбор видов лиственных и хвойных пород, адаптированных к стрессам урбанизации, и создать экологически устойчивые, эстетически привлекательные и экономически более выгодные насаждения. Высокое разнообразие древесных растений отмечается в парках (89 видов) и на бульварах (77 видов), низкое – на городских площадях (9 видов) и основных проездах по городу (27 видов). Озеленение автотранспортной инфраструктуры представлено 55 видами. Область применения результатов: муниципальное управление, планирование и развитие городской территории.

Особенности структуры черничных ельников Большого Соловецкого острова

Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Исследование выполнено в самых типичных и наиболее распространенных для Большого Соловецкого острова насаждениях – в черничных ельниках. Использованы лесоустроительные материалы и данные, полученные на пробных площадях. На последних, а также в их буферных зонах были замерены диаметры и высоты у 325 учетных деревьев и взяты керны для изучения возрастной структуры древостоев. В составе черничных ельников установлено присутствие всех лесообразующих пород острова. Средний породный состав отражается формулой 6Е2Б1С1Ос. Преобладают (76 %) древостои с полнотой 0,6–0,7, но в то же время значительную долю составляют и низкополнотные насаждения – 21 %, почти отсутствуют высокополнотные. На Соловках, согласно архивным данным, сплошные рубки не проводились, за исключением отдельных вырубок в 20–30-е гг. XX в. при существовании здесь Соловецкого лагеря особого назначения. Все это, казалось бы, должно способствовать сохранению высоковозрастных деревьев. Однако средний возраст еловых древостоев составляет 155 лет, а самые старые доживают до 250 лет. Этот возраст можно считать предельным для условий Соловецкого архипелага. Показано, что все древостои разновозрастные с различным распределением деревьев по классам возраста. Встречаются черничные ельники со значительным промежутком между поколениями деревьев, а также с цикличностью в появлении максимального количества деревьев в определенные периоды. Выявлены следующие типы возрастной структуры: абсолютно-разновозрастные, ступенчато-разновозрастные и циклично-разновозрастные. Деревья ели, как было установлено, достаточно хорошо растут по диаметру, но рост в высоту заторможен, в результате формируются сильносбежистые стволы. В среднем максимальной высоты – около 20 м – деревья достигают при диаметре 30–40 см. Относительная высота составляет в среднем 0,66 м/см – это 67 % от показателя материковых ельников. Она находится в обратной зависимости от диаметра: чем он выше, тем ниже относительная высота.

Особенности восстановления хвойно-широколиственных лесов

В.А. Савченкова, С.Б. Васильев, В.Ф. Никитин (Автор) — Wed, 18 Dec 2024 00:00:00 +0300

Статья посвящена проблеме восстановления вырубок на территории лесного района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов центра европейской части России. Вследствие интенсивного использования лесных ресурсов, в целях рационального планирования их возобновления возникает необходимость систематической оценки естественного и искусственного восстановления основных лесообразующих пород. Для районов с развитой сетью транспортных путей в настоящее время возрастает проблема ухудшения породного состава лесов, а также их качественного состояния в результате длительной и интенсивной лесоэксплуатации. Это и определило цель исследования, которое проводилось путем полевого обследования подроста и лесных культур лесообразующих пород согласно методике А.В. Побединского и стандартной методике учета подроста. Объектом исследования являются молодняки естественного и искусственного (создание лесных культур путем их посадки) происхождения в хвойно-широколиственных (смешанных) лесах европейской части России после сплошных рубок. Анализ структуры производства и спроса (согласно опросным данным) показал, что предпочтение отдается заготовке березы (40 % от вырубаемого объема). Результаты сравнения особенностей роста молодого поколения древесных пород с учетом возраста и густоты их произрастания позволили сделать вывод, что подрост легче и быстрее адаптируется преимущественно к условиям произрастания В₄, В₃, С₄, С₃, А₄, А₃, единично – В₂, по сравнению с лесными культурами. Во многих случаях созданные путем посадки в дно борозды культуры ели полностью погибают (вымокают) или остаются в объеме, не обеспечивающем удовлетворительное лесовосстановление. Выявлены случаи оголения в возрасте 22 лет корневой системы культур ели, которые были созданы посадкой в отвал. На основании экспериментальных данных установлено, что на территории лесного района хвойно-широколиственных (смешанных) лесов Ярославской, Московской и Нижегородской областей успешно формируются продуктивные молодняки естественного происхождения. Предложены критерии учета подроста и молод няка мягколиственных древесных пород. Разработаны рекомендации по повышению эффективности мероприятий по лесовосстановлению в лесорастительных условиях В₄, В₃, С₄, С₃, А₄, А₃. Отмечено положительное влияние малины на самосев основных лесообразующих пород. Количество самосева на таких участках составляет 1,0–1,5 тыс. шт./га.