Введение. Аллометрическая модель является распространённым методом оценки фитомассы древесных растений и может быть как видоспецифичной, так и общей для нескольких видов. При оценке биологической продуктивности и углероддепонирующей способности лесных экосистем запасы фитомассы в подлеске, формирующем нижний ярус, как правило, недооценивались или игнорировались, в частности, вследствие отсутствия соответствующих аллометрических моделей, что приводило к занижению оценок в целом. Цель исследования: по имеющимся опубликованным источникам сформировать сводку аллометрических моделей фитомассы подлесочных видов (кустарников), произрастающих на территории бореальных и умеренных лесов Евразии и Северной Америки; сформировать базу метаданных подлесочных видов, восстановленных путём табулирования аллометрических моделей фитомассы в известных диапазонах диаметра ствола, а также некоторых доступных в литературе эмпирических данных о их фитомассе; разработать аллометрические метамодели для надземной фитомассы, а также для её фракций, и выполнить анализ смещений расчётных значений фитомассы относительно исходных данных. Объекты и методы. Материалы 10 подлесочных родов для мета-анализа представлены как метаданными (псевдоданными), полученными путём табулирования ранее опубликованных аллометрических моделей фитомассы по ступеням толщины стволов в известных диапазонах варьирования исходных данных, так и фактическими значениями фитомассы, полученными на пробных площадях. Результаты. Рассчитанные метамодели объясняют от 94 до 99 % изменчивости фитомассы растений и при использовании на совокупностях насаждений могут дать смещения в размере до 0,1 %. Вывод. Впервые предложены всеобщие метамодели фитомассы 10 подлесочных родов, предназначенные для оценки углероддепонирующей способности нижнего яруса лесов в регионах, где отсутствуют фактические данные и аллометрические модели фитомассы нижнего яруса (подлеска).
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование
2023. — Выпуск 1(57)
Содержание:
Введение. Статья посвящена решению актуальных вопросов оценки потенциала возможного позитивного влияния лесоводственных рубок на повышение эффективности выполнения лесами функций депонирования и консервации углерода с целью разработки мер по максимальному его использованию. Достижение цели обеспечивается на основе использования системного приоритетно-целевого лесоводственного метода последовательным решением задач: выделения по данным литературных источников результатов применения лесоводственных рубок смены поколений леса и ухода в лесных насаждениях - изменений динамики прироста, продуктивности древостоев, депонирования, консервации углерода; сбалансированной оценки возможного положительного и отрицательного влияния рубок лесных насаждений на выполнение лесными экосистемами функций депонирования и сохранения углерода; разработки мер системного адаптивного применения лесоводственных рубок в целях повышения и стабильного поддержания лесных экосистем в состоянии эффективного депонирования и сохранения углерода. Результаты и их обсуждение. Определены направления совершенствования регламентирования исторически сложившихся подсистем рубок ухода и рубок смены поколений леса или рубок лесовозобновления в целях устранения недостатков их применения в эксплуатационных и защитных лесах по видам, методам, нормативам. В составе разработанных мер: увеличение общей площади выборочных рубок за счёт мер содействия предварительному лесовозобновлению, проведения одноприёмных выборочных рубок на участках с наличием под пологом вырубаемых древостоев молодого поколения целевых пород; обоснованное увеличение совокупной интенсивности рубок ухода с получением максимально возможного дополнительного прироста при исключении риска снижения насаждениями устойчивости и общей продуктивности; установление срочности и очерёдности ухода в зависимости от степени потребности в нём. Заключение. Реализация разработанных мер адаптивного (к меняющимся природным условиям) системного применения лесоводственных рубок, соответствующих природным свойствам лесов и их целевому назначению, обеспечит поддержание лесных экосистем в состоянии эффективного выполнения экологических и ресурсных функций, наиболее полной реализации их природного потенциала продуктивности, депонирования и консервации углерода.
Ключевые слова
Способность древесных растений являться естественными мониторами динамики биогеоценотических процессов и состояния внешней среды давно известна исследователям и широко используется для решения многих научных и прикладных проблем. Цель исследования - анализ динамики радиального прироста деревьев лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), необходимый для оценки адаптационных возможностей и эколого-ресурсного потенциала этой древесной породы в условиях Республики Марий Эл. Объекты и методы. Исследования проведены на шести объектах, созданных в разное время в разных типах лесорастительных условий Республики Марий Эл. Измерение ширины годичных колец проведено у 83 деревьев с погрешностью ± 0,05 мм. Полученный цифровой материал обработан на ПК с использованием математической статистики. Результаты. Выявлены пределы вариабельности и основные закономерности изменения ширины ранней и поздней зоны в годичном кольце деревьев, а также индексов их общего радиального прироста и составлен обобщающий хронологический ряд с 1915 по 2015 годы. Установлено, что ширина зоны ранней древесины изменяется у деревьев от 0,15 до 11,3 мм, поздней древесины - от 0,05 до 4,15 мм, доли поздней древесины - от 1,2 до 82,8 %, а индексов годичного прироста - от 13 до 423 %, что свидетельствует о высокой отзывчивости деревьев лиственницы сибирской к колебаниям условий среды и больших их адаптационных способностях. Основным фактором изменчивости общей ширины годичных колец и слоя ранней древесины является возраст деревьев, а вклад погодных условий и других неучтённых факторов (шумов) в общую дисперсию параметров годичного прироста составляет не более 20 %. Величина же слоя поздней древесины практически не изменяется с возрастом деревьев. Вариабельность общей ширины годичного кольца деревьев зависит также от их генотипических особенностей, определяющих в некоторых ценопопуляциях до 42,7 % общей дисперсии параметра. Показано, кроме того, что угнетённые деревья не образуют годичных колец в течение последних 7-18 лет, оставаясь при этом живыми, отдавая весь резерв питательных веществ на образование новой хвои. Вывод. Динамика индексов прироста деревьев лиственницы в определённой мере обусловлена мощными извержениями вулканов, землетрясениями и аномальными физическими явлениями в космосе, дестабилизирующими функционирование климатической системы Земли за счёт ионизации верхних слоёв атмосферы, насыщения их аэрозолем и увеличения облачности. Неблагоприятные условия для роста деревьев отмечались в 1934-1943, 1953-1958, 1971-1975, 1985-1992 и 1996-2010 годах, а особо благоприятные - в 1917-1930, 1945-1952 и 1959-1970.
Ключевые слова
Введение. Актуальность проблемы обусловлена высокими темпами потепления климата Среднерусской лесостепи, необходимостью поиска природных решений для использования адаптационного потенциала Pinus sylvestris L., интенсификации селекционных работ на засухоустойчивость. Цель исследования - изучение природы засухоустойчивости сосны обыкновенной в стрессовом градиенте семи засушливых лет; описание порядка и процедуры сортоиспытания сорт-популяции сосна 'Острогожская', сочетающей засухоустойчивость с оптимальной вегетативной и повышенной семенной продуктивностью. Объекты и методы. Опытный объект - засухоустойчивый сорт сосна ‘Острогожская’, контроль - Ступинский тест-объект, типичное по урожайности, бонитету и засухоустойчивости насаждение сосны обыкновенной (Воронежская область, южная и центральная часть лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного региона). Результаты и их обсуждение. В ходе 35-летнего мониторинга реакция генеративной сферы сосны на засуху разной напряжённости изучалась на 30 модельных деревьях ступинской популяции. Засуха оценивалась по величине ГТК как отдельный феномен в пределах вегетационного сезона. Разработана шкала чувствительности сосны к засухе по трём признакам семенного размножения: самофертильность, полнозернистость и число семян на шишку. Выявлены закономерности изменения адаптивной нормы реакции данных признаков в зависимости от напряжённости засухи. Обсуждается природа засухоустойчивости и особенности её проявления по отношению к генеративной и вегетативной сфере дерева и популяции, их адаптации и выживанию во время засухи. Приведены данные по выделению, оценке и сортоиспытанию сорт-популяции сосна ‘Острогожская’ в рамках адаптивной лесной селекции. Заключение. Изучена природа засухоустойчивости сосны обыкновенной на организменном и популяционном уровне, разработан порядок и процедура поэтапной оценки устойчивости острогожской популяции как кандидата в сорта, на их основе прошёл сортоиспытание и зарегистрирован засухоустойчивый сорт сосна ‘Острогожская’ (патент № 9187).
Ключевые слова
Введение. Исследования семеношения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirika Du Tour) в интродукционных культурах свидетельствуют о возможности использования их в качестве семенной базы, но жизнеспособность и особенности роста семенного потомства изучены недостаточно. Цель исследований заключалась в оценке интенсивности роста и изменчивости биометрических и физиологических показателей семенного потомства сосны кедровой сибирской местной репродукции и определении критериев отбора устойчивых продуктивных биотипов, адаптированных к природно-климатическим условиям Марийского Заволжья. Объекты и методы исследований. Объектом исследований является крупномерный посадочный материал сосны кедровой сибирской, выращенный из семян, собранных с насаждений 70-летнего возраста в посевах с уменьшенной на 50 % нормой высева и густотой произрастания 10-12 шт. на погонном метре строки. Периодически измеряли биометрические показатели растений. Физиологическое состояние потомства оценивали по интенсивности роста, размерам хвои, содержанию хлорофилла, импедансу прикамбиального комплекса тканей (импеданс ПКТ), осмотическому потенциалу клеточного сока хвои. Импеданс ПКТ измеряли в период активного роста при помощи прибора Ц 4314 на частоте 500 Гц, расстояние между электродами 20 мм, длина активной части электродов 10 мм, диаметр - 1 мм. Результаты. Установлена высокая жизнеспособность семян местной репродукции (73 - 88 %) и возможность выращивания крупномерного посадочного материала высотой от 30 до 40 см 5-6-летнего возраста без пересадки в школьное отделение. Изменчивость высоты и приростов составляет 33 - 39 %, что позволяет выделить лидирующие генотипы, обладающие устойчивостью и высокими адаптивными свойствами. Лидирующие особи в среднем имеют высоту 75 см и текущий прирост 21 см, в последующие годы приросты увеличиваются вдвое. Высокая интенсивность роста растений лидеров сохраняется, в возрасте 13 лет высота семенного потомства сосны кедровой сибирской достигает 250 см, текущий прирост в высоту от 30 до 40 см. Физиологические показатели сосны кедровой сибирской имеют коэффициенты изменчивости 10 - 14 %, что соответствует показателям гомеостаза для данного вида в естественном ареале. Лидеры отличаются более высоким содержанием в хвое общего хлорофилла (3,2 ± 0,08, мг / г сух. хвои), имеют стабильные показатели осмотического потенциала клеточного сока хвои (0,92 ± 0,02) и импеданса ПКТ в пределах 25 - 30 кОм, что свидетельствует о возможности отбора по данным показателям ценных в генетическом отношении растений. Ослабленные деревья отличаются от лидеров низким содержанием общего хлорофилла (2,5 ± 0,03, мг / г сух. хвои), более высокими показателями осмотического потенциала клеточного сока хвои (1,4 ± 0,03 МПа) и высокими показателями импеданса ПКТ (48,0 - 50 кОм). Выводы. Проведённые исследования свидетельствуют о высоком качестве семян и интенсивном росте семенного потомства местной репродукции сосны кедровой сибирской в интродукционных культурах Марийского Заволжья. Интенсивно растущие, более адаптированные к экологическим условиям Марийского Заволжья, растения имеют высокое содержание общего хлорофилла, стабильные показатели осмотического потенциала клеточного сока хвои и импеданса ПКТ, что свидетельствует о возможности отбора по данным показателям быстрорастущих биотипов, представляющих базу для дальнейшей селекционной работы.
Ключевые слова
Введение . Лесовосстановление - важнейший элемент ведения хозяйства. Создание лесных культур - это интенсификация производства и внедрение новейших достижений науки. Наиболее перспективным способом создания искусственных лесов является использование посадочного материала с закрытой корневой системой, что позволяет внедрять лесообразующие породы с улучшенными свойствами. Цель исследования - установить особенности роста и развития лесных культур сосны при разных вариантах их создания . Объекты и методы. Объектами исследования послужили участки лесных культур сосны, созданных с обработкой и без обработки почвы по двум вариантам. Первый вариант - по обработанной почве с посадкой в дно борозды, два опытных участка. Второй вариант - без обработки почвы с посадкой рядами и биогруппами. Объект исследования расположен в лесном фонде Пряжинского лесничества Республики Карелия. Лесные культуры созданы на задернённой вырубке 10-летней давности. Использованы общепринятые в лесоведении и лесоводстве методы исследования. Результаты и обсуждение. Представлены материалы по оценке приживаемости и сохранности лесных культур сосны. Приживаемость лесных культур в вариантах с обработкой почвы - 100 %, на опытном участке без обработки почвы при рядовой посадке 68 %, на опытном участке без обработки почвы при создании культур биогруппами - 72 %. Сохранность лесных культур через 22 года после их создания составила от 48 до 79 %, в зависимости от варианта. На опытных участках сформировались молодняки смешанного состава с долей участия сосны 39-61 %. Общая численность молодняков 5,7 - 9,9 тыс./га. В составе молодняков присутствует сосна естественного происхождения в количестве 1 - 4 %. Средняя высота сосны по вариантам опыта варьирует от 6,2 до 9,3 м. На опытных участках с обработкой почвы средний диаметр стволов сосны оказался максимальным - 9,9 см, а наименьший - на участке без подготовки почвы в лесных культурах, созданных биогруппами, - 5,9 см. Размах варьирования величины среднего общего прироста в высоту составляет 26,9-40,4 см/год. На опытных участках встречаются и подлесочные породы общей численностью не более 400 экз./га. Преобладает рябина обыкновенная. Преобладающие виды в составе живого напочвенного покрова - черника, брусника, иван-чай. Почва супесчаная среднеподзолистая иллювиально-железистая на валунной супеси. Заключение. В зависимости от технологии создания, схемы размещения посадочных мест и густоты молодняков зависят основные таксационные характеристики лесных культур. Обработка почвы - важный элемент технологии создания лесных культур, особенно в условиях сильного задернения. Полученные результаты могут быть использованы при составлении проекта лесных культур в аналогичных условиях места произрастания, а также в учебном процессе.
Ключевые слова
Введение. Брусника обыкновенная является ценным пищевым растением. В то же время урожайность дикорастущих ягод в Удмуртской Республике невелика, поэтому исследования, направленные на производство собственного посадочного материала брусники для последующего выращивания в открытом и защищённом грунте, имеют научное и коммерческое значение . Цель исследований - разработка технологии выращивания брусники обыкновенной в различных искусственных питательных средах. Решение задачи . Эксперимент по укоренению черенков брусники обыкновенной в различных субстратах проводился в лаборатории плодоводства Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. Полуодревесневшие черенки брусники в количестве 400 шт. заготавливали в конце сентября в Игринском лесничестве Удмуртской Республики. Техника эксперимента. Лабораторный эксперимент по укоренению брусники с использованием различных субстратов проводился по четырём вариантам опыта: природный грунт - контрольный вариант; кокосовый субстрат; субстрат, состоящий из верхового торфа, речного песка и перлита в равных пропорциях; кокосовый субстрат с верховым торфом в равных пропорциях. Повторность четырёхкратная. Интерпретация результатов. Наиболее высокий процент укоренившихся черенков получен при применении кокосового субстрата с верховым торфом. Количество укоренившихся черенков на 23 % больше, чем в варианте опыта контроль. Иная картина развития наблюдается при анализе длины побегов черенков. Наибольшее значение данного показателя отмечается у варианта опыта кокосовый субстрат, а наименьшее - при применении кокосового субстрата с верховым торфом. Различия между среднеарифметическими значениями морфометрических параметров черенков брусники обыкновенной не существенны. Выводы. Наилучшему технологическому результату при укоренении черенков брусники обыкновенной способствовало применение смеси кокосового субстрата с верховым торфом в равных пропорциях. В то же время для промышленного и частного выращивания брусники обыкновенной, по всей видимости, при подборе соответствующих удобрений можно использовать и иные субстраты, в том числе лесные почвы.
Ключевые слова