Научный архив: статьи

В почвенном пуле содержатся основные запасы органического углерода преимущественно бореальных лесов России. Количественные оценки запасов углерода пула почв значительно варьируют. Это объясняется высокой временной и пространственной изменчивостью содержания органического углерода в почвах, недостатком эмпирических данных для ряда регионов, различием подходов к оценке углерода почв и плотности сложения почвенных горизонтов, принятой в расчет мощностью почвенного слоя, включением в почвенный пул запасов углерода лесной подстилки, слоя торфа и др. В 2020 г. выборочно-статистическим методом завершен 1-й цикл государственной инвентаризации лесов России. Получены лесотаксационные характеристики, экологические показатели и информация о лесорастительных условиях для 69,1 тыс. постоянных пробных площадей. Ограниченность данных полевых описаний почв обусловливает необходимость апробации комплексного подхода к использованию материалов государственной инвентаризации лесов в программной среде геоинформационных систем в сочетании с цифровыми ресурсами открытого доступа в целях оценки запасов углерода в почвенном пуле. Разработана и экспериментально опробована методика количественной оценки запасов углерода в пуле лесных почв. Предложенная методика включает: 1) геокодирование пробных площадей; 2) приведение исходных данных государственной инвентаризации лесов о типах почв к стандартной классификации; 3) использование цифровых ресурсов Мирового центра данных о почвах SoilGrids для получения эталонных средних запасов углерода на сети пробных площадей государственной инвентаризации лесов; 4) расчет общего запаса углерода в почвенном пуле лесных земель по средним запасам углерода SoilGrids и площадям стандартных типов почв по материалам государственной инвентаризации лесов. Экспериментальная апробация выполнена на примере Республики Карелии. Объем выборки составил 667 пробных площадей. По результатам исследования, преобладающий комплекс типов почв - подзолы иллювиально-железистые и иллювиально-гумусовые (без разделения) / подзолы иллювиально мало- и много-гумусовые - занимает площадь 7,28 млн га. Общий запас углерода почв в слое 0-30 см для лесных земель республики оценен в 773,9 Мт С при средних 79,1 т С/га.

В лесном фонде Вологодской области широко представлены вторичные и производные лиственно-хвойные леса. Поиск эффективных методов ведения хозяйства в них с целью повышения запаса и ускорения выращивания ценной хвойной древесины является актуальной задачей. В качестве варианта ее решения может рассматриваться своевременное и научно обоснованное проведение комплексных рубок. Комплексные рубки осуществляются в разновозрастных и сложных древостоях и должны сочетать заготовку спелой древесины и уход за лесом. Основные цели таких рубок - переформирование лиственно-хвойных насаждений в хвойно-лиственные, улучшение роста и состояния хвойного яруса, повышение продуктивности древостоев. Комплексные рубки не рассматриваются в действующем российском законодательстве, что связано с отсутствием достаточного научного обоснования и нормативного обеспечения для их проведения. Посредством обобщения производственного опыта, результатов выполненных авторами исследований и данных многолетних наблюдений, осуществляемых сотрудниками Северного научно-исследовательского института лесного хозяйства на стационарных опытных объектах с комплексными рубками, сформулированы предложения по проектированию и назначению таких рубок, установлены организационно-технические параметры для их эффективного проведения во вторичных и производных лесах Вологодской области. Отмечается, что путем своевременной и правильной вырубки лиственных видов и ухода за хвойным подростом возможно преобразовать лиственно-хвойные насаждения в хвойные, добиться улучшения роста и состояния хвойного яруса, производительности древостоя. Кроме того, комплексные рубки должны способствовать улучшению средообразующей роли леса, повышению экологических и специальных свойств лесных экосистем, а также сохранению биологического разнообразия. Планирование и назначение комплексных рубок следует выполнять с учетом лесообразующих факторов, технологических, технических возможностей и экономических показателей. Правильный, научно обоснованный подход к проведению комплексных рубок позволит повысить их лесоводственную и экономическую эффективность.

Проанализированы показатели накопления подроста на вырубках Западно-Сибирского северо-таежного равнинного лесного района. Учет подроста производился на площадках размером 2×2 м в количестве 30 площадок на каждой изучаемой вырубке. Отмечается, что лесовозобновление в районе исследования протекает довольно успешно. В условиях зеленомошно-ягодникового и багульникового-брусничного типов леса в составе подроста встречаются сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), березы повислая (Betula pendula Roth.) и пушистая (B. рubescens Ehrh.), сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Rupr.), осина (Populus tremula L.), ель сибирская (Picea obovata Ledeb.), лиственница сибирская (Larix sibirica Ledeb.) с доминированием сосны обыкновенной и березы повислой. Высокая доля березы объясняется ежегодным семеношением вида и переносом семян ветром на большие расстояния, а также ее способностью к вегетативному возобновлению. Возобновление хвойных пород сдерживается периодичностью семенных лет, зависанием семян в лесной подстилке и слоевищах мхов. Эти проблемы можно решить минерализацией почвы. Минерализацию лучше сочетать с очисткой лесосек от порубочных остатков. Последние сгребаются бульдозером на трелевочный волок с 2 сторон. В результате перемешивания порубочных остатков с лесной подстилкой и почвой активизируются процессы деструкции древесины и минимизируется пожарная опасность на вырубке, создаются идеальные условия для накопления подроста. Основная площадь между трелевочными волоками (65-70 %) остается без минерализации, поскольку на этой части вырубки в процессе проведения лесосечных работ сохраняется максимальное количество подроста предварительной генерации. В условиях подзоны северной тайги Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, где средний прирост древесины составляет 0,6 м3/га, сырьевое значение древостоев уступает место экологическому. Учитывая важную экологическую роль берез повислой и пушистой, целесообразно утвердить их в качестве главных древесных пород. Это позволит ускорить перевод вырубок в покрытые лесной растительностью земли и снизить неоправданно высокую долю площади лесокультурного фонда.

Информация о распределении деревьев по ступеням толщины в древостоях необходима для планирования выборочных рубок и формирования экологически устойчивых и экономически ценных насаждений. Целью данной статьи является характеристика и сравнение структурного разнообразия распределения диаметров деревьев смешанных одно- и двухвозрастных древостоев Tilia cordata Mill., произрастающих в условиях Архангельского лесничества Республики Башкортостан. По данным 25 временных пробных площадей кластерным анализом и методом визуализации по эмпирическим данным распределений диаметров деревьев выделено 4 унимодальных структурных типа распределений и нисходящий (обратной J-образной формы). Среди исследованных двухвозрастных древостоев распределения древостоев по диаметрам на высоте груди с 2 пиками (бимодальность) не наблюдается. Установлено, что коэффициенты вариации диаметров устойчиво снижаются с возрастом древостоя (коэффициент корреляции Пирсона r = - 0,57 при p = 0,003) и увеличением доли участия липы в его составе (r = - 0,71 при p < 0,001), а ряды распределения характеризуются правосторонней асимметрией. Разнообразие размеров деревьев оценивалось на основе данных о площадях поперечного сечения с использованием индексов Шеннона, Симпсона, Джини и Сийпилехто. Сравнение индексов Шеннона и Симпсона показало, что структурное разнообразие диаметров деревьев было более сложным в двухвозрастных лесах по сравнению с одновозрастными. Оба индекса обеспечили четкое деление исследованных двухвозрастных древостоев на 2 унимодальных типа распределения диаметров. Индекс Джини (0,28-0,52) свидетельствовал о широком уровне структурного разнообразия и достигал высоких значений (0,48-0,52), когда распределение диаметров было близко к нисходящему. Большие индексы Сийпилехто (0,63-1,05) подтвердили унимодальность распределений диаметров древостоев, в т. ч. для пикообразного типа. Сделан вывод, что кластерный анализ и применение индексов размерного разнообразия диаметров позволяют лучше понять структуру строения липняков, а индексы для древостоев липы должны стать частью их дальнейших лесоводственных оценок.

Исследована структура коренного елового древостоя в национальном парке «Водлозерский». Показано, что при долговременном естественном развитии ельников в черничном типе лесорастительных условий формируются абсолютно разновозрастные среднеполнотные устойчивые древостои. Распределение деревьев по классам возраста в изученном сообществе характеризуется наибольшей представленностью ели 60-80 и 220-240 лет. Анализ кернов древесины выявил, что 18 % деревьев (30 % по запасу) поражено дереворазрушающими грибами. При этом число пораженных деревьев увеличивается с возрастом. Естественное возобновление ели на 92 % (8,92 тыс. шт./га) представлено жизнеспособными экземплярами и характеризуется относительно равномерным пространственным размещением. Густота и состояние подроста в сообществе способствуют поддержанию разновозрастной структуры древостоя. Высота ели, начала живой кроны, диаметр и площадь проекции, протяженность кроны увеличиваются с возрастом дерева, за исключением относительной протяженности кроны, средние значения данного показателя остаются практически одинаковыми для деревьев всех возрастных групп. По результатам анализа пространственных отношений в древостое выявлено, что все деревья в целом и ель разных возрастных групп, кроме деревьев до 80 лет, распределены случайно. Для деревьев до 80 лет характерно групповое размещение. Оценка индексов конкуренции для каждой ели со стороны деревьев в радиусе 10 м показала, что при увеличении силы воздействия со стороны ближайших деревьев высота и диаметр ствола, а также площадь проекции кроны «центрального» дерева уменьшаются. Воздействие соседних деревьев прослеживается на расстоянии до 8 м для елей старше 200 лет и до 12 м для елей до 80 лет.

Условия погоды являются одним из наиболее важных факторов, влияющих на пожарную опасность лесов. В России именно показатели, характеризующие пожарную опасность в лесах в зависимости от условий погоды, традиционно используются для регламентации работы лесопожарных служб. В частности, класс пожарной опасности, методика расчета которого (основанная на разработках В. Г. Нестерова) утверждена приказом Рослесхоза, используется для расчета кратности авиационного патрулирования лесов. С учетом разной плотности метеостанций в разные годы были разработаны несколько модификаций этого метода, таких как ПВ-1, ПВ-2, ПВГ, но официально утвержденной, несмотря на ряд недостатков, является только методика Нестерова. Накопление больших объемов структурированных данных, а также развитие информационных технологий позволяют оптимизировать существующие подходы к расчету граничных значений комплексного показателя пожарной опасности в лесах и впервые выполнить детализированные расчеты для всех регионов Российской Федерации. Таким образом, в России возникли предпосылки для обновления нормативно-правовой базы в этой сфере. Предложенная модифицированная методика основывается на классическом принципе оценки границ классов в шкале пожарной опасности, соответствующих доле возникающих лесных пожаров: 5, 20, 45, 70 %. Вместе с тем принципиальным новым является выбор (на основании численного критерия) методики, наиболее подходящей для конкретной территории. При этом методику Нестерова и ПВГ предлагается использовать в модифицированном варианте (со значениями температуры и точки росы за вчерашние сутки при обновленных данных об осадках: день/ ночь). В работе обосновано, что такие изменения существенно не повлияют на адекватность показателя, при этом позволят осуществлять расчет на утро текущего дня, что необходимо для практического применения. Важной особенностью стал также переход на средневзвешенный расчет индексов. За единицу расчета для небольших по лесной площади регионов выбран субъект Российской Федерации в целом. Крупные регионы были поделены по границам лесных районов. Для субъектов Российской Федерации с ярко выраженным внутрисезонным колебанием горимости шкалы рассчитаны отдельно для характерных периодов. Для визуализации полученных в ходе исследования шкал разработан специальный интерактивный веб-сервис, что существенно упростило процесс контроля и интерпретации результатов. Предложенные шкалы могут быть использованы для совершенствования нормативно-правовой базы в области охраны лесов от пожаров.

В мировом сообществе растет понимание необходимости сохранения и восстановления лесных массивов. На долю России приходится пятая часть всего мирового лесного фонда. Цель исследования - обзор информации по лесовосстановлению в Республике Бурятия, а также анализ и интерпретация полученных данных на основе различных материалов и выработка научно обоснованных решений по улучшению ситуации. В качестве объекта исследования выбран один из регионов России - Республика Бурятия. Леса в Бурятии занимают практически 83 % и являются основной лесосырьевой базой для удовлетворения потребности в древесине. Но сейчас запасы истощаются, особенно спелой древесины, кроме прибрежной защитной зоны озера Байкал. В качестве методов исследования использовались дешифрирование, анализ материалов ДЗЗ, использовались открытые Web-картографические сервисы и данные. На территории Республики Бурятия наибольшее количество пожаров происходит по вине человека.

В работе рассмотрены вопросы влияния отдаленных последствий боевых действий на состояние древесных растений (на примере г. Донецка). Установлено, что в результате повреждения экспериментального дендроценоза ударной вибрационно-акустической волной в 2017 году пострадали 29 растений, в большей степени деревья Fraxinus excelsior L. (~52%). Общие нарушения - вывал деревьев с плитой или начало этого процесса, вывал ослабших растений, у которых корневая система была нарушена ранее или же слабо развита в результате конкуренции с другими видами, необратимые деформации, разрыв тканей или облом ствола и скелетных ветвей первого порядка. При оценке отдаленных экологических эффектов выяснили, что через 7,5 лет после происшествия выпали (или подверглись критическим нарушениям) 122 дерева - Fraxinus excelsior L. (59%), Robinia pseudoacacia L. (23%), Gleditsia triacanthos L. (9%) и Acer platanoides L. (9%). Динамика выпадения древесных растений показывает, что полученные повреждения от ударной волны (точка отсчета 2017 год) нарушили целостность дендроценоза и приводят к каскадному выпадению древесных растений вследствие влияния природно-климатических факторов (по состоянию на 2024 г.). Выявлен устойчивый вид - Quercus robur L.: его мощная корневая система и значительные размеры способствовали сопротивлению растений к ударной вибрационно-акустической волне; по результатам мониторинговых исследований в 2024 году установили, что деревья находятся в отличном состоянии.

Введение. Устойчивое развитие - это сложный процесс управления множеством взаимосвязанных элементов, основной целью которого является повышение уровня жизни и безопасности населения [1, с. 342]. Достижение устойчивого развития в сельском хозяйстве невозможно без сохранения экологической безопасности. Центрально-Черноземный экономический район традиционно является одним из основных производителей сельскохозяйственной продукции для всей России благодаря своим уникальным земельным ресурсам, именно поэтому их сохранение является одной из основных задач экономической безопасности России, в чем и заключается актуальность настоящей статьи. Научная новизна исследования заключается в проведенной оценке экономического и экологического развития землепользования аграрного Центрального Черноземья.

Материалы и методы. При выполнении настоящего исследования были использованы данные государственной статистики (Росстата, ЕМИСС и статистических сборников) и данные из работ отечественных авторов. В работе применены такие методы, как системный анализ, ретроспективный анализ, статистический метод. Оценка экономической устойчивости землепользования произведена с помощью коэффициентного метода. Оценка уровня экологической устойчивости регионов Центрально- Черноземного экономического района произведена с помощью коэффициента экологической стабильности. Результаты и выводы. В настоящей работе проведен анализ экономических показателей землепользования в Центральном Черноземье, который показал существенный уровень развитости аграрного сектора в Центральном Черноземье, средний уровень доли сельскохозяйственных угодий в землях сельскохозяйственного назначения и высокий уровень распаханности территорий регионов. Проанализированы экологические угрозы, непосредственно влияющие на устойчивое развитие экономики землепользования. В частности, рассматриваются вопросы нерационального использования посевных площадей, почвенной деградации, необходимости увеличения полезащитных лесополос, недостаточный уровень мелиорации пашни. Рассчитаны показатели, отражающие экологические характеристики регионов. Обсуждение. Итогом работы стало выявление нестабильной экологической ситуации во всех регионах Центрально-Черноземного экономического района, а также предложения по совершенствованию аграрного землепользования в регионах. В частности, увеличение площадей противоэрозионных и полезащитных лесных полос, капитальный ремонт мелиоративной инфраструктуры для защиты почв от дальнейшей деградации. Кроме того, важным моментом для устойчивого развития аграрного сектора является создание современной инфраструктуры для сельских жителей с целью сохранения рабочей силы. Предлагается средства, полученные при взимании земельного налога, и платежи за пользование природными ресурсами в полном объеме направлять на финансирование природоохранных мероприятий.