ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2024.247.42-55isplta-268Research ArticleЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВОFORESTRYВлияние вида посадочного материала и способов обработки почвы на сохранность, рост и структуру древесины 24-летних культур елиThe effects of the stocking material type and soil pre-treatment methods on survival, growth and wood structure in 24-year-old spruce cropshttps://orcid.org/0000-0002-7881-1140ПеккоевА. Н.PekkoevA. N.

ПЕККОЕВ Алексей Николаевич – руководитель лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов, старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук

186910, ул. Пушкинская, д. 11. г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия

 

PEKKOEV Alexey N. – PhD (Agricultural), Head of the Laboratory for Boreal Forest Dynamics and Production, Senior Researcher

185910. Pushkinskaya str. 11. Petrozavodsk. Pepublic of Karelia. Russia

pek-aleksei@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3703-0898НероноваЯ. А.NeronovaYa. A.

НЕРОНОВА Яна Анатольевна – младший научный сотрудник лаборатории динамики и продуктивности таежных лесов; кандидат сельскохозяйственных наук

186910, ул. Пушкинская, д. 11, г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия

 

NERONOVA Yana A. – PhD (Agricultural), junior researcher of the Laboratory for Boreal Forest Dynamics and Production

185910. Pushkinskaya str. 11. Petrozavodsk. Pepublic of Karelia. Russia

neronovaya@yandex.ruИнститут леса Карельского научного центра РАНРоссияForest Research Institute of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20241304202412474255Copyright © Пеккоев А.Н., Неронова Я.А., 20242024Пеккоев А.Н., Неронова Я.А.Pekkoev A.N., Neronova Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/268

Проведено исследование сохранности, роста и структуры древесины 24-летних культур ели, созданных сеянцами и саженцами с применением различных способов обработки почвы (удаление подстилки, создание микроповышений, без обработки почвы). Выявлено, что крупномерные саженцы благодаря устойчивости к отрицательному влиянию ряда экологических факторов к середине третьего десятилетия имели сохранность 92%, в то время как сохранность сеянцев в этом же возрасте была равна 29%. Культуры ели, созданные саженцами, росли по I классу бонитета и превосходили культуры, созданные сеянцами, по высоте и диаметру в 2–2,5 раза, а по объему среднего дерева – в 5–8 раз. Установлено, что способ обработки почвы влияет на радиальный прирост на протяжении первого десятилетия, а вид посадочного материала – до конца второго. Увеличение прироста древесины у саженцев связано с образованием большего числа рядов ранних трахеид и формированием более толстостенных трахеид в ранней и поздней зоне (на 30 и 9% соответственно). При этом, несмотря на колебания процента поздней древесины у саженцев, данный качественный показатель прироста не опускался ниже средних значений (16–23%), характерных для естественно произрастающих ельников европейской части России. Результаты исследований позволят в будущем обосновать режимы целевого лесовыращивания ели на основе выбора посадочного материала, способов обработки почвы и регулирования густоты культур для получения сортиментов с низким содержанием поздних трахеид и смолистых веществ, идущих на балансовое сырье ЦБК или сортиментов с плотной, однородной по строению древесиной – на производство высококачественного пиловочника.

The survival, growth, and wood structure of 24-year-old spruce crops planted as seedlings and saplings using different soil pre-treatment methods (forest floor removal, mounding, without soil pre-treatment) were studied. The study showed that owing to higher resistance to some adverse environmental impacts the survival rate of largesized saplings by the middle of the third decade was 92%, whereas the survival rate of seedlings at the same age was 29%. Spruce crops planted as saplings had the growth parameters of quality class I, with height and diameter 2-2.5-fold greater and average tree volume 5-8-fold greater than in crops planted as seedlings. It has been established that the method of pre-treating soil influenced the radial increment during the first decade and the type of stocking material – until the end of the second decade. The greater wood increment in saplings is due to the formation of a larger number of earlywood tracheid rows and thicker-walled tracheids in early- and late wood (by 30 and 9%, respectively). Notwithstanding the variable percentage of latewood in saplings, this increment quality did not go below the average levels (16–23%) typically found in naturally growing spruce stands in European Russia. In the future, the results of the study can be used to substantiate the regimes for target-oriented cultivation of spruce through selection of the stocking material, soil pre-treatment methods and crop density regulation to get timber with low content of latewood tracheids and resinous substances for the pulp-and-paper industry or crops with dense, uniformly structured wood for high-grade saw timber.

лесовосстановлениеагротехника создания культурсохранностьход ростарадиальный приростмикроструктура древесиныreforestationcrop planting technologysurvivalgrowth progressradial incrementwood microstructureФинансовое обеспечение исследований осуществлялось из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН)ReferencesБабич Н.А., Баранин А.И., Тутыгин Г.С. Состояние и проблемы лесовосстановления в Северной России // Лесовосстановление на Европейском Севере // Бюллетень НИИ леса Финляндии. 2000. № 772. С. 39–45.Babich N.A., Baranin A.I., Tutygin G.S. Status and problems of reforestation in Northern Russia // Reforestation in the European North: Bulletin of the Forest Research Institute of Finland. Helsinki: Forest Research Institute of Finland, 2000, no. 772, pp. 39–45. (In Russ.)Белова А.И., Хамитов Р.С., Хамитова С.М., Полякова Е.С. Рост лесных культур ели европейской созданных сеянцами с закрытой корневой системой // Хвойные бореальной зоны. 2022. Т. 40, № 2. С. 109–113. DOI: 10.53374/1993-0135-2022-2-109-113Belova A.I., Khamitov R.S., Khamitova S.M., Polyakova E.S., Growth of European Spruce Forest Crops Created by Seedlings With a Closed Root System. Conifers of the Boreal Area, 2022, no. 40 (2), pp. 109–113. DOI: 10.53374/1993-0135-2022-2-109-113. (In Russ.)Бутенко О.Ю. Влияние параметров посадочного материала на лесоводственную эффективность культур ели: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук. СПб: СПбГЛТУ, 2008. 20 с.Butenko O.Yu. Influence of Planting Material Parameters on the Silvicultural Efficiency of Spruce Crops: abstract of the thesis. dis. cand. a.-c. Sciences. St. Petersburg: SPbGLTU, 2008. 20 p. (In Russ.)Ваганов Е.А., Шашкин А.В. Рост и структура годичных колец хвойных. Новосибирск: Наука, 2000. 232 с.Vaganov Е.А., Shashkin А.В. Growth and Structure of Coniferous Annual Rings. Novosibirsk: Nauka Publ. 2000. 232 p. (In Russ.)Дёмина Н.А., Наквасина Е.Н. Географическая изменчивость качества древесины ели и ее значение в целевом лесовыращивании // Arctic Environmental Research. 2013. № 2. С. 67–74.Demina N.A., Nakvasina E.N. Importance of Geographical Variability of Spruce Quality for Target Cultivation of Forests. Arctic Environmental Research, 2013, no. 2, pp. 67–74. (In Russ.)Жигунов А.В. Теория и практика выращивания посадочного материала с закрытой корневой системой. СПб.: СПбНИИЛХ, 2000. 293 с.Zhigunov A.V. Theory and practice of containerized planting material growing. St. Petersburg, 2000. 293 p. (In Russ.)Маркова И.А. Лесоводственная эффективность плантационного выращивания на Северо-Западе России // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2012. Вып. 198. С. 16–23.Markova I.A. Silvicultural Efficiency of Plantation Cultivation in the North-West of Russia. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii, 2012, iss. 198, pp. 16–23. (In Russ.)Мелехов В.И., Бабич Н.А., Корчагов С.А. Качество древесины сосны в культурах. Архангельск: АГТУ, 2003. 110 с.Melekhov V.I., Babich N.A., Korchagov S.A. The Quality of Pine Wood in Crops. Arkhangelsk: AGTU, 2003. 110 p. (In Russ.)Мерзленко М.Д. Актуальные аспекты искусственного лесовосстановления // ИВУЗ. Лесной журнал. 2017. № 3. С. 22–30. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.22Merzlenko M.D. Relevant Aspects of Artificial Reforestation. IVUZ. Zhurnal, 2017, no. 3, pp. 22–30. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.3.22. (In Russ.)Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Состояние и рост лесных культур сосны и ели, созданных из посадочного материала с открытыми и закрытыми корнями, в средней и северной подзонах тайги Архангельской области // Труды СПбНИИЛХ. 2016. № 1. С. 64–71Mochalov B.A., Bobushkina S.V. Status and Growth of Forest Plantations of Pine and Spruce, Created From Planting Material With Open and Closed Roots in the Middle and Northern SubZones of the Taiga of the Arkhangelsk Region. Trudy SPbNIILKh. 2016, no. 1, pp. 64–71. (In Russ.)Мочалов Б.А., Бобушкина С.В. Лесокультурное производство – основа непрерывности лесопользования // ИВУЗ. Лесной журнал. 2021. № 4. С. 80–96. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-80-96Mochalov B.A., Bobushkina S.V. Silvicultural Production as a Basis for Continuity of Forest Management. IVUZ. Lesnoy Zhurnal, 2021, no. 4, pp. 80–96. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-80-96. (In Russ.)Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 160 с.Poluboyarinov O.I. Density of Wood. M.: Lesnaya promyshlennost, 1976. 160 p. (In Russ.)Смирнов А.П., Смирнов А.А., Монгуш Б.Ай-Д. Продуктивность хвойных древостоев и естественное возобновление на вырубках в связи с плодородием лесной почвы // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2018. Вып. 223. С. 28–46. DOI: 10.21266/2079-4304.2018.223.28-46Smirnov A.P., Smirnov A.A., Mongush B.Ay-D. Productivity of Coniferous Forest Stands and Natural Regeneration in Clearings Due to the Fertility of Forest Soil. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii, 2018, iss. 223, pp. 28–46. DOI: 10.21266/2079-4304.2018.223.28-46. (In Russ.)Соколов А.И. Лесовосстановление на вырубках Северо-Запада России. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2006. 215 с.Sokolov A.I. Reforestation in the Clearings of the North-West of Russia. Petrozavodsk: KarSC RAN, 2006. 215 p. (In Russ.)Соколов А.И. Повышение ресурсного потенциала таежных лесов лесокультурным методом. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2016. 178 с.Sokolov A.I. Increasing the Resource Potential of Taiga Forests by the Silvicultural Method. Petrozavodsk: KarSC RAN, 2016, 178 p. (In Russ.)Федорец Н.Г., Морозова Р.М., Синькевич С.М., Загуральская Л.М. Оценка продуктивности лесных почв Карелии. Петрозаводск, 2000. 195 с.Fedorets N.G., Morozova R.M., Sinkevich S.M., Zaguralskaya L.M. Evaluation of the Productivity of Forest Soils in Karelia. Petrozavodsk, 2000. 195 p. (In Russ.)Фрейберг И.А., Залесов С.В., Терин А.А. Совершенствование технологий восстановления хвойных насаждений // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 5. С. 686.Freiberg I.A., Zalesov S.V., Terin A.A. Improving technologies for the restoration of coniferous plantations. Modern problems of science and education, 2013, no. 5, p. 686. (In Russ.)Харитонов В.А., Соколов А.И., Пеккоев А.Н. Влияние агротехники на сохранность и рост 24-летних культур ели на вейниковой вырубке // Бореальные леса: состояние, динамика, экосистемные услуги: тезисы докладов Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2017. C. 314–317.Kharitonov V.A., Sokolov A.I., Pekkoev A.N. Influence of agricultural technology on the safety and growth of 24-year-old spruce crops in the reedgrass clearing. Boreal forests: state, dynamics, ecosystem services: abstracts of the All-Russian Scientific Conference with International Participation. Petrozavodsk: Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2017, pp. 314–317. (In Russ.)Grossnickle S.C., MacDonald J.E. Seedlings quality: history, application, and plant attributes // Forests. 2018. No. 9(5). P. 1–23. DOI: 10.3390/f9050283Grossnickle S.C., MacDonald J.E. Seedlings quality: history, application, and plant attributes. Forests. 2018. no. 9(5), pp. 1–23. DOI: 10.3390/f9050283Morsing J., Kepfer-Rojas S., Baastrup-Spohr L., Rodriguez A.L., Raulund-Rasmusse K. Litter legacy after spruce plantation removal hampers initial vegetation establishment // Basic and applied ecology. 2020. No. 42. P. 4–14. DOI: 10.1016/j.baae.2019.11.006Morsing J., Kepfer-Rojas S., Baastrup-Spohr L., Rodriguez A.L., Raulund-Rasmusse K. Litter legacy after spruce plantation removal hampers initial vegetation establishment. Basic and applied ecology, 2020, no. 42, pp. 4–14. DOI: 10.1016/j.baae.2019.11.00Nilsson U., Luoranen J., Kolström T., Örlander G., Puttonen P. Reforestation with planting in northern Europe // Canadian Journal of Forest Research. 2010. No. 25(4). P. 283–294. DOI: 10. 1080/02827581.2010.498384Nilsson U., Luoranen J., Kolström T., Örlander G., Puttonen P. Reforestation with planting in northern Europe. Canadian Journal of Forest Research, 2010, 25(4), pp. 283–294. DOI: 10. 1080/02827581.2010.498384Prendin A.L., Petit G., Carrer M., Fonti P., Björklund J., G. von Arx. New research perspectives from a novel approach to quantify tracheid wall thickness // Tree Physiology. 2017. No. 37. P. 976–983. DOI: 10.1093/treephys/tpx037Prendin A.L., Petit G., Carrer M., Fonti P., Björklund J., G. von Arx. New research perspectives from a novel approach to quantify tracheid wall thick-ness. Tree Physiology, 2017, no. 37, pp. 976–983. DOI: 10.1093/treephys/tpx037Rozenberg P., Van Loo J., Hannrup B., Grabner M. Clonal variation of wood density record of cambium reaction to water deficit in Picea abies (L.) Karst // Annals of Forest Science. 2002. No. 59. P. 533–540.Rozenberg P., Van Loo J., Hannrup B., Grabner M. Clonal variation of wood density record of cambium reaction to water deficit in Picea abies (L.) Karst. Annals of Forest Science, 2002, no. 59, pp. 533–540.Sikström U., Hjelm K., Holt Hanssen K., Saksa T., Wallertz K. Influence of mechanical site preparation on regeneration success of planted conifers in clearcuts in Fennoscandia // Silva Fennica. 2020. No. 54(2). P. 1–35. DOI: 10.14214/sf.10172Sikström U., Hjelm K., Holt Hanssen K., Saksa T., Wallertz K. Influence of mechanical site preparation on regeneration success of planted conifers in clearcuts in Fennoscandia. Silva Fennica, 2020, no. 54(2), pp. 1–35. DOI: 10.14214/sf.10172Sutton R.F. Mounding site preparation: a review of European and North American experience // New Forests. 1993. No. 7. P. 151–192. DOI: /10.1007/BF00034198Sutton R.F. Mounding site preparation: a review of European and North American expe-rience. New Forests, 1993, no. 7, pp. 151–192. DOI: /10.1007/BF00034198Thiffault N., Lenz P.R.N., Hjelm K. Plantation Forestry, Tree Breeding, and Novel Tools to Support the Sustainable Management of Boreal Forests // Boreal Forests in the Face of Climate Change: Sustainable Management. Cham: Springer International Publishing. 2024. P. 383–401. DOI: 10.1007/978-3-031-15988-6_14Thiffault N., Lenz P.R.N., Hjelm K. Plantation Forestry, Tree Breeding, and Novel Tools to Support the Sustainable Management of Boreal Forests. Boreal Forests in the Face of Cli-mate Change: Sustainable Management. Cham: Springer International Publishing, 2024, pp. 383–401. DOI: 10.1007/978-3-031-15988-6_14

The authors declare that there are no conflicts of interest present.