
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование
2023. — Выпуск 2(58)
Содержание:
Введение. Ассортимент лесопосадочного материла определяется технологиями и условиями выращивания (посевное или школьное отделение питомника, закрытый грунт), конструкцией и размерами применяемых контейнеров и другими особенностями производства. Для повышения эффективности лесовосстановления важно знать адаптационные возможности различных видов сеянцев и саженцев в определённых лесорастительных условиях. Цель исследования - оценить посадочный материал, полученный по различным технологиям и технологическим схемам и обосновать его дифференцированное применение при создании культур разного целевого назначения и в зависимости от лесорастительных условий, категорий лесокультурных площадей и других элементов типа лесных культур. Объекты и методы. Для анализа адаптационных особенностей сеянцев и саженцев, выращенных с применением различных технологий и агротехнических приёмов, использовались литературные источники, а также исследования на стационарах, заложенных на площадях Учебно-опытного лесничества ПГТУ в различных типах лесорастительных условий, категорий лесокультурных площадей и видах обработки почвы с проведением в последующем агротехнических уходов. Лесоводственный и экономический эффект предлагается рассчитывать не на отдельных этапах, а интегрированно - в период от подготовки лесокультурной площади, обработки почвы до завершения всего цикла лесокультурного производства - «главная, целевая порода заняла господствующее положение в верхнем ярусе древостоя». Результаты. Эффект сортировки и отбора интенсивно растущих особей по высоте стволика и дифференцированное применение различных видов сеянцев и саженцев при создании лесных культур обеспечивает не только их лучшую приживаемость и рост на начальных этапах, но и способствует формированию высокопродуктивных насаждений. Вывод. Дифференцированное применение различных видов посадочного материала в зависимости от лесорастительных условий, типов лесокультурных площадей, способов обработки почвы и других элементов типа лесных культур обеспечит получение лесоводственного и экономического эффекта.
Ключевые слова
Введение. Разработка методов ранней экспресс-диагностики физиологического состояния и репродуктивной способности деревьев при формировании лесосеменных плантаций является актуальной проблемой. Цель исследований - изучение интенсивности роста и выявление информативности электрофизиологических показателей при ранней экспресс-диагностике физиологического состояния семенных деревьев сосны обыкновенной на клоновых плантациях. Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись семенные деревья, произрастающие на клоновых плантациях в Суводском и Вятско-Полянском лесничествах Кировской области. Наряду с таксационными признаками измерялись биоэлектрические потенциалы (БЭП). Результаты. Установлена высокая отрицательная связь импеданса прикамбиального комплекса тканей (ПКТ) с его влажностью. В период интенсивного роста растений параметры импеданса ПКТ стабильны и варьируют от 30 до 35 кОм при изменчивости 12 - 13 %. Импеданс ПКТ быстрорастущих, здоровых деревьев сосны составляет 20 - 30 кОм, при влиянии неблагоприятных факторов среды показатели возрастают до 50 - 200 кОм. Высокие значения импеданса привоя являются индикатором недостаточной водообеспеченности и физиологического состояния растения. Различия в показателях импеданса привоя и подвоя более 50 % указывают на несовместимость ритмов физиологических процессов, текущий прирост минимален. Дисперсионный анализ показывает возможность отбора устойчивых продуктивных семенников на ранних этапах роста по величине биоэлектрических потенциалов. Выводы. При формировании клоновых лесосеменных плантаций сосны обыкновенной в возрасте 5-6 лет целесообразен отбор деревьев с низкими значениями импеданса привоя, что обеспечит устойчивость и быстрый рост растений. Для получения селекционно улучшенного семенного потомства перспективны семенники, отличающиеся интенсивной репродуктивной деятельностью, повышенным содержанием хлорофилла в хвое и имеющие показатели биоэлектрических потенциалов в пределах 160-180 мВ.
Ключевые слова
Введение. Не теряют актуальности исследования, посвящённые изучению богатейших недревесных растительных ресурсов таёжных экосистем. Одним из востребованных и малоизученных видов средней и южной подзон тайги является Rubus arcticus L. Вид включён в списки редких и исчезающих растений в ряде регионов РФ, внесён в перечень IUCN. Цель исследования заключалась в изучении особенностей ценопопуляций Rubus arcticus в растительных сообществах южно- и среднетаёжных экосистем на примере Кировской области. Объекты и методы исследований. Объектами исследований являлись 19 ценопопуляций Rubus arcticus, изученные в подзонах южной и средней тайги Кировской области в вегетационные сезоны 2016-2020 гг. В работе использован ряд геоботанических, лесотаксационных и статистических методов и методических подходов. Результаты. Изучены эколого-биологические параметры Rubus arcticus в условиях средне- и южнотаёжных экосистем. Выявлены демографические параметры ценопопуляций вида, показана вариабельность морфометрических признаков княженики в различных группах местообитаний. Результаты исследований позволили установить значимость влияния условий местообитания на ценопопуляционные параметры вида. Выводы. Установлено, что в регионе исследований Rubus arcticus встречается преимущественно в условиях нормально дренированных, сырых и застойных местообитаний на богатых и среднебогатых почвах. Наибольшие показатели общей плотности надземных парциальных побегов отмечены в группе среднебогатых и сырых местообитаний в сообществах на начальных этапах восстановительных сукцессий, наименьшие - в группе среднебогатых и заболоченных местообитаний в сообществах на поздних этапах восстановления. Показана преобладающая роль вегетативного размножения в способах самоподдержания вида в исследуемом фрагменте ценоареала. Исследуемые морфометрические параметры Rubus arcticus характеризуются широкими пределами общей изменчивости - от среднего до очень высокого уровня (CV изменяется от 17 до 63 %). Однофакторный дисперсионный анализ с использованием F-критерия Фишера и применением критериев НРС05 показал статистически достоверную значимость влияния условий местообитаний на морфоструктуру вида, за исключением количества междоузлий, в исследуемом фрагменте ценоареала данный параметр достоверно не различался .
Ключевые слова
Введение. Материалы и изделия на основе растительного сырья из-за особенности своего химического строения подвержены деструкции в естественных условиях. Такая особенность позволяет получать данные материалы с возможностью и способностью к биоразложению. Однако для убедительного доказательства возможности отнесения данных материалов к биоразлагаемым необходимо проведение дополнительных исследований по определению продолжительности сроков деструкции. Цель исследования - прогнозирование сроков биодеструкции пластика без добавления связующего (ПБС) на основе растительного (недревесного) сырья. Объекты и методы исследования. Объектом исследования выбран ПБС на основе шелухи пшеницы, полученный методом плоского горячего прессования в закрытых пресс-формах. Прогнозирование осуществлялось с помощью экстраполяции скорости изменения свойств материала (прочности при изгибе) при естественной (20 °С) и повышенной (50 °С) температуре. Оценка биоразлагаемости осуществлялась по изменению массы исследуемого пластика при экспозиции в почво-грунте. Результаты и обсуждение. Установлены зависимости изменения прочности при изгибе ПБС при нормальных (комнатной температуре) и экстремальных (повышенной температуре) условиях испытаний на биоразложение. По экспериментальным данным определена энергия активации процесса биодеструкции исследуемого материала. Предположено на основании значений энергии активации, что деструкция ПБС происходит за счёт протекания гидролиза и разложения химических соединений исходного лигноцеллюлозосодержащего сырья, преимущественно гемицеллюлоз. Спрогнозированы возможные сроки биоразлагаемости изучаемого ПБС. Заключение. Прогнозируемые сроки биоразлагаемости в реальных условиях при минимальной среднегодовой температуре составят до 3,8 года и при максимальной среднегодовой температуре до 0,03 года. С учётом среднегодовой температуры по России средние сроки биоразлагаемости ПБС составили 1,7 года. Полученные прогнозируемые сроки биодеструкции ПБС на основе растительного (недревесного) сырья не учитывают природные явления (активность ультрафиолета, вид и количество осадков, влажность воздуха), сезонные циклы (тёплые и холодные периоды), а также происхождение, тип почв и период их биологической активности.
Ключевые слова
Введение. Водоохранные (защитные) леса являются уязвимыми экосистемами с характерными растительными сообществами, произрастающими на относительно богатых пойменных землях, что отличает их от других лесных насаждений. Оценка данных о лесном покрове водоохранных зон представляет собой ключевую информацию для понимания антропогенного и природного влияния на эти экосистемы. Для этих целей широко используются спутниковые изображения, которые доступны на облачной платформе Google Earth Engine (GEE) по обработке глобальных данных. Цель исследования - оценить применение спектральных каналов разносезонных снимков спутника Sentinel-2 для картографирования и оценки лесного покрова водоохранных зон рек в GEE. Объектами исследования явились лесные насаждения, произрастающие в двухсотметровой буферной (водоохранной) зоне участков рек Рутка, Парат, Большая Кокшага, Большой Кундыш, Волга, Малая Кокшага, Малый Кундыш, Илеть, Юшут, Ошла, Большая Ошла Республики Марий Эл в рамках спутниковой сцены T38VPH Sentinel-2. Методы исследования. В работе была проведена управляемая классификация разносезонных спутниковых изображений Sentinel-2 методом «случайного леса» (RF англ. - Random Forest) в GEE по 9 классам наземного покрова (8 классов древесных пород и 1-нелесные территории). На первом этапе исследования созданы и классифицированы четыре разносезонных (зима, весна, лето, осень) изображения Sentinel-2 с использованием нескольких спектральных каналов. После этого выбраны по пять наиболее значимых каналов изображений каждого исследуемого сезона и создано одно комбинированное изображение на их основе. Результаты и выводы. Общая точность проведённой классификации составила 87,4 %, а коэффициент Каппа - 0,84. Наименьшая точность наблюдается по классам «Ольха» и «Осина» - около 64 %. Исследование показало, что для классификации породного состава водоохранных лесов наиболее приемлемы следующие спектральные каналы спутника Sentinel-2 - вегетационный крайний красный летнего и осеннего сезонов, а также коротковолновый инфракрасный диапазон весеннего и осеннего сезона. Использование облачных вычислений значительно упрощает процесс обработки и анализа спутниковых изображений, а применение разносезонных изображений и выбор подходящих каналов могут повысить точность классификации водоохранных лесов.
Ключевые слова
Введение. Качество поверхностных вод реки Волги в значительной степени формируется привносом загрязняющих веществ её притоками, в т. ч. с дренируемых ими территорий. Цель исследования - оценка уровня биогенного загрязнения притоков р. Волги разного порядка, обусловленного дискретным и диффузным загрязнением водотоков. Объекты и методы. Объектами исследования послужили притоки р. Волги 1, 2 и 3 порядков в пределах Республики Марий Эл. Методологической основой работы является бассейновый (ландшафтно-гидрологический) подход, а также гидрохимические и картографические методы исследования с использованием геоинформационных технологий, экологических и социально-экономических статистических данных. Результаты. Проведённые исследования показали, что притоки являются источниками загрязнения биогенными веществами (соединениями азота и фосфора) и увеличивают загрязнение реки Волги. Установлено, что концентрация биогенных веществ в р. Малой Кокшаге (приток р. Волги первого порядка) возрастает от истока к устью, где превышают предельно допустимые концентрации в 5,5-6,5 раза. У притоков Волги второго порядка - рек Кордемки и Кундыша - максимальное биогенное загрязнение наблюдается в верхнем течении с интенсивным сельским хозяйством (превышение предельно допустимых концентраций в 2-4,5 раза), в устьях рек загрязнение снижается за счёт самоочищения водотоков. Обследование р. Ронги (приток р. Волги третьего порядка) показало нарастание загрязнения биогенными элементами от истока к устью (до 2-10 ПДК), что обусловлено сочетанием диффузного загрязнения с сельскохозяйственных угодий и дискретным воздействием очистных сооружений крупного населённого пункта. Вывод. Проведённые исследования показали, что притоки являются источниками загрязнения биогенными веществами (соединениями азота и фосфора) и увеличивают загрязнение реки Волги.