Возраст биологической зрелости – это возраст, соответствующий максимальной величине среднегодового прироста древостоя. При достижении возраста биологической зрелости осуществляется переход от формирования древостоя к его зрелости. При этом наблюдается максимальный прирост общей биомассы и начинается обильное плодоношение. Эмпирические данные о текущем приросте сосновых и дубовых древостоев по общей продуктивности были взяты из таблиц А.З. Швиденко. В качестве аналитической зависимости биомассы древостоев от времени применена эколого-физиологическая модель, объясняемая с точки зрения неравновесной термодинамики для открытых систем. Аппроксимируя простой аналитической зависимостью эмпирические значения вблизи положения максимума прироста, получаем время, при котором прирост древостоя достигает максимального значения. С другой стороны, биомасса насаждения с приемлемой точностью пропорциональна запасу древостоя, особенно на достаточно малом промежутке времени. В этом случае максимальный прирост можно определить, взяв вторую производную от функции, выражающей зависимость биомассы от времени, и приравняв ее нулю. Сравнивая значения, полученные этими двумя альтернативными способами, можно судить о достоверности полученных результатов и о качестве используемой модели древостоя. В работе обосновываются два альтернативных способа определения возраста биологической зрелости древостоя. Важным результатом для эколого-физиологического моделировании является включение в FLR-модель возраста биологической зрелости, так как максимальное отклонение теоретических значений от соответствующих эмпирических наблюдается у малых возрастов. В будущем планируется термодинамически обосновать (или опровергнуть) необходимость реализации процесса эколого-физиологического моделирования древостоя, начиная с возраста биологической зрелости. Есть основания предполагать, что возраст биологической зрелости определяет возраст, начиная с которого возможно считать древостой экологической системой.

Исследование посвящено выявлению ранних стадий повреждения еловых насаждений короедом-типографом. С практической точки зрения важнейшее значение представляет выявление начальной стадии повреждения короедом, при которой колонизированные деревья еще не проявляют отчетливых симптомов повреждения, а хвоя сохраняет зеленый цвет. Задача исследования состояла в изучении методами математической статистики изменений вегетационных индексов NDVI и SWVI для еловых насаждений, которые за три года прошли путь от здоровых до сильно поврежденных. Объектами исследования служили 12 очагов массового размножения короеда-типографа и других стволовых вредителей, выявленных в 2021 г. на территории Выборгского и Гатчинского районов Ленинградской области в спелых еловых насаждениях. При проведении наземных работ было выполнено обследование и картирование очагов. С помощью картографического сервиса EO Browser на территорию очагов были получены материалы космической съемки Sentinel-2B за июнь- сентябрь 2020 г. (отсутствие повреждения), 2021 г. (ранние стадии повреждения) и 2022 г. (поздние стадии повреждения). На основе полученных материалов ДЗЗ были рассчитаны вегетационные индексы NDVI и SWVI. С помощью дисперсионного анализа установлено достоверное и значимое снижение значений обоих индексов по годам повреждения, а также по годам и месяцам. Отмечено, что при повреждении насаждений короедом меняется сезонная динамика значений индексов. Выявлены достоверные линейные тренды снижения значений индексов по годам и месяцам. Анализ коэффициентов чувствительности и синхронности изменения вегетационных индексов по годам и месяцам показал, что снижение значений индексов происходит независимо от внешних (случайных) факторов, а также не синхронно относительно друг от друга. В практическом отношении выявленные закономерности изменения вегетационных индексов NDVI и SWVI могут служить сигналом о начальной стадии повреждения насаждений и основанием для проведения наземных обследований c целью раннего обнаружения повреждений и своевременного предотвращения их распространения.

В статье приведена характеристика Ботанического сада им. Б.В. Гроздова и история его создания. Дана характеристика коллекции Ботанического сада, дано распределение их по географической принадлежности и таксонам. Приведены особенности интродукции и акклиматизации видов на территории сада. Даны рекомендации по подбору растений для введения в зеленые насаждения г. Брянска.

Новые данные, полученные авторами, расширяют и конкретизируют существующие представления о типологии и экологии сообществ кедрового стланика материковых районов Корякского округа Камчатского края. В районе исследований наиболее широко распространены кедровостланики кустарниково-зеленомшистые, приуроченные к средним условиям увлажнения и богатства почвы. Они должны быть отнесены ко II классу природной пожарной опасности. Насаждения кедрового стланика, богатые лишайниками, занимают самые бедные и сухие местообитания на щебнистых осыпях базальтов и андезитов. Они отнесены к I классу природной пожарной опасности. Древостои кедрового стланика с обильной кассиопеей приурочены к дренированным литоземам на ультраосновных породах, расположенных на верхней границе пояса стлаников. По условиям горимости они близки к кустарничково-лишайниковым кедровостланикам и также соответствуют I классу природной пожарной опасности. Кедровостланики сфагновые, занимают крайнюю ступень в ряду застойного увлажнения. Они отнесены к IV классу природной пожарной опасности. Кедровостланики морошково-осоковые индицируют начальные стадии процесса застойного заболачивания и занимают в экологическом ряду промежуточное положение между зеленомошными и сфагновыми типами леса. По условиям горимости они соответствуют III классу природной пожарной опасности. Кедровостланики кустарничково-вейниковые приурочены к местообитаниям с проточным увлажнением. Они отнесены к IV классу природной пожарной опасности.

По результатам анализа опыта наилучшей международной практики рассмотрено воздействие на птиц различных компонентов техносферы: урбоэкосистем; объектов рекреации; портовых комплексов и паромных переправ; объектов нефтедобывающей промышленности; объектов инфраструктуры возобновляющихся источников энергии (полей ветряных мельниц и т. п.). Оценена роль птиц в системе экологического мониторинга объектов техносферы. Постулируется необходимость системного подхода, при котором техносфера рассматривается с позиции эмерджентности не как простая совокупность различных объектов, а как качественно новое единство взаимодействующих компонентов. Выявлены факторы положительного и негативного воздействия техногенных объектов на орнитофауны. Показано, что проанализированные виды воздействия антропогенных объектов на орнитофауну должны рассматриваться в совокупности, на основе системного подхода.

В статье приведена оценка качества одно-, двух-трехлетних сеянцев ели европейской, выращиваемых в питомниках открытого грунта Балтийско- Белозерского таежного лесного района. Актуальность исследования обусловлена выявлением качества посадочного материала при различных условиях произрастания для формирования базы данных, способствующей разработке программ целевого выращивания сеянцев. Исследования проводили в 2022 г. во временном питомнике с супесчаными почвами, в постоянных питомниках со среднесуглинистыми почвами с полной и неполной технологией работ. Неполная технология работ заключалась прежде всего в отсутствии системной борьбы с сорняками, рыхления. При полной технологии работ применялись биологически активные вещества. Обследования проводили по стандартным методикам во второй половине вегетационного периода. Временные лесные питомники, характеризуются большим количеством сеянцев на погонный метр при высокой доле здоровых экземпляров по сравнению с постоянными питомниками. Лучшим ростом и лучшими показателями качества обладают сеянцы, выращенные в постоянном лесном питомнике с полной технологией работ и применением биологически активных веществ. Выполнение полной технологии работ с применением биологически активных веществ при выращивании сеянцев способствует не только раннему достижению нормативных размеров, но и повышает устойчивость сеянцев к неблагоприятным факторам. Успешность произрастания сеянцев можно оценивать по количеству ветвей в кроне. Выявлена высокая значимая теснота связи количества ветвей в кроне с высотой сеянцев и массой корней. Отсутствие системной борьбы с сорной растительностью в постоянном лесном питомнике открытого грунта приводит к критическому сокращению количества сеянцев на погонном метре и доли здоровых сеянцев, снижению их биометрических показателей по сравнению с временным питомником. Временные лесное питомники на супесчаных почвах с минимум технологических приемов показали высокую эффективность выращивания сеянцев ели. Необходимо уделять достойное внимание популярному в советский период методу выращивания сеянцев во временных питомниках.

Приведены результаты долгосрочных испытаний географических культур, заложенных по программе ВНИИЛМ, в 1977 году в Ленинградской области семенными потомствами Picea abies (L.) Karst., Picea obovata Ledeb. и гибридных форм этих двух видов. За 45-летний период развития культур установлено, что в районе испытания ель европейская и гибридные формы с преобладанием признаков ели европейской имеют значительные преимущества перед елью сибирской. Это обусловлено влиянием множества факторов. В первую очередь, географическим происхождением семян и различной степенью адаптивности растений к несвойственным условиям произрастания. Лучшей сохранностью (46–54%), наряду с местным ленинградским, характеризуются потомства гибридных форм происхождением из Пряжинского лесхоза Республики Карелия и Коношского лесхоза Архангельской области. Низкой сохранностью (18–32%), крайне ослабленным состоянием и ростом отмечены потомства P. obovata и гибридные формы происхождением из наиболее удалённых на восток (коми, свердловские) и север (архангельско- пинежское) районов. На протяжении многих лет прослеживается достоверная зависимость: чем севернее и восточнее местонахождение материнских климатипов, тем хуже состояние, сохранность, рост и продуктивность потомств; доля влияния географических факторов достигает, в зависимости от широты и долготы происхождений 48 и 64% соответственно. Успешность развития потомств ели зависит от факторов климата в местах заготовок семян, максимальное значение имеет период с температурой более +5 °С, доля влияния которого на рост культур составляет 73–74%. В настоящее время лидером по продуктивности является местное ленинградское потомство. Из числа потомств инорайонных климатипов выделены лучшие происхождением в пределах границ: ориентировочно 61°40′– 54°20′ с.ш. и 36°20′ – 22° в.д.; прежде всего это относится к происхождениям из Тверской области, Республики Карелия (Пряжинский лесхоз), Республик Литва и Беларусь.

В статье приведены результаты полевых исследований сообществ, схожих по занимаемому экологическому пространству режимов солевого богатства почв (Tr) и увлажнения (Hd) с типом леса дубняк дубравномятликовый. Фоновыми видами древостоев являются Quercus robur L., Tilia cordata Mill., Betula pendula Roth., Populus tremula L., Acer platanoides L.; подлеска – Euonymus verrucosa Scop., Sorbus aucuparia L.; напочвенного покрова – Convallaria majalis L., Poa nemoralis L., Galium odoratum (L.) Scop. Эколого-ценотические спектры растений дубовых сообществ отличаются от остальных меньшей долей неморальных (Nm) видов, несколько большей – лугово-степных (сухо- (MDr) и влажно-луговых (MFr), а также степных (St)) видов. Дубовую часть древостоев можно считать устойчивой на основании критериев H/G, S2 и динамике таксационных характеристик, ценопопуляцию Q. robur L. вследствие одновозрастности деревьев и отсутствия постоянного оборота поколения – нестабильной и деградирующей.

Исследование состояния насаждений тополя бальзамического Populus balsamifera L., находящихся в стадии распада и назначенных в рубку в 2022 году показало различия, возникшие в ходе полного жизненного цикла в принципиально различных условиях произрастания. Так, в условиях высокой антропогенной нагрузки на улично-дорожной сети г. Новосибирска средний диаметр ствола у основания был на 11,8 см больше, чем у тополя бальзамического, произраставшего в условиях минимальной антропогенной нагрузки городских лесов города Новосибирска. Максимальным приростом тополя бальзамического в условиях городских лесов характеризуются первые три десятилетия роста деревьев, затем начинается постепенное уменьшение прироста. Разница в приросте за первое и последнее десятилетия жизни деревьев составляет 2,4 раза. В то время как для тополей, произраставших на Вокзальной магистрали, максимальным приростом характеризуются первые два десятилетия роста деревьев, затем начинается постепенное уменьшение прироста. Разница в приросте за первое и последнее десятилетия жизни деревьев составляет всего 27%, то есть уменьшение объема прироста древесины с течением времени, особенно в последние три десятилетия активного развития городского автомобильного транспорта не подтверждается. В то время как уменьшение объемов прироста в условиях конкуренции в городских лесах становится все заметнее с каждым десятилетием. Еще одним важным фактором оценки состояния древесины является ее фаутность. В данном случае все негативное воздействие окружающей среды на Вокзальной магистрали создало образование и развитие множества дефектов древесины. Из двадцати шести экземпляров тополя бальзамического 19 имело трещины древесины в основании ствола (73%). Три экземпляра (11%) имели обширные дупла у оснований ствола, вероятно полученные в результате механизированной уборки в зимний период. Пять экземпляров (19%) имели очевидные признаки наличия стволовой гнили с разрушением древесины. Насаждения, произраставшие в условиях городских лесов, имели меньше пороков древесины. К ним можно отнести наличие трещин у семи экземпляров тополя бальзамического (43%) и два экземпляра к моменту сноса были сухостоем предыдущих лет. Признаки наличия стволовых гнилей и дупла, морозобойные трещины в основании стволов отсутствовали.

В системе лесопользования должны иметь статус комплексные рубки, предусматривающие одновременное выполнение в насаждении элементов по заготовке спелой и перестойной древесины и рубок ухода (разреживания). К комплексным рубкам следует относить освоение лиственных и лиственно- хвойных лесов, когда за один приём обеспечивается преобладание в древостое елового элемента с высокой его последующей энергией роста в пределах I–III классов бонитета и устойчивостью к лесоразрушающим факторам. Для формирования ельников из подроста высотной категории до 4 м (средняя – до 1,5–2,0 м), с обеспечением продуктивности древостоя по I–II классу текущего бонитета, достаточным является сохранение подроста в пределах 1,5–3,0 тыс. экз./га. Такой подход позволяет осуществлять более качественный уход (разреживание) за подростом. Последующие разреживания на ранней стадии при селективном методе отбора будут способствовать выращиванию ельников из деревьев всех категорий (подрост, самосев) с лучшими наследственными свойствами, исключая их угнетение. Такой метод проведения комплексных рубок позволит формировать при проведении рубок ухода на селекционной основе за породным и качественным составом елового элемента ценные еловые насаждения. Комплексные рубки не рассматриваются в действующем Российском законодательстве, что связано с отсутствием достаточного научного обоснования и нормативного обеспечения. Многолетние исследования на стационарном объекте позволили проследить за формированием насаждений после комплексных рубок и разработать научно-обоснованные критерии для их проведения.

Проблемы, связанные с лесными пожарами, существенно обостряются на фоне климатических изменений. При этом организация охраны лесов от пожаров является одним из наиболее дорогостоящих лесохозяйственных мероприятий, что требует оптимизации затрат на охрану лесов через увязку объемов проводимых мероприятий с лесопожарными рисками, в частности, с показателем пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды. Вместе с тем, используемые в настоящее время методы определения данного показателя не учитывают природно-климатических особенностей регионов страны, что привело к необходимости разработки специалистами ФБУ ВНИИЛМ новой классификации пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды. Накопление больших объемов структурированных данных в сфере охраны лесов от пожаров, а также развитие информационных технологий, позволяют оптимизировать существующие подходы к определению граничных значений комплексного показателя пожарной опасности в лесах по условиям погоды и впервые выполнить детализированные расчеты для всех регионов Российской Федерации. В целях научного обоснования целесообразности внедрения разработанной классификации предложен метод (включая расчетные формулы и алгоритм), который основан на сопоставлении объема затрат на авиационное патрулирование лесов (рассчитанного по регламентированному количеству вылетов при соответствующем классе пожарной опасности) и затрат на несвоевременно обнаруженные пожары, которые перешли в категорию крупных (только тех, которые могли возникнуть в дни, когда по действующей шкале полеты не планировались, а по новой должны осуществляться). Для выполнения расчетов был разработан специальный набор программных скриптов на языке PostgreSQL. На основе архивных данных Информационной системы дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) и данных региональных диспетчерских служб была произведена оценка экономических последствий перехода на новую классификацию. Расчеты показали, что несмотря на то, что предлагаемый метод учитывает не весь возможный эффект, он показывает экономическую целесообразность актуализации классификации пожарной опасности в лесах в зависимости от условий погоды. Предлагаемый метод может быть использован для подготовки научного обоснования совершенствования классификации пожарной опасности лесов по условиям погоды. Кроме того, разработанные алгоритмы найдут применение в системе поддержки управленческих решений в области охраны лесов от пожаров при оценке лесопожарных рисков и планировании лесопожарных мероприятий.

До настоящего времени техногенное загрязнение окружающей среды, в том числе выбросами тяжелых металлов, является одной из причин ослабления и гибели лесов, сохранение которых относится к приоритетной задаче лесного хозяйства. Целью работы являлось экспериментальное изучение реакции различных компонентов сосновых экосистем на контролируемое воздействие выпадений тяжелых металлов (на примере цинка) для обоснования уровня допустимых нагрузок элемента для насаждений сосны обыкновенной. Для проведения полевых экспериментов по изучению влияния цинка на сосновые экосистемы были заложены три стационарных опытных участка (соответственно в 15-летних культурах, средневозрастных и спелых насаждениях) в сосняках зеленомошниковых, имеющих фоновые показатели по уровню загрязнения, состоянию и таксационным характеристикам древостоя, характеру возобновления, травяному и напочвенному покрову. Цинк в виде соли азотнокислого цинка (Zn(NO₃)₂·6Н₂О) вносили методом разброса на поверхность почвы вручную на делянки по вариантам нагрузок (выпадений) элемента: 1) контроль (0г/м²), 2) 7 г/м²; 3) 30г/м²; 4) 90г/м²; 5) 150 г/м²; 6) 225г/м²; 7) 300 г/м; 8) 600 г/м² (в средневозрастных и спелых насаждениях); 9) 900 г/м² (в спелых насаждениях). В результате исследований отработана технология определения допустимого воздействия тяжелых металлов на лесные насаждения на основе полевых экспериментальных работ, что значительно повышает объективность экологического нормирования. За величину предельно допустимого выпадения (нагрузок) предлагается принимать минимальные расчетные значения, поскольку они более чувствительно характеризуют начало структурно-функциональных перестроек в лесном насаждении. По изученным показателям значения предельно допустимых выпадений цинка для сосновых фитоценозов будут следующие: сохранность самосева – 4 г/м² (40 кг/га), количество самосева сосны 7 г/м² (70 кг/га), количество всходов сосны – 9 г/м² (90 кг/га), дехромация мхов – 17 г/м² (170 кг/га), дехромация хвои равно количеству выпавших видов травяного покрова – 22 г/м² (220 кг/га), ежегодный прирост по высоте –14 г/м² (140 кг/га), индекс состояния древостоя – 42 г/м² (420 кг/га), отпад деревьев – 54 г/м² (540 кг/га), длина хвои –62 г/м² (620 кг/га). Впервые предложены величины предельно допустимого выпадения (нагрузок) цинка для различных компонентов сосновых фитоценозов в зеленомошниковых типах леса зоны хвойно-широколиственных лесов, что позволит существенно повысить качество прогнозирования динамики лесов в зонах воздействия промышленных предприятий.

Прогнозные расчеты использования и воспроизводства лесов, реализованные в виде различных, наиболее вероятных и перспективных сценариев, необходимы для стратегического планирования развития лесного сектора на региональном уровне. В данном исследовании получены научно обоснованные параметры объемов использования лесов на длительную перспективу, сопоставимую с оборотами рубки в хвойных хозяйственных секциях в лесах Архангельской области. В работе приведен анализ моделирования сценариев для лесов Архангельской области с использованием модели, разработанной учеными Северного НИИ лесного хозяйства (автор, доктор с.-х. наук Н.П. Чупров), классические варианты расчета лесосек, проводимых при выполнении лесоустройства. Результаты исследования показывают возможность поддержания стабильно высокого уровня объемов использования лесов по хвойным хозяйственным секциям с учетом смены пород и выполнения комплекса лесохозяйственных мероприятий. Для лесничеств юга Архангельской области прогнозируемый размер пользования лесом получается ниже официально принятых объемов, для лесничеств северной части наблюдается превышение расчетной лесосеки, для центральной части прогнозируемые объемы практически совпадают с расчетной лесосекой. Реализация интенсивной модели использования и воспроизводства лесов в регионе является одним из показателей вероятного применения одного из оптимальных сценариев многовариантного прогноза.

В статье рассматривается вопрос разработки рабочего лабораторного протокола создания ДНК-библиотек для высокопроизводительного генотипирования березы карельской и приводится анализ качества полученных библиотек. Древесина карельской березы (Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti) всегда ценилась за свой необычный и ярко выраженный рисунок годичных колец. Этот материал высоко ценится в производстве и используется в изготовлении мебели, посуды, различных предметов интерьера и декоративных вставок. Из-за сложности определения типа древесины на ранних этапах роста дерева, приходится использовать плантации с большим числом особей. Процесс отбора «карельских» образцов по внешним характеристикам дерева затруднен, так как в значительной степени зависит от знаний и опыта специалиста-селекционера. Сделать отбор «карельских» форм более точным и быстрым можно с помощью генетических маркеров, которые будут объективно отражать изменения в геноме, ассоциированные с образованием узорчатой древесины. Выявление генетических локусов, определяющих признак узорчатоcть древесины у сеянцев на ранних стадиях развития, помогло бы в перспективе создавать «чистые» плантации карельской березы, без примеси деревьев с обычной древесиной. Генетические маркеры позволяют более точно отбирать «карельские» формы, исключая деревья с обычной древесиной. Для разработки таких молекулярных маркеров необходимо выявить мутации в генах карельской березы, которые отличают ее от березы повислой и сцеплены с наследованием «узорчатой» древесины. Для поиска мутаций может быть использована технология высокопроизводительного генотипирования на основе секвенирования (Genotyping By Sequencing, GBS). Одним из вариантов GBS является технология прочтения коротких последовательностей ДНК, прилежащих к определенным сайтам рестрикции (RADseq, Restriction site associated DNA sequencing). Разработка рабочего лабораторного протокола создания RADseq библиотек является ключевым этапом проектов по высокопроизводительному генотипированию. Целью настоящего исследования является описание протокола приготовления RADseq библиотеки на материале 12 образцов ДНК березы карельской, а также анализ качества полученных прочтений фрагментов ДНК по результатам секвенирования созданной библиотеки на приборе Illumina HiSeq2500. Результаты проведенного анализа показали, что использованный протокол позволяет получать из ДНК листьев березы библиотеки для секвенирования хорошего качества. Это позволяет переходить далее к следующим этапам анализа – выравнивания прочтений на референсную последовательность и поиск SNP-маркеров.

Представлены результаты анализа ассортимента культурных и дикорастущих почвопокровных растений, произрастающих в условиях г. Брянска, перспективного для использования на объектах ландшафтной архитектуры и в декоративном садоводстве. Исследования проводились в период с 2021 по 2023 гг. В условиях г. Брянска используются 24 вида культурных и дикорастущих почвопокровных травянистых растений, входящие в состав 13 семейств и 19 родов. Наибольшее количество почвопокровных растений представлено семействами Толстянковые (Crassulaceae) – 6 видов (25% от всех растений) и Яснотковые (Lamiaceae) – 5 видов (21%). По два вида почвопокровных растений отмечено у семейств Капустные (Brassicaceae) и Первоцветные (Primulaceae) (по 9% от общей численности почвопокровных видов). В условиях Брянской области наибольшее представительство имеют виды Европейского происхождения (33% всех растений). К ним отнесены: арабис альпийский, молодило кровельное, очиток едкий, вербейник монетчатый, барвинок малый, живучка ползучая, зеленчук желтый, яснотка крапчатая, тимьян ползучий и копытень европейский. По окраске цветков у исследуемых почвопокровных видов авторами выделены растения с белой (24,8%), золотисто- желтой (20,2%), сиреневой (13,8%), розовой и пурпурной (по 9,5%), кремовой, синей и невзрачной (по 5,7%) и фиолетовой (4,3%) окраской. По окраске листьев у исследуемых почвопокровных растений авторами выделены растения со светло-зеленой (33%), темно-зеленой (24%), пестрой (19%), пурпурной (10%), сизой (9%) и серебристой (5%) окраской.

Мозаичность компонентов в лесном биогеоценозе выражается в биогеоценотических парцеллах. Парцеллярная структура фитоценоза позволяет более детально оценить наличие, видовое разнообразие, характер размещения растений по площади и перспективу естественного возобновления. Малоизученным является динамика парцеллярной структуры лесных фитоценозов (биогеоценозов) во времени после антропогенного воздействия на них. Цель исследования – анализ парцеллярной структуры лесного биогеоценоза, ее динамики после выборочных санитарных рубок. Район исследования относится к зоне смешанных лесов, лесорастительному району сосновых лесов левобережья р. Десны и входит в состав Брянского лесного массива. Климат района исследований умеренно-континентальный, характеризуется среднегодовой температурой воздуха + 4,9 ºС, среднегодовое количество осадков составляет 700 мм. Объектом исследований является елово-сосновое насаждение, которое в результате выборочных санитарных рубок переформировано в сосновое лещиново-копытеневого типа леса. Выделение растительных парцелл в изучаемом насаждении проведено по методике Н.В. Дылиса, учет растительных компонентов – по общепринятым методикам. Отмечено увеличение числа парцелл в первые годы после рубок, что приводит к необходимости их группирования в хозяйственных целях. За четыре года после рубок происходит смена видов, типичных для открытых мест, на лесные теневыносливые виды, увеличивается их встречаемость и проективное покрытие. Изменилась и пространственная структура парцелл. Преобладает лещиново-кленово-липовая парцелла (46%), кленово-липовая занимает 28% площади, липовая – 24%, и наименьшую площадь занимает малиновая – 2%. На технологических коридорах лесосеки происходит смена злаковой растительности на древесно-кустарниковую и лесные травянистые виды. В местах сжигания порубочных остатков также произошло расселение древесно-кустарниковой и травянистой растительности. Использование парцеллярной структуры фитоценозов, закономерностей ее развития и управление этим процессом на лесосеках выборочных рубок позволит рационально подойти к процессу формирования продуктивных, оптимальных лесных фитоценозов в лесопарковой зоне.

Настоящее исследование направлено на оценку риска трансформации генетической структуры и снижения генетического разнообразия при сокращении размера отселектированной популяции вследствие отбора клонов плюсовых деревьев по фенотипическим признакам. На основе анализа фенотипических признаков отобрано по разным направлениям селекции от 8 до 16 лучших клонов. Интенсивность отбора составила 16,3–29,9%, а селекционный дифференциал для разных признаков 108,1–256,6%. Анализ изменения генетических параметров отселектированной популяций выполнен с применением двух типов ДНК-маркеров – nSSR и ISSR. Выявлено существенное изменение частот встречаемости ISSR-маркеров в группах отобранных клонов по сравнению с исходной выборкой. Частоты встречаемости аллелей nSSR-маркеров в целом сохранялись. Показано, что основная угроза сокращения размера отселектированной популяции заключается в потере аллельного разнообразия в случае nSSR-маркеров (15,6–31,3%) и числа ПЦР-фрагментов у ISSR-маркеров (11,8–19,9%). Другие показатели генетического разнообразия, такие как эффективное число аллелей, гетерозиготность и коэффициент инбридинга незначительно зависят от размера отселектированной популяции. Для nSSR-маркеров число эффективных аллелей варьировало в разных группах отселектированных клонов в пределах 2,97–3,77 при исходном значении 3,47, коэффициент инбридинга в пределах 0,460–0,480 при исходном значении 0,503, ожидаемая гетерозиготность в пределах 0,606–0,694 при исходном значении 0,685, а наблюдаемая гетерозиготность в пределах 0,325–0,375 при исходном значении 0,355. Для ISSR-маркеров можно отметить некоторое снижение числа эффективных аллелей вследствие индивидуального отбора с 1,31 до 1,28–1,29, а ожидаемой гетерозиготности с 0,205 до 0,175–0,193. Для обеспечения возможности мониторинга генетической трансформации отселектированной популяций рекомендуется осуществлять генетическую паспортизацию всех отобранных плюсовых деревьев. Для обеспечения возможности отбора на следующем этапе селекции без существенной потери генетического разнообразия необходимо вовлекать в селекционный процесс как можно большее количество плюсовых деревьев.

Представлены данные по изучению таких показателей почвенного плодородия, как содержание органического вещества и подвижных форм фосфора на различных стадиях восстановления растительности бывших пахотных почв в Ленинградской области (Россия). После снятия сельскохозяйственной нагрузки на этих землях сформировались постагрогенные растительные сообщества, играющие роль в почвообразовательном процессе. Исследуемые объекты располагаются на двучленных по строению почвах в пределах Гатчинского района. Было проанализировано агрохимическое состояние почвенного комплекса под серией объектов на ранних стадиях сукцессий в 5, 10, 20 и 25 лет после прекращения использования под пашню, а также на старопахотных почвах 85 лет с разным по составу участием древесных пород. На участках залежностью 25 лет также были выделены участки с разными доминирющими видами древесно-кустарниковой растительности. Статистический анализ полученных данных показал, что с увеличением срока заброшенности почв средние показатели по органическому веществу почвы медленно возрастают и выравниваются к 2025 годам, однако к 85 годам несколько снижаются. На динамику подвижных форм фосфора неоднородно восстанавливающаяся древесно-кустарниковая растительность начинает оказывать значимое влияние ближе к 2025 годам. При сроке заброшенности в 25 лет не прослеживается влияние основной древесно-кустарниковой породы на показатели почвенного плодородия. Влияние состава хвойного древостоя как средообразующего фактора на почвы зависит от доли участия ели и сосны. На последних рассматриваемых стадиях сукцессий бывших старопахотных почв накопление органического углерода в основном идет за счет живого напочвенного покрова, характерного для леса, а также хвойного и древесного отпада.

В настоящее время среди исследователей нет единого мнения касательно оптимальных условий произрастания, которые способствуют формированию древесины сосны «оптимального качества». Опубликованные в литературных источниках сведения позволяют сделать заключение, что варьирование объемных и прочностных характеристик древесины сосны обыкновенной находится в узком диапазоне, в пределах низкого или среднего уровней изменчивости. Целью исследования являлось выявление связи прочностных характеристик с показателями макростроения годичного прироста древесины сосны, а также моделирование зависимости прочностных характеристик от параметров строения древесины сосны и ее плотности для региона исследования. Исследованиями насаждений сосны охвачен регион северной части Русской равнины. На пробных площадях выполняли все необходимые замеры и расчеты в соответствии с принятыми в лесной таксации методиками и стандартами в области древесиноведения. Обработка данных выполнена с применением стандартных или модифицированных методик и программного оборудования. Для определения наличия связи прочностных характеристик с отдельными линейными параметрами трахеид ранней и поздней зоны годичного кольца древесины сосны было проведено моделирование с использованием статистических методов. Для более детального и комплексного анализа выполнено построение множественной линейной и нелинейной регрессии с оценкой значимости влияния факторов микростроения годичного кольца посредством проведения t- и F-тестов с использованием специализированного пакета статистического анализа и прогнозирования ALGLIB. Выполненная оценка показывает, что изменчивость сопротивления древесины сосны обыкновенной сжатию вдоль волокон в насаждениях Европейского северо- востока из параметров структурных элементов годичного кольца наилучшим образом объясняется колебаниями радиального диаметра трахеид ранней древесины и долей ранней зоны в годичном кольце. Результаты исследования дают возможность предположить, что проведение лесохозяйственных мероприятий, направленных на «оптимизацию» ежегодного прироста по диаметру не позволяет ожидать улучшения физико-механических свойств древесины сосны обыкновенной в насаждениях Европейского северо-востока России. Доверительный интервал изменения прочностных характеристик не распространяется далее значений 35–50 МПа. Наличие связи между сопротивлением древесины сосны сжатию вдоль волокон составляет 50% от суммы всех влияющих факторов структурными составляющими радиального прироста.

Целью исследования являлось развитие подхода к классификации лесных машин на основе методов машинного обучения, использующих кластеризацию данных и регрессионные модели-классификаторы. Для выполнения работы использованы сведения о характеристиках 39 моделей восьмиколесных форвардеров, выпускающихся фирмами Ponsse, Rottne, Komatsu, John Deere, HSM, Ecolog. Данные получены непосредственно с официальных веб-сайтов производителей и актуальны на 2023 год. Работа с данными выполнена на платформе Jupyter Notebook. В проведенных вычислительных экспериментах модель-классификатор на основе логистической регрессии оказалась способна с приемлемой точностью, на уровне 92–94%, определить принадлежность форвардера к одному из четырех классов, соответствующих меткам кластеров по алгоритму k- средних, при наличии информации о 14 паспортных параметрах машины. Модель-классификатор, использующая в качестве параметров 1–2 главные компоненты матрицы, составленной из значений 14 характеристик машин, способна классифицировать рассмотренные модели форвардеров по 3 классам с точностью на уровне 97–98%. Точность модели при классификации по 4 классам несколько ниже, ее оценка составляет 90–94%. Результаты вычислительного эксперимента показали, что использование логистических регрессионных моделей при подразделении форвардеров на число классов более 5 приводит к существенной потере точности классификации. Результаты оказались устойчивы при кросс-валидации, причем с высокой оценкой метрики качества. Перспектива дальнейшего исследования состоит в тестировании классификатора на модельных данных, а также в оценке чувствительности моделей к изменению параметров и разработке способа получения адекватной оценки недостающих значений признаков, например, на основе линейной регрессии.

В статье рассматривается динамическая нагруженность силовой установки валочно-пакетирующей машины, оснащенной захватно-срезающим устройством с дисковым режущим органом, в процессе разгона пильного диска. Разработана математическая модель, позволяющая на этапе проектирования валочно-пакетирующей машины, определить величину добавочного динамического момента, действующего на силовую установку машины. Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-го рода. Приведен пример расчета математической модели для валочно-пакетирующей машины ЛП-19Ф, оснащенной захватно-срезающим устройством с дисковым режущим органом «FMG-Timberjack». Представлен график изменения добавочного динамического момента при времени разгона системы 0,3, 0,5 и 0,8 с. Анализ результатов исследования показал, что величина добавочного динамического момента в режимах разгона пильного диска является незначительной. При времени разгона равном 0,3 с, максимальное значение добавочного динамического момента составляет всего 7,6 Н·м.

В статье рассмотрены вопросы продольной распиловки круглых лесоматериалов. Целью исследований являлась разработка ленточнопильного станка с упрощенной конструкцией, со сниженной металлоемкостью и увеличенной мобильностью. Реализована разработка нового технического решения в области конструкций ленточнопильных станков, непривязанных к конкретному одному цеху, а способных производить распиловку в разных местах, включая лесосеку. В статье дано подробное описание конструкции нового деревообрабатывающего станка и последовательность его работы при доставке на лесосеку для распиловки круглых лесоматериалов. Силовой агрегат через карданный вал автомашины, конический редуктор, ременную передачу и подшипниковый узел передает крутящий момент на ступенчатый шкив, образованный автомобильными резиновыми шинами двух разных диаметров, которые приводят в движение ленточную пилу. Предложенный вариант устройства ленточнопильного станка для продольной распиловки круглых лесоматериалов позволяет упростить конструкцию станка, уменьшить ее габариты и дает возможность производить продольную распиловку вдали от деревообрабатывающего предприятия, повышая мобильность технологического процесса. Получаемые необрезные пиломатериалы можно сразу транспортировать потребителю, что снижает себестоимость транспортировки сырья и хранения готовой продукции.

В статье описана методика исследования тепловлажностных свойств грунтов комплексными методами, позволяющими на основе испытания одного образца определять одновременно и тепловые характеристики, и влажностные свойства грунтов. Представленная методика реализована с помощью специально разработанной установки для комплексного определения тепловлажностных свойств грунтов. В итоге получены значения коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и удельной теплоемкости для суглинков, супесей и исследовано влияние плотности и влажности на их величину. Исследованы ТВС грунтов при различных влажностях и коэффициентах уплотнения. Определены основные теплофизические характеристики и влажностные свойства тяжелых суглинков для различных влажностей и плотностей. Произведена статистическая обработка измерений с целью определения относительной погрешности и необходимого числа измерений.

Исследование посвящено анализу производительности лесозаготовительной машины колесного типа с установленным на нем захватно-срезающим устройством при выполнении технологических операций по выносу срезанного дерева из лесосеки до места пакетирования на волоке ходом машины. В работе предложены информационно-логическая модель технологии работы лесозаготовительной машины и математическая модель по определению времени выполнения технологических операций по выносу срезанного дерева в вертикальном положении ходом лесозаготовительной машины. Проведен детальный анализ составляющих технологического процесса лесозаготовительной машины. На основе математической модели были определены компоненты времени сменной производительности лесозаготовительной машины при вертикальном выносе срезанного дерева. Предлагается формула для расчета производительности лесозаготовительной машины, учитывающая последовательность и периодичность операций. В результате работы выявлены зависимости производительности от длины пути от волока до дерева при различных скоростях движения машины при выносе вертикального дерева для разной ширины пасеки. Установлено, что время цикла обработки одного дерева при минимальных значениях диапазона варьирования параметров составляет 165 с, из которых 90% времени уходит на переместительные операции. При этом минимальная теоретическая сменная производительность лесозаготовительной машины при среднем объеме одного дерева 0,1 м3 составляет 13,64 м3/см. Результаты моделирования показывают, что увеличение длины с 15 до 30 м снижает производительность всего на 1–5%, а вот двухкратное увеличение скорости передвижения повышает производительность на 50%.

Древесина является анизотропным материалом, вследствие чего ее физико- механические свойства различны как в продольном, так и поперечных направлениях. Усушка – важное технологическое свойство древесины. Величина усушки древесины неравномерна в продольном и поперечных направлениях и во многом зависит от породы и изменчивости плотности в стволе дерева. Знание величины усушки необходимо для рационального использования древесины, её учета и выбора технологии обработки. Целью исследования является установление изменчивости усушки древесины сосны в стволе дерева на примере древостоев лесостепной зоны Воронежской области. Исследования выполнены на срезах древесины, выпиленных на разной высоте ствола. Установлено, что величина объемной усушки по высоте ствола уменьшается от комля к вершине в среднем на 1,2% на каждый метр. Изменчивость усушки древесины в стволе дерева в тангенциальном направлении больше в центральной и средней части радиуса ствола, в радиальном направлении в периферийной и средней части радиуса.

Технологический процесс в деревообработке, связанный с деформацией обработки древесины мягких лиственных пород, является прогрессивным. Для определения этого было выполнено несколько конкретных задач. Путем моделирования физических процессов деформирования в древесине мягких лиственных пород учтены определенные особенности и условия, что наиболее полно отражают математические модели. Через этот инструмент предложен для резания перечень рациональных режимов как итог аналитической обработки контактного взаимодействия инструмента с древесиной в специализированной компьютерной среде. Рекомендованы наиболее результативные из технологических операций, а также подготовлены технологические карты, где предписана каждая основная деформирующей обработки мягколиственной древесины для механически обрабатываемой древесины. С пересмотром исследовательской методики, определен новый ракурс применения перечисленных технологических процессов – экономичный и эргономичный. С помощью последующего анализа была определена прогрессивность новых разработок, позволяющих проводить деформацию обработки древесины мягких лиственных пород максимально эффективно.

В настоящее время актуальным является вопрос создания защитных материалов, препятствующих воздействию ионизирующих излучений на биологические объекты – потоков нейтронов, поскольку поставки известных зарубежных нейтронозащитных материалов в РФ прекращены из-за введения санкций. Древесина является водородосодержащим материалом, причем содержание водорода в единице ее объема не меньше, чем в единице объема традиционно используемых защитных материалов. Важным с научной точки зрения является рассмотрение характера изменений ионизирующих излучений, в частности, нейтронных потоков, при встрече с защитой из древесины. В работе выполнено теоретическое обоснование возможности использования древесины в качестве нейтронозащитного материала. Рассмотрен процесс упругого рассеивания нейтронов на атомных ядрах вещества, так как доминирующая часть энергии, передаваемая биологическим объектам и, в частности, древесине, обусловлена упругим рассеянием быстрых нейтронов на ядрах Н, С и О. При определении энергии, которую нейтрон теряет в результате упругого рассеяния в древесине, применены классические законы сохранения энергии и импульса. Методика исследования построена на анализе процесса снижения энергии нейтронов при взаимодействии с ядрами водородосодержащих веществ, в том числе – с древесиной, как натуральной, так и модифицированной уплотнением. Доказано, что древесина является материалом-замедлителем нейтронов. Эффективным является использование модифицирующей обработки древесины или ее уплотнение, при этом защитные свойства не уступают таким известным и широко используемым материалом, как вода, полиэтилен, полистирол. Область применения древесины как защитного материала значительно шире известных защит за счет ее высоких конструктивных свойств, доступности и дешевизны.

Показана возможность модификации минерального наполнителя- карбоната кальция ноноволоконной целлюлозой. В качестве нановолоконной целлюлозы применена бактериальная целлюлоза, синтезированная штаммом бактерий Komagataeibacter rhaeticus CALU-1629 в количестве 1–5% к массе а.с. волокна. Установлено, что модификация наполнителя бактериальной целлюлозой позволяет получить бумагу с содержанием наполнителя до 50%, обеспечивая его удержание в бумаге на 95–98% без применения удерживающих веществ. Модификация наполнителя бактериальной целлюлозой позволяет повысить механическую прочность бумаги с наполнителем и снизить впитывающую способность бумаги, что даст возможность значительно сократить использование катионного крахмала и проклеивающих веществ в производстве бумаги.