О журнале Редакционный совет Требования к материалам для публикации Оформление библиографического списка Организация и порядок рецензирования Содержание номеров Подписка на журнал Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана Редакционная этика Страница главного редактора
Поиск:
 

Журнал «Лесной вестник / Forestry Bulletin»

К списку номеров

Название
журнала
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК / FORESTRY BULLETIN
ISSN/Код НЭБ 2542–1468 Дата 2021/2021
Том 25 Выпуск 4
Страницы 1–128 Всего статей 15

БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

1 РОСТ КЛОНОВ ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ, ОТОБРАННЫХ В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ПО СМОЛОПРОДУКТИВНОСТИ 5–14

УДК 630*232.12:582.475.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-5-14

Н.Н. Бессчетнова, В.П. Бессчетнов, А.Н. Горелов

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, д. 97

lesfak@bk.ru

Исследованы таксационные показатели клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной, отобранных по смолопродуктивности, в сравнении с аналогичными характеристиками растений, отобранных по линейным параметрам ствола. Клоны представлены в составе лесосеменной плантации № 10 в Семеновском лесничестве Нижегородской обл., созданной в 1984 г. на участке с типом лесорастительных условий В2, и типом леса — сосняк майниково-брусничный. Обеспечено соблюдение принципа единственного логического различия, а также базовых требований к постановке опыта. Методика предусматривала использование величины угла крепления боковых ветвей первого порядка к стволу в качестве тест-маркера при проверке чистоты клонового состава плантации. Учтены таксационные показатели (высота и диаметр ствола) у 571 дерева при сплошном перечете. Установлен неодинаковый характер распределения средних значений анализируемых показателей у сравниваемых между собой вегетативных потомств плюсовых деревьев. Наибольшая высота (16,70 ± 0,43 м), отмечена у клонов плюсового дерева К-011, выделенного по смолопродуктивности, которая на 2,65 м или в 1,19 раз превосходит ее наименьшее значение (14,05 ± 0,44 м), присущее клонам плюсового дерева К-113, отобранного по тем же критериям, и на 2,02 м, или в 1,14 раза, превосходит ее наименьшее значение (14,23 ± 0,31 м), присущее клонам плюсового дерева К-171, отобранного по таксационным показателям ствола. Показано соответствие выявленных различий в таксационных показателях клонов уровню существенных, как в группе выделенных по смолопродуктивности плюсовых деревьев, а так и в группе выделенных по характеристикам стволов, что указывает на специфику их генотипов. Определена степень сходства плюсовых деревьев по параметрам стволов, что свидетельствует о различном уровне индивидуальной неидентичности каждого из плюсовых деревьев относительно остальных в их рассматриваемой совокупности.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, смолопродуктивность, плюсовые деревья, параметры ствола, существенность различий, коэффициент наследуемости

Ссылка для цитирования: Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Горелов А.Н. Рост клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной, отобранных в Нижегородской области по смолопродуктивности // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 5–14. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-5-14

Список литературы

[1] Бессчетнова Н.Н. Бессчетнов В.П. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Морфометрия и физиология хвои плюсовых деревьев. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2014. 368 с.

[2] Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2015. 586 с.

[3] Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2016. 382 с.

[4] Krakau U.-K., Liesebach M., Aronen T., Lelu-Walter M.A., Schneck V. Scots pine (Pinus sylvestris L.) // Forest Tree Breeding in Europe: Current State-of-the-Art and Perspectives. Managing Forest Ecosystems, 2013, v. 25, ch. 4, pp. 267–323. DOI: 10.1007/978-94-007-6146-9_6

[5] Zerbe S., Wirth P. Non-indigenous plant species and their ecological range in Central European pine (Pinus sylvestris L.) forests // Annals of Forest Science, 2006, v. 63, no. 2, pp. 189–203. DOI: 10.1051/forest:2005111

[6] Бессчетнова Н.Н. Сравнительная оценка клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по параметрам хвои в трехфакторном дисперсионном анализе // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник, 2012. № 6 (89). С. 199–204.

[7] Бессчетнова Н.Н. К методике определения периода критического обезвоживания хвои плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование, 2011. № 2 (12). С. 3–12.

[8] Бессчетнова Н.Н. Содержание жиров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИзВУЗ. Лесной журнал, 2012. № 4/328. С. 48–55.

[9] Leinonen I., Repo T., Hänninen H. Changing Environmental Effects on Frost Hardiness of Scots Pine During Dehardening // Annals of Botany, 1997, v. 79, iss. 2, pp. 133–137. DOI: 10.1006/anbo.1996.0321

[10] Andersone U., Vinsh G. Changes of Morphogenic Competence in Mature Pinus sylvestris L. Buds in vitro // Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 2, pp. 293–298. DOI: 10.1093/aob/mcf176

[11] Venäläinen M., Harju A.M., Kainulainen P., Viitanen H. Nikulainen H. Variation in the decay resistance and its relationship with other wood characteristics in old Scots pines // Annals of Forest Science, 2003, v. 60, no. 5, pp. 409–417. DOI: 10.1051/forest:2003033

[12] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y. Seasonal Variation in Respiration of 1 year old Shoots of Scots Pine Exposed to Elevated Carbon Dioxide and Temperature for 4 Years // Annals of Botany, 2003, v. 92, iss. 1, pp. 89–96. DOI: 10.1093/AOB/MCG118

[13] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y., Ryypö A., Niinistö S. Seasonal and Annual Stem Respiration of Scots Pine Trees under Boreal Conditions // Annals of Botany, 2004, v. 94, iss. 6, pp. 889 –896. DOI: 10.1093/aob/mch218

[14] Bohne G., Woehlecke H., Ehwald R. Water Relations of the Pine Exine // Annals of Botany, 2005, v. 96, iss. 2, pp. 201–208. DOI:10.1093/aob/mci169

[15] Castro J. Short Delay in Timing of Emergence Determines Establishment Success in Pinus sylvestris across Microhabitats // Annals of Botany, 2006, v. 98, iss. 6, pp. 1233–1240. DOI: 10.1093/aob/mcl208

[16] Wennström U., Bergsten U., Nilsson J.-E. Seedling establishment and growth after direct seeding with Pinus sylvestris: effects of seed type, seed origin, and seeding year // Silva Fennica, 2007, v. 41, iss. 2, pp. 299–314. DOI: 10.14214/sf.298

[17] Salminen H., Jalkanen R., Lindholm M. Summer temperature affects the ratio of radial and height growth of Scots pine in northern Finland // Annals of Forest Science, 2009, v. 66, no. 810, 9 p. DOI: 10.1051/forest/2009074

[18] Taulavuori E., Taulavuori K., Niinimaa A., Laine K. Effect of Ecotype and Latitude on Growth, Frost Hardiness, and Oxidative Stress of South to North Transplanted Scots Pine Seedlings // International J. of Forestry Research, 2010, v. 2010, ID 162084, 16 p. DOI:10.1155/2010/162084

[19] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной методами многомерного анализа // ИВУЗ. Лесной журнал, 2012. № 2/326. С. 58–64.

[20] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по параметрам шишек // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки, 2012. № 06. С. 13–16.

[21] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Селекционная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по выходу семян из шишек // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2014. № 2 (32). С. 82–84.

[22] Lindgren D., Prescher F. Optimal clone number for seed orchards with tested clones // Silvae Genetica, 2005, v. 54, iss. 2, рр. 80–92. DOI: 10.1515/sg-2005-0013

[23] Kroon J., Wennström U., Prescher F., Lindgren D., Mullin T.J. Estimation of Clonal Variation in Seed Cone Production Over Time in a Scots pine (Pinus sylvestris L.) Seed Orchard // Silvae Genetica, 2009, v. 58, iss. 1–2, рр. 53–62. DOI: 10.1515/sg-2009-0007

[24] Vanek O., Procházková Z., Matějka K. Analysis of the genetic structure of a model Scots pine (Pinus sylvestris) seed orchard for development of management strategies // J. of forest sciences, 2013, v. 59, no. 10, pp. 377–387. DOI: 10.17221/39/2013-JFS

[25] Marčiulynas A., Sirgedaitė-Šėžienė V., Žemaitis P., Jansons Ā., Baliuckas V. Resistance of Scots pine half-sib families to Heterobasidion annosum in progeny field trials // Silva Fennica, 2020, v. 54, no. 4, ID 10276, 17 p. DOI: 10.14214/sf.10276

[26] Бессчетнова Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны по степени развития ксилемы // Вестник Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки, 2012. № 07. С. 9–14.

[27] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Образование и лигнификация ксилемы плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИзВУЗ Лесной журнал, 2013. № 2/332. С. 45–52.

[28] Fries A., Ericsson T. Genetic parameters for earlywood and latewood densities and development with increasing age in Scots pine // Annals of Forest Science, 2009, v. 66, no. 4, article no. 404, 8 p. DOI: 10.1051/forest/2009019

[29] Peltola H., Gort J., Pulkkinen P., Gerendiain A.Z., Karppinen J., Ikonen V.-P. Differences in growth and wood density traits in Scots pine (Pinus sylvestris L.) genetic entries grown at different spacing and sites // Silva Fennica, 2009, v. 43, no. 3, pp. 339–354.

DOI: 10.14214/sf.193

[30] Hallingbäck H.R., Jansson G., Hannrup B. Fries A. Which annual rings to assess grain angles in breeding of Scots pine for improved shape stability of sawn timber? // Silva Fennica, 2010, v. 44, no. 2, pp. 275–288. DOI: 10.14214/sf.154

[31] Androsiuk P., Zielinski R. Polok K. B-SAP markers derived from the bacterial KatG gene differentiate populations of Pinus sylvestris and provide new insights into their postglacial history // Silva Fennica, 2011, v. 45, no. 1, рр. 3–18. DOI: 10.14214/sf.29

[32] Torimaru T, Wennström U, Lindgren D, Wang X.-R. Effects of male fecundity, interindividual distance and anisotropic pollen dispersal on mating success in a Scots pine (Pinus sylvestris) seed orchard // Heredity (Edinb), 2012, v. 108, no. 3, pp. 312–321. DOI: 10.1038/hdy.2011.76

[33] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Храмова О.Ю., Клишина Л.И., Печникова Н.Д. Показатели химического и гранулометрического состава дерново-подзолистых почв под сосновыми лесами на территории заповедника «Керженский» Нижегородской области // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 2 (26). С. 34–42.

[34] Бессчетнова Н.Н., Горелов Н.И., Козлов Н.А. Идентификационное значение угла крепления ветвей при изучении вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Лесоводство Нижегородской области на рубеже веков. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2004. С. 28–43.

[35] Бессчетнова Н.Н. Изменчивость вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной по величине угла крепления ветвей // Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса. Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Воронеж, 28–30 июня 2004 г. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2004. С. 33–35.

[36] Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Терешанцев Н.А. Варьирование угла крепления боковых побегов к стволу плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, 2020. № 3 (27). С. 23–32.

[37] Бессчетнова Н.Н. Поликросс-тест в определении оценок общей комбинационной способности сосны обыкновенной // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сб. науч. трудов по итогам Междунар. науч.-тех. конф. / под ред. Е.А. Памфилова. Вып. 22. Брянск: Изд-во БГИТА, 2009. С. 10–14.

[38] Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Оганян Т.А. Таксационные показатели вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в архивах клонов в Нижегородской области // Экономические аспекты развития агропромышленного комплекса и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии. Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под ред. Н.Н. Бессчетновой. Нижний Новгород: Изд-во НГСХА, 2019. С. 115–122.

[39] Горелов А.Н., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Таксационные показатели испытательных культур сосны обыкновенной в Нижегородской области // Актуальные проблемы лесного комплекса: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Брянск, 1–30 ноября 2020 г. Вып. 58 / под ред. Е.А. Памфилова. Брянск: Изд-во БГИТУ, 2020. С. 87–90.

[40] Горелов А.Н., Бессчетнова Н.Н. Общая комбинационная способность плюсовых деревьев сосны обыкновенной в испытательных культурах в Нижегородской области // Современное лесное хозяйство — проблемы и перспективы: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвященной 50-летию ВНИИЛГИСбиотех, Воронеж, 3–4 декабря 2020 года. Воронеж: Истоки, 2020. С. 17–20.

Сведения об авторах

Бессчетнова Наталья Николаевна — д-р с.-х. наук, доцент, декан факультета лесного хозяйства Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, besschetnova1966@mail.ru

Бессчетнов Владимир Петрович — д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой лесных культур Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, lesfak@bk.ru

Горелов Алексей Николаевич — аспирант кафедры лесных культур Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии, alex05.55@list.ru

GROWTH OF SCOTS PINE PLUS TREES CLONES, SELECTED BY RESIN PRODUCTIVITY IN NIZHNY NOVGOROD REGION

N.N. Besschetnova, V.P. Besschetnov, A.N. Gorelov

Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 97, Gagarin Av., 603107, Nizhny Novgorod, Russia

lesfak@bk.ru

The taxational indicators of clones of plus trees of Scots pine, selected by resin productivity, were studied in comparison with similar characteristics of plants, selected by linear parameters of the trunk. They are represented They are presented in the assortment of the forest seed plantation No. 10 in the Semenovsky forestry of the Nizhny Novgorod region, created in 1984 on a plot with the type of forest growing conditions — B2, and the type of forest — maynikovo-lingonberry pine. In the organization of the work, the principle of the only logical difference was observed, as well as the requirements for the typicality, suitability and expediency of the experience. As a test marker for checking the purity of the clonal composition of the plantation, the value of the angle of attachment of the first-order lateral branches to the trunk was used. The height and diameter of the trunk are taken into account in 571 trees with a continuous list. The distribution of the average values of the analyzed indicators in the vegetative offspring of plus trees compared with each other is not uniform. The highest height (16,70 ± 0,43 m) observed in clones of the K-011 plus tree selected by resin productivity is 2,65 m or 1,19 times higher than the lowest value (14,05 ± 0,44 m) inherent in clones of the K-113 plus tree selected by the same criteria, and 2,02 m or 1,14 times higher than the lowest value (14,23 ± 0,31 m) inherent in clones of the K-171 plus tree selected by the same criteria taxational indicators of the trunk. Differences in the taxational indicators of clones in the group of plus trees distinguished by resin productivity, as well as in the group of trunks distinguished by characteristics, correspond to the level of significant ones, which indicates the specificity of their genotypes. The degree of similarity of the plus trees in terms of trunk parameters is not the same, which indicates a different level of individual non-identity of each of the plus trees in relation to the others in their considered population.

Keywords: Scots pine, resin productivity, plus trees, trunk parameters, significance of differences, heritability coefficient

Suggested citation: Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Gorelov A.N. Rost klonov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy, otobrannykh v Nizhegorodskoy oblasti po smoloproduktivnosti [Growth of Scots pine plus trees clones, selected by resin productivity in Nizhny Novgorod region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 5–14. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-5-14

References

[1] Besschetnova N.N. Besschetnov V.P. Sosna obyknovennaya (Pinus sylvestris L.). Morfometriya i fiziologiya khvoi plyusovykh derev’ev [Scots pine (Pinus sylvestris L.). Morphometry and physiology of the needles of plus trees]. Nizhny Novgorod: NGSKhA, 2014, 369 p.

[2] Besschetnova N.N. Sosna obyknovennaya (Pinus sylvestris L.). Reproduktivnyy potentsial plyusovykh derev’ev [Scots pine (Pinus sylvestris L.). Reproductive potential of plus trees.]. Nizhny Novgorod: NGSKhA, 2015, 586 p.

[3] Besschetnova N.N. Sosna obyknovennaya (Pinus sylvestris L.). Effektivnost’ otbora plyusovykh derev’ev [Scots pine (Pinus sylvestris L.). Efficiency of selection of plus trees]. Nizhny Novgorod: NGSKhA, 2016, 464 p.

[4] Krakau U.-K., Liesebach M., Aronen T., Lelu-Walter M.A., Schneck V. Scots pine (Pinus sylvestris L.) // Forest Tree Breeding in Europe: Current State-of-the-Art and Perspectives. Managing Forest Ecosystems, 2013, v. 25, ch. 4, pp. 267–323.

DOI: 10.1007/978-94-007-6146-9_6

[5] Zerbe S., Wirth P. Non-indigenous plant species and their ecological range in Central European pine (Pinus sylvestris L.) forests. Annals of Forest Science, 2006, v. 63, no. 2, pp. 189–203. DOI: 10.1051/forest:2005111

[6] Besschetnova N.N. Sravnitel’naya otsenka klonov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) po parametram khvoi v trekhfaktornom dispersionnom analize [Comparative evaluation of clones of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.) by the parameters of needles in a three-factor analysis of variance]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2012, no. 6 (89), pp. 199–204.

[7] Besschetnova N.N. K metodike opredeleniya perioda kriticheskogo obezvozhivaniya khvoi plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [On the method of determining the period of critical dehydration of needles of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.)]. Vestnik Mariyskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Les. Ekologiya. Prirodopol’zovanie [Bulletin of the Mari State Technical University. Series: Forest. Ecology. Environmental management], 2011, no. 2 (12), pp. 3–12.

[8] Besschetnova N.N. Soderzhanie zhirov v kletkakh pobegov plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [The content of fats in the cells of shoots of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 4/328, pp. 48–55.

[9] Leinonen I., Repo T., Hänninen H. Changing Environmental Effects on Frost Hardiness of Scots Pine During Dehardening. Annals of Botany, 1997, v. 79, iss. 2, pp. 133–137. DOI: 10.1006/anbo.1996.0321

[10] Andersone U., Vinsh G. Changes of Morphogenic Competence in Mature Pinus sylvestris L. Buds in vitro. Annals of Botany, 2002, v. 90, iss. 2, pp. 293–298. DOI: 10.1093/aob/mcf176

[11] Venäläinen M., Harju A.M., Kainulainen P., Viitanen H. Nikulainen H. Variation in the decay resistance and its relationship with other wood characteristics in old Scots pines. Annals of Forest Science, 2003, v. 60, no. 5, pp. 409–417.

DOI: 10.1051/forest:2003033

[12] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y. Seasonal Variation in Respiration of 1 year old Shoots of Scots Pine Exposed to Elevated Carbon Dioxide and Temperature for 4 Years. Annals of Botany, 2003, v. 92, iss. 1, pp. 89–96. DOI: 10.1093/AOB/MCG118

[13] Zha T., Kellomäki S., Wang K.-Y., Ryypö A., Niinistö S. Seasonal and Annual Stem Respiration of Scots Pine Trees under Boreal Conditions. Annals of Botany, 2004, v. 94, iss. 6, pp. 889 –896. DOI: 10.1093/aob/mch218

[14] Bohne G., Woehlecke H., Ehwald R. Water Relations of the Pine Exine. Annals of Botany, 2005, v. 96, iss. 2, pp. 201–208. DOI:10.1093/aob/mci169

[15] Castro J. Short Delay in Timing of Emergence Determines Establishment Success in Pinus sylvestris across Microhabitats. Annals of Botany, 2006, v. 98, iss. 6, pp. 1233–1240. DOI: 10.1093/aob/mcl208

[16] Wennström U., Bergsten U., Nilsson J.-E. Seedling establishment and growth after direct seeding with Pinus sylvestris: effects of seed type, seed origin, and seeding year. Silva Fennica, 2007, v. 41, iss. 2, pp. 299–314. DOI: 10.14214/sf.298

[17] Salminen H., Jalkanen R., Lindholm M. Summer temperature affects the ratio of radial and height growth of Scots pine in northern Finland. Annals of Forest Science, 2009, v. 66, no. 810, 9 p. DOI: 10.1051/forest/2009074

[18] Taulavuori E., Taulavuori K., Niinimaa A., Laine K. Effect of Ecotype and Latitude on Growth, Frost Hardiness, and Oxidative Stress of South to North Transplanted Scots Pine Seedlings. International J. of Forestry Research, 2010, v. 2010, ID 162084, 16 p. DOI:10.1155/2010/162084

[19] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Selektsionnaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy metodami mnogomernogo analiza [Selection evaluation of plus trees of Scots pine by methods of multivariate analysis]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2012, no. 2/326, pp. 58–64.

[20] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Selektsionnaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) po parametram shishek [Selection evaluation of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.) according to the parameters of cones]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. N.I. Vavilova. Estestvennye, tekhnicheskie, ekonomicheskie nauki [Bulletin of the Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov. Natural, technical, and economic sciences], 2012, no. 06, pp. 13–16.

[21] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Selektsionnaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy po vykhodu semyan iz shishek [Selection evaluation of plus trees of scots pine by the yield of seeds from cones]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of the Kazan State Agrarian University], 2014, no. 2 (32), pp. 82–84.

[22] Lindgren D., Prescher F. Optimal clone number for seed orchards with tested clones. Silvae Genetica, 2005, v. 54, iss. 2, рр. 80–92. DOI: 10.1515/sg-2005-0013

[23] Kroon J., Wennström U., Prescher F., Lindgren D., Mullin T.J. Estimation of Clonal Variation in Seed Cone Production Over Time in a Scots pine (Pinus sylvestris L.) Seed Orchard. Silvae Genetica, 2009, v. 58, iss. 1–2, рр. 53–62. DOI: 10.1515/sg-2009-0007

[24] Vanek O., Procházková Z., Matějka K. Analysis of the genetic structure of a model Scots pine (Pinus sylvestris) seed orchard for development of management strategies. J. of forest sciences, 2013, v. 59, no. 10, pp. 377–387. DOI: 10.17221/39/2013-JFS

[25] Marčiulynas A., Sirgedaitė-Šėžienė V., Žemaitis P., Jansons Ā., Baliuckas V. Resistance of Scots pine half-sib families to Heterobasidion annosum in progeny field trials. Silva Fennica, 2020, v. 54, no. 4, ID 10276, 17 p. DOI: 10.14214/sf.10276

[26] Besschetnova N.N. Mnogomernaya otsenka plyusovykh derev’ev sosny po stepeni razvitiya ksilemy [Multivariate assessment of plus pine trees by the degree of xylem development]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta im. N.I. Vavilova. Estestvennye, tekhnicheskie, ekonomicheskie nauki [Bulletin of the Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov. Natural, technical, and economic sciences], 2012, no. 07, pp. 9–14.

[27] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N. Obrazovanie i lignifikatsiya ksilemy plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [Formation and lignification of xylem of plus trees of Scots pine]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2013, no. 2/332, pp. 45–52.

[28] Fries A., Ericsson T. Genetic parameters for earlywood and latewood densities and development with increasing age in Scots pine. Annals of Forest Science, 2009, v. 66, no. 4, article no. 404, 8 p. DOI: 10.1051/forest/2009019

[29] Peltola H., Gort J., Pulkkinen P., Gerendiain A. Z., Karppinen J., Ikonen V.-P. Differences in growth and wood density traits in Scots pine (Pinus sylvestris L.) genetic entries grown at different spacing and sites. Silva Fennica, 2009, v. 43, no. 3, pp. 339–354. DOI: 10.14214/sf.193

[30] Hallingbäck H.R., Jansson G., Hannrup B. Fries A. Which annual rings to assess grain angles in breeding of Scots pine for improved shape stability of sawn timber?. Silva Fennica, 2010, v. 44, no. 2, pp. 275–288. DOI: 10.14214/sf.154

[31] Androsiuk P., Zielinski R. Polok K. B-SAP markers derived from the bacterial KatG gene differentiate populations of Pinus sylvestris and provide new insights into their postglacial history. Silva Fennica, 2011, v. 45, no. 1, рр. 3–18. DOI: 10.14214/sf.29

[32] Torimaru T, Wennström U, Lindgren D, Wang X.-R. Effects of male fecundity, interindividual distance and anisotropic pollen dispersal on mating success in a Scots pine (Pinus sylvestris) seed orchard. Heredity (Edinb), 2012, v. 108, no. 3, pp. 312–321. DOI: 10.1038/hdy.2011.76

[33] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Khramova O.Yu., Klishina L.I., Pechnikova N.D. Pokazateli khimicheskogo i granulometricheskogo sostava dernovo-podzolistykh pochv pod sosnovymi lesami na territorii zapovednika «Kerzhenskiy» Nizhegorodskoy oblasti [Indicators of chemical and granulometric composition of sod-podzolic soils under pine forests in the territory of the Kerzhensky Nature Reserve of the Nizhny Novgorod region]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 2 (26), pp. 34–42.

[34] Besschetnova N.N., Gorelov N.I., Kozlov N.A. Identifikatsionnoe znachenie ugla krepleniya vetvey pri izuchenii vegetativnogo potomstva plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [Identification importance of the angle of attachment of branches in the study of vegetative offspring of plus trees of Scots pine]. Lesovodstvo Nizhegorodskoy oblasti na rubezhe vekov [Forestry of the Nizhny Novgorod region at the turn of the century]. Nizhniy Novgorod: NGSKhA, 2004, pp. 28–43.

[35] Besschetnova N.N. Izmenchivost’ vegetativnogo potomstva plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy po velichine ugla krepleniya vetvey [Variability of vegetative offspring of plus trees of Scots pine in terms of the angle of attachment of branches]. Integratsiya nauki, obrazovaniya i proizvodstva dlya razvitiya lesnogo khozyaystva i lesopromyshlennogo kompleksa. Mater. Vserossiyskoy nauch.-prakt. konf. s mezhdunarodnym uchastiem [Integration of science, education and production for the development of forestry and the timber industry. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation]. Voronezh, June 28–30, 2004. Voronezh: Voronezh State University, 2004, pp. 33–35.

[36] Besschetnov V.P., Besschetnova N.N., Tereshantsev N.A. Var’irovanie ugla krepleniya bokovykh pobegov k stvolu plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy [Variation of the angle of attachment of lateral shoots to the trunk of plus trees of Scots pine]. Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy], 2020, no. 3 (27), pp. 23–32.

[37] Besschetnova N.N. Polikross-test v opredelenii otsenok obshchey kombinatsionnoy sposobnosti sosny obyknovennoy [Polycross-test in determining the estimates of the general combinational ability of scots pine]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forest complex]. Collection of scientific works on the results of the international scientific and technical conference. Ed. by E.A. Pamfilov. Issue 22. Bryansk: BGITA, 2009, pp. 10–14.

[38] Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Oganyan T.A. Taksatsionnye pokazateli vegetativnogo potomstva plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) v arkhivakh klonov v Nizhegorodskoy oblasti [Taxational indicators of vegetative offspring of plus trees of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in the archives of clones in the Nizhny Novgorod region]. Ekonomicheskie aspekty razvitiya agropromyshlennogo kompleksa i lesnogo khozyaystva. Lesnoe khozyaystvo Soyuznogo gosudarstva Rossii i Belorussii. Mater. Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf. [Economic aspects of the development of the agro-industrial complex and forestry. Forestry of the Union State of Russia and Belarus. Mater of the international scientific and practical conference: Nizhny Novgorod, September 26, 2019]. Ed. N.N. Besschetnova. Nizhny Novgorod: NGSKhA, 2019, pp. 115–122.

[39] Gorelov A.N., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Taksatsionnye pokazateli ispytatel’nykh kul’tur sosny obyknovennoy v Nizhegorodskoy oblasti [Taxation indicators of test crops of Scots pine in the Nizhny Novgorod region]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Actual problems of the forest complex: according to the results of the international scientific and practical conference] Collection of scientific papers., November 1–30, 2020. Ed. E.A. Pamfilov. Iss. 58. Bryansk: BGITU, 2020, pp. 87–90.

[40] Gorelov A.N., Besschetnova N.N. Obshchaya kombinatsionnaya sposobnost’ plyusovykh derev’ev sosny obyknovennoy v ispytatel’nykh kul’turakh v Nizhegorodskoy oblasti [General combinational ability of plus trees of Scots pine in test cultures in the Nizhny Novgorod region]. Sovremennoe lesnoe khozyaystvo — problemy i perspektivy: materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 50-letiyu VNIILGISbiotekh [Modern forestry — problems and prospects. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference dedicated to the 50th Anniversary of VNIILGISBIOTECH]. Voronezh, December 3–4, 2020). Voronezh: Istoki, 2020, pp. 17–20.

Authors’ information

Besschetnova Natal’ya Nikolaevna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor, Dean of the Faculty of Forestry of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, besschetnova1966@mail.ru

Besschetnov Vladimir Petrovich — Dr. Sci. (Biology), Professor, Head of the Department of Forest crops of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, lesfak@mail.ru

Gorelov Aleksey Nikolaevich — Post-graduate student of the Department of Forest Crops of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, alex05.55@list.ru

2 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ КУЛЬТУРФИТОЦЕНОЗОВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА 15–20

УДК 630*232

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-15-20

Д.Н. Клевцов, О.Н. Тюкавина, Н.Р. Сунгурова

ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ), 163002, Россия, г. Архангельск, ул. Набережная Северной Двины, д. 17

d.klevtsov@narfu.ru

Рассмотрена биоэнергетическая продуктивность искусственных сосновых насаждений. Установлено, что в 30-летних искусственных сосновых ценозах наименьшее количество связанной древесным ярусом энергии наблюдается в лишайниковом типе условий местопроизрастания (443,1 ГДж/га), наибольшее — в черничном (1915,1 ГДж/га). В культурфитоценозах брусничного типа леса биоэнергетическая продуктивность занимает промежуточное положение (1210,7 ГДж/га). Показано, что наибольшей относительной величины аккумулированная энергия достигает в таком компоненте надземной фитомассы, как древесина ствола. По данной фракции варьирование наблюдается от 50,2 % в лишайниковом типе условий местопроизрастания до 65,8 % — в черничном, в расчете от общего запаса фитомассы лесных культур. Установлено, что второстепенное положение относительно данного показателя занимает древесная зелень. Доля энергетической продуктивности хвои в общей надземной фитомассе снижается при улучшении лесорастительных условий. Определено примерно равное соотношение депонирования энергии в исследованных типах сосняков искусственного происхождения фракциями коры и живых ветвей (7,2…11,7 %), а наименьшая доля аккумулированной энергии приходится на фракцию сухих сучьев (5,3…7,0 %).

Ключевые слова: биоэнергетическая продуктивность, лесные культуры, сосна обыкновенная, лесорастительные условия

Ссылка для цитирования: Клевцов Д.Н., Тюкавина О.Н., Сунгурова Н.Р. Сравнительный анализ биоэнергетической продуктивности культурфитоценозов сосны обыкновенной европейского севера // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 15–20. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-15-20

Список литературы

[1] Мартынюк А.А. Оценка возможности использования древесной биомассы для теплоснабжения в целях перехода от нефтепродуктов на местные возобновляемые виды топлива // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2016, № 5. С. 33–37.

[2] Бабич Н.А., Любов В.К. Энергетический потенциал среднетаежных сосняков-черничников искусственного происхождения // География Европейского Севера. Архангельск: Изд-во Педагогического государственного университета, 2002. С. 194–200.

[3] Писаренко А.И., Страхов В.В. О некоторых современных задачах лесного сектора России // Лесное хозяйство, 2006. № 4. С. 5–7.

[4] Berndes G., Hansson J. Bioenergy expansion in the EU: Cost-effective climate change mitigation, employment creation and reduced dependency on imported fuels // Energy Policy, 2007, no. 35(12), pp. 5965–5979.

[5] Björheden R. Drivers behind the development of forest energy in Sweden // Biomass & Bioenergy, 2006, no. 30, pp. 289–295.

[6] IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation // Intergovernmental Panel on Climate Change. 2011. URL: https://www.ipcc.ch/2011/06/28/special-report-on-renewable-energy-sources-and-climate-change-mitigation-srren/ (дата обращения 25.12.2020)

[7] Sandström F., Petersson H., Kruys N., Ståhl G. Biomass conversion factors (density and carbon concentration) by decay classes for dead wood of Pinus sylvestris, Picea abies and Betula spp. in boreal forests of Sweden // Forest Ecology and Management, 2007, no. 243(1), pp. 19–27.

[8] Ximenes F.d.A., George B.H., Cowie A., Williams J., Kelly G. Greenhouse Gas Balance of Native Forests in New South Wales, Australia // Forests, 2012, no. 3(3), pp. 653–683.

[9] Melin Y. Impacts of stumps and roots on carbon storage and bioenergy use in a climate change context // Doctoral Thesis Swedish University of Agricultural Sciences. Umeå SLU: Service/Repro, Uppsala, 2014, 74 p.

[10] Рощупкин В.П. Ресурсы лесного фонда — в энергетику // Биоэнергетика, 2005. № 1. С. 6–7.

[11] Bergstrom D., Israelsson S., Ohman M., Dahlqvist S.A., Gref R., Boman C., Wasterlund I. Effects of raw material particle size distribution on the characteristics of Scots pine sawdust fuel pellets // Fuel Processing Technology, 2008, v. 89, iss. 12, pp. 1324–1329.

[12] Charis G., Danha G., Muzenda E. Characterizations of Biomasses for Subsequent Thermochemical Conversion: A Comparative Study of Pine Sawdust and Acacia Tortilis // Processes, 2020, v. 8, iss. 5, p. 546.

[13] Li W.Z., Bu W.J., Jiang Y., Guo W.W., Wang Y., Yin X.L. Co-pelletization of edible fungi cultivation residue and pine sawdust: The optimal variable combinations // Environmental Progress & Sustainable Energy, 2020, v. 39, iss. 4, p. 13384.

[14] Anerud E., Routa J., Bergstrom D., Eliasson L. Fuel quality of stored spruce bark — Influence of semi-permeable covering material // Fuel, v. 279, p. 118467.

[15] Mandal S., Kumar G.V.P., Bhattacharya T.K., Tanna H.R., Jena P.C. Briquetting of Pine Needles (Pinus roxburgii) and Their Physical, Handling and Combustion Properties // Waste and Biomass Valorization, 2019, v. 10, iss. 8, pp. 2415–2424.

[16] Boschetti W.T.N., Lopes A.D.P., Ribeiro R.A., Reyes R.Q., Carneiro A.D.O. Kraft lignin as an additive in pine and eucalyptus particle composition for briquette production // Revista Arvore, 2019, v.43, iss. 2, p. 430201.

[17] Carrillo-Parra A., Contreras-Trejo J.C., Pompa-Garcia M., Pulgarin-Gamiz M.F., Rutiaga-Quinones J.G., Pamanes-Carrasco G., Ngangyo-Heya M. Agro-Pellets from Oil Palm Residues // Pine Sawdust Mixtures: Relationships of Their Physical, Mechanical and Energetic Properties, with the Raw Material Chemical Structure // Applied Sciences-Basel, 2020, v.10, iss. 18, p. 6383.

[18] Martinez C.L.M., Sermyagina E., Carneiro A.D.O., Vakkilainen E., Cardoso M. Production and characterization of coffee-pine wood residue briquettes as an alternative fuel for local firing systems in Brazil // Biomass & Bioenergy, 2019, v.123, pp. 70–77.

[19] Nunez-Retana V.D., Rosales-Serna R., Prieto-Ruiz J.A., Wehenkel C., Carrillo-Parra A. Improving the physical, mechanical and energetic properties of Quercus spp. wood pellets by adding pine sawdust // Peerj, 2020, v.8, p. 9766.

[20] Огиевский В.В., Хиров А.А. Обследование и исследование лесных культур. Л.: Изд-во Лесотехнической академии, 1967. 50 с.

[21] Соколов Н.Н. Методические указания к дипломному проектированию по таксации пробных площадей. Архангельск: Редакционно-издательский отдел Архангельского лесотехнического института, 1978. 44 с.

[22] Родин А.Р., Мерзленко М.Д. Методические рекомендации по изучению лесных культур старших возрастов. М.: Изд-во Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина, 1983. 36 с.

[23] Курбатский Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. М.: Гослесбумиздат, 1962. 154 с.

[24] Молчанов А.А. Продуктивность органической массы в лесах различных зон. М.: Наука, 1971. 276 с.

[25] Дадыкин В.П., Кононенко Н.В. О теплотворной способности органического материала древесных растений // Лесоведение, 1975. № 2. С. 30–37.

[26] Казимиров Н.И., Волков А.Д., Зябченко С.С. Обмен веществ и энергии в сосновых лесах Европейского Севера. Л.: Наука, 1977. 304 с.

[27] Бобкова К.С. Биологическая продуктивность хвойных лесов Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1987. 156 с.

Сведения об авторах

Клевцов Денис Николаевич — канд. с.-х. наук, доцент кафедры биологии, экологии и биотехнологии Высшей школы естественных наук и технологий, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, d.klevtsov@narfu.ru

Тюкавина Ольга Николаевна — канд. с.-х. наук, доцент кафедры биологии, экологии и биотехнологии Высшей школы естественных наук и технологий, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, o.tukavina@narfu.ru

Сунгурова Наталья Рудольфовна — д-р с.-х. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры и искусственных лесов Высшей школы естественных наук и технологий, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, nsungurova@yandex.ru

COMPARATIVE ANALYSIS OF SCOTS PINE HOMOGENEOUS STANDS BIOENERGETIC PRODUCTIVITY IN EUROPEAN NORTH

  1. N. Klevtsov, O. N. Tyukavina, N. R. Sungurova

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 17, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 163002, Arkhangelsk, Russia

o.tukavina@narfu.ru

The bioenergetic productivity of artificial pine stands is considered. It was found that in 30-year-old artificial pine coenoses, the lowest amount of energy associated with the tree layer is observed in the lichen type of growing conditions (443,1 GJ/ha), the highest — in the blueberry (1915,1 GJ/ha). Bioenergetic productivity occupies an intermediate position (1210,7 GJ/ha) in the cranberry-type forest culture phytocenoses. It is shown that the accumulated energy reaches the highest relative value in such a component of aboveground phytomass as trunk wood. For this fraction, the variation is observed from 50.2% in the lichen type of growing conditions to 65.8% in the blueberry type, based on the total stock of phytomass of forest crops. It is established that the secondary position relative to this indicator is occupied by woody greens. The share of the energy productivity of needles in the total aboveground phytomass decreases with the improvement of forest growing conditions. An approximately equal ratio of energy deposition in the studied types of artificial pine forests by the fractions of bark and live branches (7,2...11,7%) was determined, and the smallest share of accumulated energy falls on the fraction of dry branches (5,3...7,0 %).

Keywords: bioenergetic productivity; forest culture; scots pine; forest growing conditions

Suggested citation: Klevtsov D.N., Tyukavina O.N., Sungurova N.R. Sravnitel’nyy analiz bioenergeticheskoy produktivnosti kul’turfitotsenozov sosny obyknovennoy evropeyskogo severa [Comparative analysis of Scots pine homogeneous stands bioenergetic productivity in European North]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 15–20. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-15-20

References

[1] Martynyuk A.A. Otsenka vozmozhnosti ispol’zovaniya drevesnoy biomassy dlya teplosnabzheniya v tselyakh perekhoda ot nefteproduktov na mestnye vozobnovlyaemye vidy topliva [Evaluation of the possibility of using wood biomass for heat supply in order to switch from petroleum products to local renewable fuels]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2016, no. 5, pp. 33–37.

[2] Babich N.A., Lyubov V.K. Energeticheskiy potentsial srednetaezhnykh sosnyakov-chernichnikov iskusstvennogo proiskhozhdeniya [Energy potential of Middle taiga pine-blueberry trees of artificial origin]. Geografiya Evropeyskogo Severa [Geography of the European North]. Arkhangelsk: Pedagogical State University Publishing House, 2002, pp. 194–200.

[3] Pisarenko A.I., Strakhov V.V. O nekotorykh sovremennykh zadachakh lesnogo sektora Rossii [About some modern tasks of the forest sector of Russia]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 2006, no. 4, pp. 5–7.

[4] Berndes G., Hansson J. Bioenergy expansion in the EU: Cost-effective climate change mitigation, employment creation and reduced dependency on imported fuels. Energy Policy, 2007, no. 35(12), pp. 5965–5979.

[5] Björheden R. Drivers behind the development of forest energy in Sweden. Biomass & Bioenergy, 2006, no. 30, pp. 289–295.

[6] IPCC Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation. Intergovernmental Panel on Climate Change. 2011. Available at: https://www.ipcc.ch/2011/06/28/

special-report-on-renewable-energy-sources-and-climate-change-mitigation-srren/ (accessed 25.12.2020).

[7] Sandström F., Petersson H., Kruys N., Ståhl G. Biomass conversion factors (density and carbon concentration) by decay classes for dead wood of Pinus sylvestris, Picea abies and Betula spp. in boreal forests of Sweden. Forest Ecology and Management, 2007, no. 243(1), pp. 19–27.

[8] Ximenes F.d.A., George B.H., Cowie A., Williams J., Kelly G. Greenhouse Gas Balance of Native Forests in New South Wales, Australia. Forests, 2012, no. 3(3), pp. 653–683.

[9] Melin Y. Impacts of stumps and roots on carbon storage and bioenergy use in a climate change context/ Doctoral Thesis Swedish University of Agricultural Sciences. Umeå SLU: Service/Repro, Uppsala, 2014, 74 p.

[10] Roshchupkin V. Resursy lesnogo fonda — v energetiku [Resources of the forest fund-in power engineering]. Bioenergetika [Bioenergetika], 2005, no. 1, pp. 6–7.

[11] Bergstrom D., Israelsson S., Ohman M., Dahlqvist S.A., Gref R., Boman C., Wasterlund I. Effects of raw material particle size distribution on the characteristics of Scots pine sawdust fuel pellets. Fuel Processing Technology, 2008, v. 89, iss. 12, pp. 1324–1329.

[12] Charis G., Danha G., Muzenda E. Characterizations of Biomasses for Subsequent Thermochemical Conversion: A Comparative Study of Pine Sawdust and Acacia Tortilis. Processes, 2020, v. 8, iss. 5, p. 546.

[13] Li W.Z., Bu W.J., Jiang Y., Guo W.W., Wang Y., Yin X.L. Co-pelletization of edible fungi cultivation residue and pine sawdust: The optimal variable combinations. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2020, v. 39, iss. 4, p. 13384.

[14] Anerud E., Routa J., Bergstrom D., Eliasson L. Fuel quality of stored spruce bark - Influence of semi-permeable covering material. Fuel, v. 279, p. 118467.

[15] Mandal S., Kumar G.V.P., Bhattacharya T.K., Tanna H.R., Jena P.C. Briquetting of Pine Needles (Pinus roxburgii) and Their Physical, Handling and Combustion Properties. Waste and Biomass Valorization, 2019, v. 10, iss. 8, pp. 2415–2424.

[16] Boschetti W.T.N., Lopes A.D.P., Ribeiro R.A., Reyes R.Q., Carneiro A.D.O. Kraft lignin as an additive in pine and eucalyptus particle composition for briquette production. Revista Arvore, 2019, v.43, iss. 2, p. 430201.

[17] Carrillo-Parra A., Contreras-Trejo J.C., Pompa-Garcia M., Pulgarin-Gamiz M.F., Rutiaga-Quinones J.G., Pamanes-Carrasco G., Ngangyo-Heya M. Agro-Pellets from Oil Palm Residues / Pine Sawdust Mixtures: Relationships of Their Physical, Mechanical and Energetic Properties, with the Raw Material Chemical Structure. Applied Sciences-Basel, 2020, v.10, iss. 18, p. 6383.

[18] Martinez C.L.M., Sermyagina E., Carneiro A.D.O., Vakkilainen E., Cardoso M. Production and characterization of coffee-pine wood residue briquettes as an alternative fuel for local firing systems in Brazil. Biomass & Bioenergy, 2019, v.123, pp. 70–77.

[19] Nunez-Retana V.D., Rosales-Serna R., Prieto-Ruiz J.A., Wehenkel C., Carrillo-Parra A. Improving the physical, mechanical and energetic properties of Quercus spp. wood pellets by adding pine sawdust. Peerj, 2020, v.8, p. 9766.

[20] Ogievskiy V.V., Khirov A.A. Obsledovanie i issledovanie lesnykh kul’tur [Survey and research of forest cultures]. Leningrad: Publishing House of the Forestry Academy, 1967, 50 p.

[21] Sokolov N.N. Metodicheskie ukazaniya k diplomnomu proektirovaniyu po taksatsii probnykh ploshchadey [Methodological guidelines for diploma design on the taxation of sample plot]. Arkhangelsk: Editorial and Publishing Department of the Arkhangelsk Forestry Institute, 1978, 44 p.

[22] Rodin A.R., Merzlenko M.D. Metodicheskie rekomendatsii po izucheniyu lesnykh kul’tur starshikh vozrastov [Methodological recommendations for the study of forest cultures of older ages]. Moscow: Publishing House of the All-Union Academy of Agricultural Sciences named after V. I. Lenin, 1983, 36 p.

[23] Kurbatskiy N.P. Tekhnika i taktika tusheniya lesnykh pozharov [Technique and tactics of extinguishing forest fires]. Moscow: Goslesbumizdat, 1962, 154 p.

[24] Molchanov A.A. Produktivnost’ organicheskoy massy v lesakh razlichnykh zon [Productivity of organic mass in forests of different zones]. Moscow: Nauka [Science], 1971, 276 p.

[25] Dadykin V.P., Kononenko N.V. O teplotvornoy sposobnosti organicheskogo materiala drevesnykh rasteniy [On the calorific value of the organic material of woody plants]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1975, no. 2, pp. 30–37.

[26] Kazimirov N.I., Volkov A.D., Zyabchenko S.S. Obmen veshchestv i energii v sosnovykh lesakh Evropeyskogo Severa [Metabolism and energy in the pine forests of the European North]. Leningrad: Nauka [Science], 1977, 304 p.

[27] Bobkova K.S. Biologicheskaya produktivnost’ khvoynykh lesov Evropeyskogo Severo-Vostoka [Biological productivity of coniferous forests of the European North-East]. Leningrad: Nauka [Science], 1987, 156 p.

Authors’ information

Klevcov Denis Nikolaevich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, d.klevtsov@narfu.ru

Tyukavina Ol’ga Nikolaevna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, o.tukavina@narfu.ru

Sungurova Natal’ya Rudol’fovna — Dr. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, nsungurova@yandex.ru

3 ВЛИЯНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЛАБОРАТОРНУЮ ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН И ВЫХОД СЕЯНЦЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) 21–26

УДК 630*232

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-21-26

А.И. Смирнов1, Ф.С. Орлов1, П.А. Аксенов2

1ООО «Разносервис», 127051, г. Москва, Лихов пер. д. 10

2МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

axenov.pa@mail.ru

Представлены результаты исследований, проводившихся в 2017 г. в лаборатории кафедры «Лесные культуры, селекция и дендрология» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал) и в Правдинском питомнике Пушкинского лесотехнического техникума Московской обл. Семена сосны обыкновенной с низкими посевными характеристиками 3-го класса качества, обрабатывали по технологии ПОСЭП низкочастотным генератором «Рост-Актив». Контролем служили необработанные семена. В результате предпосевной обработки лабораторная всхожесть приблизилась к показателям семян первого класса качества. Значительно увеличился выход однолетних сеянцев и их биометрические характеристики. Полученные результаты указывают на эффективность предпосевной обработки семян сосны низкочастотным ЭМП по технологии ПОСЭП для выращивания посадочного материала.

Ключевые слова: низкочастотное электромагнитное поле, технология ПОСЭП, сосна обыкновенная, Pinus sylvestris, семена

Ссылка для цитирования: Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Аксенов П.А. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на лабораторную всхожесть семян и выход сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Лесной вестник // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 21–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-21-26

Список литературы

[1] Мелехов И.С. Лесоведение. М.: МГУЛ, 2002. 398 с.

[2] Редько Г.И., Мерзленко М.Д., Бабич Н.А. Лесные культуры. СПб.: Изд-во СПбГЛТА, 2005. 556 с.

[3] Булыгин Н.Е., Ярмишко В.Т. Дендрология. М.: МГУЛ, 2001. 528 с.

[4] Родин А.Р. Интенсификация выращивания лесопосадочного материала. М.: Агропромиздат, 1989. 78 с.

[5] Орехова Т.П. Создание долговременного банка семян древесных видов – реальный способ сохранения их генофонда // Хвойные бореальной зоны, 2010. Вып. XXVII. № 1–2. С. 25–31.

[6] Romanas L. Effect of cold stratification on the germination of seeds // Physiology of forest seeds. The National Agricultural Research Foundation (NAGREF). Thessaloniki, Greece: Forest Research Institute, 1991, p. 20.

[7] Смирнов С.Д. Опыт лесного семеноводства и селекции // Обзорная информация ЦБНТИ Госкомлеса. М.: ЦБНТИ лесного хозяйства, 1974. С. 20.

[8] Gordon G.A. Seed manual for forest trees. UK, London: Forestry Commission, 1992. 132 p.

[9] Пентелькина Н.В. Проблемы выращивания посадочного материала в лесных питомниках и пути их решения // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. Вып. 31. Брянск: Изд-во БГИТА, 2012. С. 189–193.

[10] Смирнов А.И. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на всхожесть семян и рост сеянцев сосны обыкновенной в питомниках зоны смешанных лесов: дис. ... канд. с.-х. наук. М.: МГУЛ, 2016. С. 58

[11] Смирнов А.И., Орлов Ф.С. Способ предпосевной обработки семян и устройство для его осуществления. Пат. № 2591969 РФ, заявитель и патентообладатель ООО «Разносервис», 2014. Бюл. № 20.

[12] Смирнов А.И., Орлов Ф.С. Устройство для предпосевной обработки посевного материала. Пат. № 155132 РФ, заявитель и патентообладатель ООО «Разносервис», 2014. Бюл. № 26.

[13] Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Беляев В.В., Аксенов П.А. Влияние низкочастотного электромагнитного поля на биометрические характеристики сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // ИВУЗ. Лесной журнал, 2019. С. 78–84.

[14] Смирнов А.И., Орлов Ф.С., Дроздов И.И.. Приемы интенсивной агротехники при посеве семян хвойных видов // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2015. № 2. С. 65–68.

[15] Новосельцева А.И., Смирнов Н.А. Справочник по лесным питомникам. М.: Лесная пром-сть, 1983. 280 с.

[16] Чернов Н.Н. Лесные культуры. Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. 26 с.

[17] Рекомендации по восстановлению искусственным и комбинированным способами хвойных и твердолиственных молодняков на землях лесного фонда (с базовыми технологическими картами на выполнение работ). Пушкино: Изд-во ВНИИЛМ, 2015. 80 с.

[18] Короблев Р.А. Влияние физических факторов и рост сеянцев сосны обыкновенной и березы повислой: дис. ... канд. с.-х. наук. Воронеж, 2003. 201 с.

[19] Старухин Р.С., Белицын И.В., Хомутов О.И. Метод предпосевной обработки семян с использованием элиптического электромагнитного поля // Ползуновский вестник, 2009. № 4. С. 97–103.

[20] Комиссаров Г.Г. Влияние флуктуирующего электромагнитного поля на ранние стадии развития растений // Доклады РАН, 2006. Т. 406. № 1. С. 108–110.

Сведения об авторах

Смирнов Алексей Иванович — канд. с.-х. наук, ООО «Разносервис», 3642737@mail.ru

Орлов Федор Станиславович — канд. с.-х. наук, ООО «Разносервис», ap-6@yandex.ru

Аксенов Петр Андреевич — канд. с.-х. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), axenov.pa@mail.ru

EFFECT OF LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD ON LABORATORY SEED GERMINATION AND SEEDLING YIELD OF SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.)

A.I. Smirnov1, F.S. Orlov1, P.A. Aksenov2

1LLC Raznoservice, 10, Likhov per., 127051, Moscow, Russia

2BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

axenov.pa@mail.ru

The results of research that was conducted in 2017 in the laboratory of the Department of Forest crops, breeding and dendrology of the BMSTU (Mytishchi branch) and in the Pravdinsky nursery of the Pushkin forest technical College of the Moscow region. The purpose of the study was to determine the effectiveness of the influence of low-frequency electromagnetic field (EMF) on laboratory and ground germination of common pine (Pinus sylvestris L.) seeds with low seeding characteristics. Samples of common pine seeds of the 3rd quality class were selected for the study (collection 2014). The seeds selected for the study were treated with low-frequency EMF using POSEP technology (pre-sowing seed treatment with an electromagnetic field) with a low-frequency generator Rost-Active. One part of the seeds was laid for germination in the laboratory in 4-fold repetition, the other was sown in the sowing Department of the Pravdinsky nursery in 3-fold repetition, control was served by unprocessed seeds. As a result of pre-sowing treatment of pine seeds, laboratory germination exceeded the control by 25 %, and approached the indicators for class I seeds. In the Pravdinsky nursery, the yield of 1-year-old seedlings increased by 16 %, and their height was 47 % higher than the control. The results of laboratory and field studies have demonstrated the high efficiency of pre-sowing treatment of common pine seeds using POSEP technology and its ability to restore the seed quality after long-term storage, increase the yield of seedlings and improve their biometric indicators.

Keywords: low frequency electromagnetic field, technology POSEP, seeds of Scots pine

Suggested citation: Smirnov A.I., Orlov F.S., Aksenov P.A. Vliyaniуе nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya na laboratornuyu vskhozhest’ semyan i vykhod seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Effect of low-frequency electromagnetic field on laboratory seed germination and seedling yield of Scots pine (Pinus sylvestris L.)]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 21–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-21-26

References

[1] Melekhov I.S. Lesovedenie [Forestry]. Moscow: MGUL, 2002, 398 p.

[2] Red’ko G.I., Merzlenko M.D., Babich N.A. Lesnye kul’tury [Forest crops]. St. Petersburg: SPbGLTA, 2005, 556 p.

[3] Bulygin N.E., Yarmishko V.T. Dendrologiya [Dendrology]. Moscow: MGUL, 2001, 528 p.

[4] Rodin A.R. Intensifikatsiya vyrashchivaniya lesoposadochnogo materiala [Intensification of the cultivation of forest planting material]. Moscow: Agropromizdat, 1989, 78 p.

[5] Orekhova T.P. Sozdanie dolgovremennogo banka semyan drevesnykh vidov – real’nyy sposob sokhraneniya ikh genofonda [Creation of a long-term seed bank of woody species is a real way to preserve their gene pool]. Khvoynye boreal’noy zony [Coniferous boreal zones], 2010, v. XXVII, no. 1–2, pp. 25–31.

[6] Romanas L. Effect of cold stratification on the germination of seeds. Physiology of forest seeds. The National Agricultural Research Foundation (NAGREF). Thessaloniki, Greece: Forest Research Institute, 1991, p. 20.

[7] Smirnov S.D. Opyt lesnogo semenovodstva i selektsii [Experience of forest seed production and breeding]. Obzornaya informatsiya TsBNTI Goskomlesa [Survey information of the Central Bureau of Science and Technology of Goskomles]. Moscow: TsBNTI lesnogo khozyaystva, 1974, p. 20.

[8] Gordon G.A. Seed manual for forest trees. UK, London: Forestry Commission, 1992, 132 p.

[9] Pentel’kina N.V. Problemy vyrashchivaniya posadochnogo materiala v lesnykh pitomnikakh i puti ikh resheniya [Problems of growing planting material in forest nurseries and ways to solve them]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Actual problems of the forest complex]. Coll. scientific. tr. Issue 31. Bryansk: BGITA, 2012, pp. 189–193.

[10] Smirnov A.I. Vliyanie nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya na vskhozhest’ semyan i rost seyantsev sosny obyknovennoy v pitomnikakh zony smeshannykh lesov [Influence of low-frequency electromagnetic field on seed germination and growth of Scots pine seedlings in nurseries of mixed forest zone]. Diss. Cand. Sci. (Agric.). Moscow: MGUL, 2016, p. 58.

[11] Smirnov A.I., Orlov F.S. Sposob predposevnoy obrabotki semyan i ustroystvo dlya ego osushchestvleniya [The method of presowing treatment of seeds and a device for its implementation]. Pat. 2591969 of the Russian Federation, applicant and patent holder of LLC Raznoservice, 2014, byul. no. 20.

[12] Smirnov A.I., Orlov F.S. Ustroystvo dlya predposevnoy obrabotki posevnogo materiala [Device for pre-sowing treatment of seed]. Pat. 155132 RF, applicant and patent holder LLC Raznoservice, 2014, byul. no. 26.

[13] Smirnov A.I., Orlov F.S., Belyaev V.V., Aksenov P.A.. Vliyanie nizkochastotnogo elektromagnitnogo polya na biometricheskie kharakteristiki seyantsev sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Influence of low-frequency electromagnetic field on biometric characteristics of Scots pine seedlings (Pinus sylvestris L.)]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2019, pp. 78–84.

[14] Smirnov A.I., Orlov F.S., Drozdov I.I.. Priemy intensivnoy agrotekhniki pri poseve semyan khvoynykh vidov [Methods of intensive agricultural technology when sowing seeds of coniferous species]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2015, no. 2, pp. 65–68.

[15] Novosel’tseva A.I., Smirnov N.A. Spravochnik po lesnym pitomnikam [Handbook of forest nurseries]. Moscow: Lesnaya promyshlennost [Timber industry], 1983, 280 p.

[16] Chernov N.N. Lesnye kul’tury [Forest crops]. Ekaterinburg: UGLTU, 2005, 26 p.

[17] Rekomendatsii po vosstanovleniyu iskusstvennym i kombinirovannym sposobami khvoynykh i tverdolistvennykh molodnyakov na zemlyakh lesnogo fonda (s bazovymi tekhnologicheskimi kartami na vypolnenie rabot) [Recommendations for the restoration by artificial and combined methods of coniferous and hard-leaved young stands on the lands of the forest fund (with basic technological maps for work performance)]. Pushkino: VNIILM, 2015, 80 p.

[18] Koroblev R.A. Vliyanie fizicheskikh faktorov i rost seyantsev sosny obyknovennoy i berezy povisloy [The influence of physical factors and the growth of seedlings of Scots pine and silver birch]. Diss. Cand. Sci. (Agric.). Voronezh, 2003, 201 p.

[19] Starukhin R.S., Belitsyn I.V., Khomutov O.I. Metod predposevnoy obrabotki semyan s ispol’zovaniem elipticheskogo elektromagnitnogo polya [Method of pre-sowing treatment of seeds using an elliptic electromagnetic field]. Polzunovskii Bulletin, 2009, no. 4, pp. 97–103.

[20] Komissarov G.G. Vliyanie fluktuiruyushchego elektromagnitnogo polya na rannie stadii razvitiya rasteniy [Influence of fluctuating electromagnetic field on early stages of plant development]. Doklady RAN, 2006, v. 406, no. 1, pp. 108–110.

Authors’ information

Smirnov Aleksey Ivanovich — Cand. Sci. (Agriculture), LLC «Raznoservis», 3642737@mail.ru

Orlov Fedor Stanislavovich — Cand. Sci. (Agriculture), LLC «Raznoservis», ap-6@yandex.ru

Aksenov Petr Andreevich — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), axenov.pa@mail.ru

4 ДИНАМИКА НАСАЖДЕНИЙ С УЧАСТИЕМ ЕЛИ В ЗАЩИТНЫХ ЛЕСАХ ПОДМОСКОВЬЯ 27–33

УДК 630*231.1

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-27-33

С.А. Коротков1, 2, Ю.И. Дробышев3

1МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

2ФГБУН «Институт лесоведения РАН» (ИЛАН РАН), Московская обл., Одинцовский р-н, с. Успенское, ул. Советская, д. 21

3ФГБУН «Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН», 119071, Москва, Ленинский проспект, д. 33

skorotkov-71@mail.ru

Представлены результаты исследований динамических процессов, протекающих в последние десятилетия в лесах Подмосковья с участием ели и обусловленных как климатическими изменениями, так и усиливающимся антропогенным влиянием. Демонстрируется тот факт, что еловые насаждения в современных условиях проявляют неустойчивость к засухам и вспышкам насекомых-вредителей, а в перспективе они также динамически неустойчивы и имеют тенденцию к распаду. Ситуация еще более осложняется ввиду запрета на сплошные рубки в защитных лесах Московской области и широкое распространение здесь монокультур, которые, к тому же, продолжают создаваться и сейчас. Установлено, что структура древостоев по возрасту и диаметру во многом определяется густотой древостоя и смешением пород, и наиболее выровнена в чистых высокополнотных лесах, причем оптимальная структура по диаметру формируется при доле ели 3–7 единиц. В результате долгосрочных наблюдений на постоянных пробных площадях в «Лосином острове» выявлено, что при естественном развитии лесных сообществ состав новых поколений леса крайне редко бывает близок к породному составу первого яруса. В большинстве случаев развитие идет в сторону широколиственных лесов с преобладанием липы. Та же тенденция к смене хвойных лесов липовыми показана для насаждений, где еловая часть древостоя погибла из-за короеда-типографа. Как на месте распавшихся ельников, так и под пологом сохранившихся формируется новое поколение леса, представленное лиственными породами с незначительным или единичным участием ели. Рекомендовано формирование в еловых лесах Подмосковья смешанных насаждений с долей ели 30–50 %, тогда как более высокая доля ели может быть приемлемой лишь на небольших участках (1–2 га). При этом следует избегать массового создания монодоминантных еловых культур.

Ключевые слова: ель, Подмосковье, структура насаждений, смена пород, монокультуры

Ссылка для цитирования: Коротков С.А., Дробышев Ю.И. Динамика насаждений с участием ели в защитных лесах Подмосковья // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 27–33. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-27-33

Список литературы

[1] Сукачев В.Н. Руководство к исследованию типов леса. М.; Л.: Сельхозгиз, 1931. 328 с.

[2] Тимофеев В.П. Отмирание ели в связи с недостатком влаги // Лесное хозяйство, 1939. № 9. С. 6–15.

[3] Воропанов П.В. Ельники севера. М.: Гослесбумиздат, 1950. 180 с.

[4] Манько Ю.И. Пихтово-еловые леса Северного Сихотэ-Алиня. Л: Наука, 1967. 224 с.

[5] Карпов В.Г. Экспериментальная фитоценология темнохвойной тайги. Л.: Наука, 1969. 335 с.

[6] Казимиров Н.И. Ельники Карелии. Л.: Наука, 1971. 140 с.

[7] Леса Северного Подмосковья / С.П. Речан, Т.В. Малышева, А.В. Абатуров, П.Н. Меланхолин / Отв. ред. Л.П. Рысин. М.: Наука, 1993. 315 с.

[8] Schmidt-Vogt H. Struktur und dynamik naturlicher Fichtenwalder in der borealen Nadelwaldzone // Sweiz. Z. Forstwes., 1985, bd. 136, no. 12, pp. 977–994.

[9] Mäkinen H., Nöjd P., Mielikäinen K. Climatic signal in annual growth variation in damaged and healthy stands of Norway spruce [Picea abies (L.) Karst.] in southern Finland // Trees, 2001, t. 15, no. 3, pp. 177–185.

[10] Thuille A., Schulze E.D. Carbon dynamics in successional and afforested spruce stands in Thuringia and the Alps // Global change biology, 2006, t. 12, no. 2, pp. 325–342.

[11] Третьяков Н.В. Закон единства в строении насаждений. Л.: Новая деревня, 1927, 113 p.

[12] Высоцкий К.К. Закономерности строения смешанных древостоев. М.: Гослесбумиздат, 1962. 177 c.

[13] Демаков Ю.П. Диагностика устойчивости лесных экосистем (методологические и методические аспекты). Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2000. 414 с.

[14] Морозов Г.Ф. Рубки возобновления и ухода. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1930. 86 с.

[15] Ткаченко М.Е. Общее лесоводство. М.; Л.: Гослестехиздат, 1939. 746 c.

[16] Колданов В.Я. Смена пород и лесовосстановление. М.: Лесная пром-сть, 1966. 171 с.

[17] Лосицкий К.Б., Чуенков В.С. Эталонные леса. М.: Лесная пром-сть, 1980. 160 с.

[18] Денисов С.А. Лесоведение. Смена пород. Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 1999. 77 с.

[19] Денисенко М.Б., Степанова А.В. Динамика численности населения Москвы за 140 лет // Вестник Московского университета. Серия 6. Экономика, 2013. № 3. C. 88–97.

[20] Коротков С.А., Киселева В.В., Стоноженко Л.В., Иванов С.К., Найденова Е.В. О направлениях лесобразовательного процесса в северо-восточном Подмосковье // Лесотехнический журнал, 2015. № 5 (4). С. 41–54.

[21] Стоноженко Л.В., Коротков С.А., Гришенков В.А. Возобновление под пологом леса в национальном парке «Угра» // Лесохозяйственная информация, 2018. № 2. С. 35–45.

[22] Kiseleva V., Korotkov S., Naidenova E., Stonozhenko L. Structure and regeneration of spruce forests as affected by forest management practices in the Moscow Region // Earth and Environmental Science, 2019, v. 226, no. 1, p. 012042.

[23] Kiseleva V., Stonozhenko L., Korotkov S. The dynamics of forest species composition in the Eastern Moscow Region // Folia Forestalia Polonica, 2020, v. 62, no. 2, pp. 53–67.

[24] Коротков С.А. Особенности формирования ельников в условиях антропогенного стресса (на примере лесов Клинско-Дмитровской гряды): дис. ... канд. биол. наук. Москва, 1998. 23 с.

Сведения об авторах

Коротков Сергей Александрович — канд. биол. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), skorotkov@mgul.ac.ru

Дробышев Юлий Иванович — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН, monexp@mail.ru

DYNAMICS OF PROTECTIVE SPRUCE STANDS IN MOSCOW REGION

S.A. Korotkov1, 2, Yu. I. Drobyshev3

1BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

2Institute of Forest Science RAS, 21, Sovetskaya st., village Uspenskoe, Odintsovo district, 143030, Moscow reg., Russia

3Institute of Ecology and Evolution of the Russian Academy of Sciences, named after academician A.N. Severtsov, 33, Leninsky Prospekt, 119071, Moscow, Russia

skorotkov@mgul.ac.ru

The results of dynamic processes occurring in recent decades in the forests of the Moscow region cxontaining spruce and caused by both climate changes and increasing anthropogenic influence are presented. It is demonstrated that the spruce stands in modern conditions are unstable to droughts and outbreaks of insect pests, and in the future they will also be dynamically unstable and tend to decay. The situation is even more complicated due to the ban on continuous logging in the protective forests of the Moscow region and the widespread distribution of monocultures here, which, moreover, continue to be created even now. It is established that the structure of stands by age and diameter is largely determined by the density of the stand and the mixing of species, and is most aligned in pure high-field forests, and the optimal structure in diameter is formed with a proportion of spruce trees of 3–7 units. As a result of long-term observations on permanent sample areas in «Losiny Ostrov», it was revealed that with the natural development of forest communities, the composition of new forest generations is extremely rarely close to the composition of the first tier. In most cases, the development goes towards broad-leaved forests with a predominance of linden. The same tendency to replace coniferous forests with linden forests is shown for plantings where the spruce part of the stand was lost due to the bark beetle. Both on the site of the decayed spruce forests and under the canopy of the preserved ones, a new generation of forest is formed, represented by hardwoods with a small or single participation of spruce. It is recommended to form mixed stands in the spruce forests of the Moscow region with a proportion of spruce of 30…50 %, while a higher proportion of spruce may be acceptable only in small areas (1–2 ha). At the same time, the mass creation of monodominant spruce crops should be avoided.

Keywords: spruce, Moscow region, structure of forest stands, change of species, monocultures

Suggested citation: Korotkov S.A., Drobyshev Yu.I. Dinamika nasazhdeniy s uchastiem eli v zashchitnykh lesakh Podmoskov’ya [Dynamics of protective spruce stands in Moscow region]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 27–33. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-27-33

References

[1] Sukachev V.N. Rukovodstvo k issledovaniyu tipov lesa [A guide to the study of forest types]. Moscow–Leningrad: Selkhozgiz, 1931, 328 p.

[2] Timofeev V.P. Otmiranie eli v svyazi s nedostatkom vlagi [Dying off of spruce due to lack of moisture]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1939, no. 9, pp. 6–15.

[3] Voropanov P.V. El’niki severa [Spruce forests of the north]. Moscow: Goslesbumizdat, 1950, 180 p.

[4] Man’ko Yu.I. Pikhtovo-elovye lesa severnogo Sikhote-Alinya [Fir-spruce forests of the northern Sikhote-Alin]. Leningrad: Nauka, 1967, 224 p.

[5] Karpov V.G. Eksperimental’naya fitotsenologiya temnokhvoynoy taygi [Experimental phytocenology of the dark coniferous taiga]. Leningrad: Nauka. Leningradskoe otdelenie [Science. Leningrad branch], 1969, 335 p.

[6] Kazimirov N.I. El’niki Karelii [Spruce forests of Karelia]. Leningrad: Nauka. Leningradskoe otdelenie [Science. Leningrad branch], 1971, 140 p.

[7] Lesa Severnogo Podmoskov’ya [Forests of the Northern Moscow Region] / S.P. Rechan, T.V. Malysheva, A.V. Abaturov, P.N. Melancholin / Ed. by L.P. Rysin. Moscow: Nauka, 1993. 315 p.

[8] Schmidt-Vogt H. Struktur und dynamik naturlicher Fichtenwalder in der borealen Nadelwaldzone // Sweiz. Z. Forstwes., 1985, bd. 136, no. 12, pp. 977–994.

[9] Mäkinen H., Nöjd P., Mielikäinen K. Climatic signal in annual growth variation in damaged and healthy stands of Norway spruce [Picea abies (L.) Karst.] In southern Finland // Trees, 2001, t. 15, no. 3, pp. 177–185.

[10] Thuille A., Schulze E.D. Carbon dynamics in successional and afforested spruce stands in Thuringia and the Alps. Global change biology, 2006, t. 12, no. 2, pp. 325–342.

[11] Tret’yakov N.V. Zakon edinstva v stroenii nasazhdeniy [The law of unity in the structure of plantations]. Leningrad: New village, 1927, 113 p.

[12] Vysotskiy K.K. Zakonomernosti stroeniya smeshannykh drevostoev [Regularities of the structure of mixed forest stands]. Moscow: Goslesbumizdat, 1962, 177 p.

[13] Demakov Yu.P. Diagnostika ustoychivosti lesnykh ekosistem (metodologicheskie i metodicheskie aspekty) [Diagnostics of the sustainability of forest ecosystems (methodological and methodological aspects)]. Yoshkar-Ola: Mari El periodicals, 2000, 414 p.

[14] Morozov G.F. Rubki vozobnovleniya i ukhoda [Renewal and maintenance fellings]. Moscow–Leningrad: Goslesbumizdat, 1930, 86 p.

[15] Tkachenko M.E. Obshchee lesovodstvo [General forestry]. Moscow–Leningrad: Goslestekhizdat, 1939, 746 p.

[16] Koldanov V.Ya. Smena porod i lesovosstanovlenie [Breed change and reforestation]. Moscow: Lesnaya promyshlennost, 1966, 171 p.

[17] Lositskiy K.B., Chuenkov V.S. Etalonnye lesa [Reference scaffolding]. Moscow: Timber industry [Lesnaya promyshlennost’], 1980, 160 p.

[18] Denisov S.A. Lesovedenie. Smena porod [Forestry. Change of breeds]. Yoshkar-Ola: MarSTU, 1999, 77 p.

[19] Denisenko M.B., Stepanova A.V. Dinamika chislennosti naseleniya Moskvy za 140 let [Dynamics of the population of Moscow for 140 years]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 6. Ekonomika [Bulletin of Moscow University. Series 6. Economics], 2013, no. 3, pp. 88–97.

[20] Korotkov S.A., Kiseleva V.V., Stonozhenko L.V., Ivanov S.K., Naydenova E.V. O napravleniyakh lesobrazovatel’nogo protsessa v severo-vostochnom Podmoskov’e [On the directions of the forest formation process in the northeastern Moscow region]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry journal], 2015, no. 5 (4), pp. 41–54.

[21] Stonozhenko L.V., Korotkov S.A., Grishenkov V.A. Vozobnovlenie pod pologom lesa v natsional’nom parke «Ugra» [Renewal under the forest canopy in the Ugra National Park]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry Information], 2018, no. 2, pp. 35–45.

[22] Kiseleva V., Korotkov S., Naidenova E., Stonozhenko L. Structure and regeneration of spruce forests as affected by forest management practices in the Moscow Region. Earth and Environmental Science, 2019, v. 226, no. 1, p. 012042.

[23] Kiseleva V., Stonozhenko L., Korotkov S. The dynamics of forest species composition in the Eastern Moscow Region. Folia Forestalia Polonica, 2020, v. 62, no. 2, pp. 53-67.

[24] Korotkov S.A. Osobennosti formirovaniya el’nikov v usloviyakh antropogennogo stressa (na primere lesov Klinsko-Dmitrovskoy gryady) [Features of the formation of spruce forests under anthropogenic stress (on the example of the forests of the Klinsko-Dmitrovskaya ridge)]. Dis. ... Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 1998, 23 p.

Authors’ information

Korotkov Sergey Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Associated Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), skorotkov@mgul.ac.ru

Drobyshev Yuli Ivanovich — Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, IPEE RAS, monexp@mail.ru

5 СОСТОЯНИЕ ЕЛОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В РАЙОНЕ ЮЖНОТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ В УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКЕ 34–43

УДК 630*181.36

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-34-43

И.Л. Бухарина1, А.С. Пашкова1, Д.Н. Удалов2, М.Н. Старков3, О.А. Светлакова3, О.А. Белоусова1

1ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», 426034, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Университетская, д. 1

2Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики, 426051, Удмуртская Республика,

г. Ижевск, ул. Максима Горького, д. 73

3ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия», 426069, Удмуртская Республика, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11

buharin@udmlink.ru

Представлены результаты изучения состояния хвойных насаждений и описания древостоев в районе южнотаежных лесов таежной зоны в пределах Удмуртской Республики (на территории Якшур-Бодьинского, Игринского и Кезского лесничеств). Приведены климатические показатели года исследования в сравнении со среднемноголетними данными по изучаемым районам. Дана таксационная характеристика древостоев, представлены показатели морфологического профиля, влажности, целлюлозоразлагающей активности лесной подстилки. Исследования показали, что целлюлозоразлагающая активность лесной подстилки зависит от ее влажности, что связано со значениями абсолютных полнот древостоев на исследуемых пробных площадях. На пробных площадях в Игринском лесничестве различий по показателю целлюлозоразлагающей активности не установлено. Определены самые высокие значения этого показателя на пробной площади № 1 в Кезском лесничестве. Наиболее низкие значения целлюлозоразлагающей активности лесной подстилки отмечены на пробных площадях № 1 и № 3 в Якшур-Бодьинском лесничестве. Выполнен анализ физиолого-биохимических показателей ели сибирской (Pícea obováta Ledeb.) и проведено их сравнение у особей хорошего и удовлетворительного жизненного состояния, не показавшее статистически достоверных различий в содержании хлорофиллов и каротиноидов в хвое. Установлено существенно высокое содержание фотосинтетических пигментов и танинов в хвое ели сибирской на пробных площадях в Игринском лесничестве. Получены аналогичные результаты и для особей удовлетворительного жизненного состояния, за исключением содержания танинов в хвое. Установлено, что высокое содержание хлорофилла а в хвое ели сибирской, как правило, сопровождается повышенным содержанием танинов и низкой концентрацией аскорбиновой кислоты. Показано, что в целом потенциал особей ели сибирской, связанный с биохимическим уровнем формирования адаптивных реакций, наиболее высок у растений в северных районах республики, т. е. в районах с более экстремальными условиями произрастания. Получены материалы, на основе которых можно осуществлять разработку программы мониторинга насаждений и восстановления лесных древостоев.

Ключевые слова: адаптация, еловые насаждения, фотосинтетические пигменты, хвоя, танины, древостой

Ссылка для цитирования: Бухарина И.Л., Пашкова А.С., Удалов Д.Н., Старков М.Н., Светлакова О.А., Белоусова О.А. Состояние еловых насаждений в районе южнотаежных лесов таежной зоны в Удмуртской Республике // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 34–43. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-34-43

Список литературы

[1] Краткий обзор санитарного и лесопатологического состояния лесов Удмуртской Республики за 2013 год и прогноз лесопатологической ситуации на 2014 год. Ижевск: Изд-во ФБУ «Рослесозащита», 2014. 44 с.

[2] Бухарина И.Л., Светлакова О.А., Конопкова А., Леднева О.С., Абсалямов Р.Р. Состояние лесной подстилки в еловых насаждениях Республики Удмуртия // АгроЭкоИнфо, 2019, № 3 (37). С. 35.

[3] Akram M.S., Ashraf M. Exogenous application of potassium dihydrogen phosphate can alleviate the adverse effects of salt stress on sunflower (Helianthus annuus L.) // J. Plant Nutr., 2011, no. 34, pp. 1041–1057.

[4] Din J., Khan S.U., Ali I., Gurmani A.R. Physiological and agronomic response of canola varieties to drought stress // J. Anim. Plant Sci., 2011, v. 21, pp. 78–82.

[5] Gomathi R., Rakkiyapan P. Comparative lipid peroxidation, leaf membrane thermostability, and antioxidant system in four sugarcane genotypes differing in salt tolerance // Int. J. Plant Physiol. Biochem., 2011, no. 3, pp. 67–74.

[6] Salwa M.A., Heba I.M. Alleviation of adverse effects of drought stress on common bean (Phaseolus vulgaris L.) by exogenous application of hydrogen peroxide // Bangladesh J. Bot., 2011, v. 41(1), pp. 75–83.

[7] Сайдаминов Х.Х., Маниязова Н.А., Атоев М.Х., Абдуллаев А. Содержание хлорофилла у некоторых бобовых культур в условиях почвенной засухи // Доклады Академии наук Республики Таджикистан, 2016. Т. 59. № 9–10. С. 428–433.

[8] Anjum S.A., Xie X, Wang L. et al. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress // Afr. J. Agr. Res., 2011, no. 6, pp. 2026–2032.

[9] Ashraf M., Harris P.J.C. Photosynthesis under stressful environments // An overview- Photosynthetica, 2013, v. 51 (2), pp. 163–190.

[10] Kannan N.D., Kulandaivelu G. Drought induced changes in physiological, biochemical and phytochemical properties of Withania somnifera Dun. // J. Med. Plants Res., 2011, v. 5, pp. 3929–3935.

[11] Reda F., Mandoura H.M.H. Response of enzymes activities, photosynthetic pigments, proline to low or high temperature stressed wheat plant (Triticum aestivum L.) in the presence or absence of exogenous proline or cysteine // Int. J. Acad. Res., 2011, v. 3, pp. 108–115.

[12] Velikova V., Sharkey T.D., Loreto F. Stabilization of thylakoid membranes in isoprene-emitting plants reduces formation of reactive oxygen species // Plant Signal. Behav., 2012, v. 7, pp. 139–141.

[13] Olkhovych O., Volkogon M., Taran N., Batsmanova L., Kravchenko I. The Effect of Copper And Zinc Nanoparticles on the Growth Parameters, Contents of Ascorbic Acid, and Qualitative Composition of Amino Acids and Acylcarnitines in Pistia stratiotes L. (Araceae) // Nanoscale Research Letters, 2016, v. 11, p. 218.

[14] Бухарина И.Л., Кузьмина А.М., Кузьмин П.А. Особенности содержания танинов в листьях древесных растений в техногенной среде // Химия растительного сырья, 2015. № 4. С. 71–76.

[15] Gowda J.H., Palo R.T., Udén P. Seasonal variation in the nutritional value of woody plants along a natural gradient in Eastern Africa // Afr J Ecol., 2019, v. 57, pp. 226–237.

[16] Ведерников К.Е., Загребин E.А., Бухарина И.Л. Особенности биохимического состава древесины ели в насаждениях, подверженных усыханию, в хвойно-широколиственной зоне европейской части России // Лесной вестник // Forestry Bulletin, 2020. Т. 24. № 4. С. 33–42.

[17] Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200023556 (дата обращения 15.01.2021).

[18] Круглов Ю.В., Курдюков Ю.Ф., Шубитидзе Г.В. Микробиологическая активность чернозема южного в зависимости от агротехнических приемов в засушливой степи Нижнего Поволжья // Аграрный научный журнал, 2018. № 1. С. 20–23.

[19] Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200022765 (дата обращения 15.01.2021).

[20] Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 320 с.

[21] География Удмуртии: природные условия и ресурсы Ч.1 / под ред. И.И. Рысина. Ижевск: Удмуртский университет, 2009. 256 с.

[22] Лесохозяйственные регламенты Якшур-Бодьинского, Игринского, Кезского лесничеств. URL: http://www.minpriroda-udm.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=126&Itemid=233 (дата обращения 15.01.2021).

[23] Вахрушев К.В., Абсалямов Р.Р. Лесной комплекс Удмуртской Республики: состояние, проблемы, перспективы развития лесных отношений // Леса Евразии — Леса Поволжья. Материалы XVII Междунар. конф. молодых ученых, посвященной 150-летию со дня рождения профессора Г.Ф. Морозова, 95-летию Казанского государственного аграрного университета и Году экологии в России, Казань, 22–28 октября 2017 г. М.: Изд-во ИПЦ «Маска», 2017. С. 34–38.

[24] Архив погоды в мире. URL: https://world-weather.ru (дата обращения 15.01.2021).

[25] Климатические данные городов по всему миру. URL: https://ru.climate-data.org (дата обращения 15.01.2021).

Сведения об авторах

Бухарина Ирина Леонидовна — д-р биол. наук, профессор, директор Института гражданской защиты, ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», г. Ижевск, Почетный работник сферы образования РФ, buharin@udmlink.ru

Пашкова Анна Сергеевна — канд. биол. наук, науч. сотр. ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», elena7108@yandex.ru

Удалов Денис Николаевич — министр природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики, mail@mpr.udmr.ru

Старков Максим Николаевич — аспирант кафедры лесоустройства и экологии ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА», starkov_max@bk.ru

Светлакова Олеся Алексеевна — аспирант кафедры лесоустройства и экологии ФГБОУ ВО «Ижевская ГСХА», olesiasvet@mail.ru

Белоусова Ольга Анатольевна — студентка магистратуры кафедры инженерной защиты окружающей среды ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», okrlov@mail.ru

STATE OF SPRUCE STANDS IN SOUTHERN TAIGA FORESTS IN UDMURT REPUBLIC TAIGA ZONE

I.L. Bukharina1, A.S. Pashkova1, D N. Udalov2, M.N. Starkov3, O.A. Svetlakova3, O.A. Belousova1

1Udmurt State University, 1, Universitetskaya st., 426034, Izhevsk, Udmurt Republic, Russia

2Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Udmurt Republic, 73, M. Gorkogo st., 426051, Izhevsk, Udmurt Republic, Russia

3Izhevsk State Agricultural Academy, 11, Studencheskaya st., 426069, Izhevsk, Udmurt Republic, Russia

buharin@udmlink.ru

The study results of coniferous stands and the description of stands in the southern taiga forests of the taiga zone within the Udmurt Republic (on the territory of the Yakshur-Bodya, Igrinsky and Kez forest districts) are presented. The climatic indicators of the study year are presented in comparison with the average long-term data for the studied areas. The taxational characteristics of forest stands are given, the indicators of the morphological profile, humidity, and cellulose-decomposing activity of forest litter are presented. Studies have shown that the cellulose-decomposing activity of forest litter depends on its moisture content, which is associated with the values of the basal area per hectar of stands in the studied sample areas. No differences in the indicator of cellulose-decomposing activity were found in the sample areas in the Igrinsky forestry. The highest values of this indicator were determined in the sample area No. 1 in the Kez forestry. The lowest values of the cellulose-decomposing activity of forest litter were observed in the sample areas No. 1 and No. 3 in the Yakshur-Bodya forest area. The physiological and biochemical parameters of Siberian spruce (Pícea obováta Ledeb.) were analyzed and compared in trees of good and satisfactory living conditions, which did not show statistically significant differences in the content of chlorophylls and carotenoids in the needles. A significantly high content of photosynthetic pigments and tannins in Siberian spruce conifers was found in the sample areas in the Igrinsky forest area. Similar results were obtained for individuals of a satisfactory living condition, with the exception of the content of tannins in conifers. It was found that the high content of chlorophyll a in Siberian spruce needles is usually accompanied by an increased content of tannins and a low concentration of ascorbic acid. It is shown that in general, the potential of Siberian spruce individuals associated with the biochemical level of the formation of adaptive reactions is highest in plants in the northern regions of the republic, i.e. in areas with more extreme growing conditions. Materials were obtained on the basis of which it is possible to develop a program for monitoring plantings and restoring forest stands.

Keywords: adaptation, spruce stands, photosynthetic pigments, needles, tannins, stand of trees

Suggested citation: Bukharina I.L., Pashkova A.S., Udalov D N., Starkov M.N., Svetlakova O.A., Belousova O.A. Sostoyanie elovykh nasazhdeniy v rayone yuzhnotaezhnykh lesov taezhnoy zony v Udmurtskoy Respublike [State of spruce stands in Southern Taiga forests in Udmurt Republic Taiga Zone]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 34–43. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-34-43

References

[1] Kratkiy obzor sanitarnogo i lesopatologicheskogo sostoyaniya lesov Udmurtskoy Respubliki za 2013 god i prognoz lesopatologicheskoy situatsii na 2014 god [A brief overview of the sanitary and forest pathological state of the forests of the Udmurt Republic in 2013 and the forecast of the forest pathological situation for 2014]. Izhevsk: Publishing House – FBU «Roslesozashchita», 2014, 44 p.

[2] Bukharina I.L., Svetlakova O.A., Konopkova A., Ledneva O.S., Absalyamov R.R. Sostoyanie lesnoy podstilki v elovykh nasazhdeniyakh Respubliki Udmurtiya [The state of forest litter in spruce plantations of the Republic of Udmurtia]. AgroEkoInfo, 2019, no. 3 (37), p. 35.

[3] Akram M.S., Ashraf M. Exogenous application of potassium dihydrogen phosphate can alleviate the adverse effects of salt stress on sunflower (Helianthus annuus L.). J. Plant Nutr., 2011, no. 34, pp. 1041–1057.

[4] Din J., Khan S.U., Ali I., Gurmani A.R. Physiological and agronomic response of canola varieties to drought stress. J. Anim. Plant Sci., 2011, v. 21, pp. 78–82.

[5] Gomathi R., Rakkiyapan P. Comparative lipid peroxidation, leaf membrane thermostability, and antioxidant system in four sugarcane genotypes differing in salt tolerance. Int. J. Plant Physiol. Biochem., 2011, no. 3, pp. 67–74.

[6] Salwa M.A., Heba I.M. Alleviation of adverse effects of drought stress on common bean (Phaseolus vulgaris L.) by exogenous application of hydrogen peroxide. Bangladesh J. Bot., 2011, v. 41(1), pp. 75–83.

[7] Saydaminov Kh.Kh., Maniyazova N.A., Atoev M.Kh., Abdullaev A. Soderzhanie khlorofilla u nekotorykh bobovykh kul’tur v usloviyakh pochvennoy zasukhi [Chlorophyll content in some legumes under conditions of soil drought]. Doklady Akademii nauk Respubliki Tadzhikistan [Reports of the Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan], 2016, v. 59, no. 9–10, pp. 428–433.

[8] Anjum S.A., Xie X, Wang L. et al. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. Afr. J. Agr. Res., 2011, no. 6, pp. 2026–2032.

[9] Ashraf M., Harris P.J.C. Photosynthesis under stressful environments. An overview- Photosynthetica, 2013, v. 51 (2), pp. 163–190.

[10] Kannan N.D., Kulandaivelu G. Drought induced changes in physiological, biochemical and phytochemical properties of Withania somnifera Dun. J. Med. Plants Res., 2011, v. 5, pp. 3929–3935.

[11] Reda F., Mandoura H.M.H. Response of enzymes activities, photosynthetic pigments, proline to low or high temperature stressed wheat plant (Triticum aestivum L.) in the presence or absence of exogenous proline or cysteine. Int. J. Acad. Res., 2011, v. 3, pp. 108–115.

[12] Velikova V., Sharkey T.D., Loreto F. Stabilization of thylakoid membranes in isoprene-emitting plants reduces formation of reactive oxygen species. Plant Signal. Behav., 2012, v. 7, pp. 139–141.

[13] Olkhovych O., Volkogon M., Taran N., Batsmanova L., Kravchenko I. The Effect of Copper And Zinc Nanoparticles on the Growth Parameters, Contents of Ascorbic Acid, and Qualitative Composition of Amino Acids and Acylcarnitines in Pistia stratiotes L. (Araceae). Nanoscale Research Letters, 2016, v. 11, p. 218.

[14] Bukharina I.L., Kuz’mina A.M., Kuz’min P.A. Osobennosti soderzhaniya taninov v list’yakh drevesnykh rasteniy v tekhnogennoy srede [Features of the content of tannins in the leaves of woody plants in a technogenic environment]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of vegetable raw materials], 2015, no. 4, pp. 71–76.

[15] Gowda J.H., Palo R.T., Udén P. Seasonal variation in the nutritional value of woody plants along a natural gradient in Eastern Africa. Afr J Ecol., 2019, v. 57, pp. 226–237.

[16] Vedernikov К.Е., Zagrebin E.А., Buharina I.L. Osobennosti biokhimicheskogo sostava drevesiny eli v nasazhdeniyakh, podverzhennykh usykhaniyu, v khvoyno-shirokolistvennoy zone evropeyskoy chasti Rossii [Assessment of spruce stands in coniferous-broad-leaved zone in european part of Russia]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 4, pp. 33–42. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-4-33-42

[17] Pochvy. Metody opredeleniya vlazhnosti, maksimal’noy gigroskopicheskoy vlazhnosti i vlazhnosti ustoychivogo zavyadaniya rasteniy [Soils. Methods for determination of moisture content, maximum hygroscopic moisture content and moisture content of sustainable plant wilting]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200023556 (accessed 15. 01.2021).

[18] Kruglov Yu.V., Kurdyukov Yu.F., Shubitidze G.V. Mikrobiologicheskaya aktivnost’ chernozema yuzhnogo v zavisimosti ot agrotekhnicheskikh priemov v zasushlivoy stepi Nizhnego Povolzh’ya [Microbiological activity of southern chernozem depending on agrotechnical methods in the arid steppe of the Lower Volga region]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal [Agrarian scientific journal], 2018, no. 1, pp. 20–23.

[19] Produkty pererabotki plodov i ovoshchey. Metody opredeleniya vitamina С [By-products of fruits and vegetables. Methods for the determination of vitamin C]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200022765 (accessed 15.01.2021).

[20] Obolenskaya A.V., El’nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow: Ecology, 1991, 320 p.

[21] Geografiya Udmurtii: prirodnye usloviya i resursy [Geography of Udmurtia: natural conditions and resources]. V. 1. Ed. I.I. Rysin. Izhevsk: Ed. house «Udmurt University», 2009, 256 p.

[22] Lesokhozyaystvennye reglamenty Yakshur-Bod’inskogo, Igrinskogo, Kezskogo lesnichestv [Forestry regulations of Yakshur-Bodyinsky, Igrinsky, Kezsky forestries]. Available at: http://www.minpriroda-udm.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=126&Itemid=233 (accessed 15. 01.2021).

[23] Vakhrushev K.V., Absalyamov R.R. Lesnoy kompleks Udmurtskoy Respubliki: sostoyanie, problemy, perspektivy razvitiya lesnykh otnosheniy [Forestry complex of the Udmurt Republic: state, problems, prospects for the development of forest relations]. Lesa Evrazii — Lesa Povolzh’ya. Materialy XVII Mezhdunar. konf. molodykh uchenykh, posvyashchennoy 150-letiyu so dnya rozhdeniya professora G.F. Morozova, 95-letiyu Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta i Godu ekologii v Rossii [Eurasian Forests — Forests of the Volga Region: Materials of the XVII International Conference of Young Scientists, dedicated to the 150-th Anniversary of Professor G.F. Morozov, 95-th anniversary of Kazan State Agricultural University and to the Year of Ecology in Russia.], Kazan’, 22–28 October 2017. Moscow: Publishing House – IPC «Maska», 2017, pp. 34–38.

[24] Arkhiv pogody v mire [World Weather Archive]. Available at: https://world-weather.ru (accessed 15. 01.2021).

[25] Klimaticheskie dannye gorodov po vsemu miru [Climate data for cities around the world]. Available at: https:// ru.climate-data.org (accessed 15. 01.2021).

Authors’ information

Bukharina Irina Leonidovna — Dr. Sci. (Biology), Professor, Director of the Institute of Civil Protection, Udmurt State University, Honorary Worker of Education of the Russian Federation, buharin@udmlink.ru

Pashkova Anna Sergeevna — Cand. Sci. (Biology), Researcher of the Udmurt State University, annapashkova90@mail.ru

Udalov Denis Nikolaevich — Minister of Natural Resources and Environmental Protection of the Udmurt Republic, mail@mpr.udmr.ru

Starkov Maksim Nikolaevich — Pg. student of the Department of Forest Management and Ecology of the Izhevsk State Agricultural Academy, starkov_max@bk.ru

Svetlakova Olesya Alekseevna — Pg. student of the Department of Forest Management and Ecology of the Izhevsk State Agricultural Academy, olesiasvet@mail.ru

Belousova Olga Anatolevna — Master graduand of the Department of Environmental Engineering, Udmurt State University, okrlov@mail.ru

6 ОЦЕНКА ПОЛИМОРФИЗМА ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО (QUERCUS ROBUR) С ПОМОЩЬЮ SSR-АНАЛИЗА 44–51

УДК 575.17: 582.632.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-44-51

Е.Е. Кулаков, Е.А. Воробьева, В.А. Сиволапов, Н.А. Карпеченко

ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Воронежской области», 394000, г. Воронеж, ул. Ломоносова, д. 105

evgenyykulakov@yandex.ru

Приведены результаты молекулярно-генетических исследований популяций дуба черешчатого из 11 регионов России. С использованием 10 микросателлитных праймеров было выявлено 1049 аллелей. Изученные выборки несущественно отличаются по наблюдаемому и эффективному числу аллелей. Для оценки генетической изменчивости популяций рассчитан показатель ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности, который указывает на дефицит гетерозиготных генотипов. Установлено, что каждое отдельное дерево в изученных популяциях обнаруживает 87 % дефицит гетерозигот относительно популяции и 85,7 % относительно вида. Отмечено, что среди всех изученных аллелей 81 % составили уникальные, причем они встречаются только в каком-либо одном локусе. На дендрограмме, построенной на основании генетического расстояния наблюдается кластеризация популяций дуба черешчатого в несколько отдельных групп.

Ключевые слова: дуб черешчатый, полиморфизм ДНК, SSR-маркеры, межпопуляционное разнообразие

Ссылка для цитирования: Кулаков Е.Е., Воробьева Е.А., Сиволапов В.А., Карпеченко Н.А. Оценка полиморфизма дуба черешчатого (Quercus robur) с помощью SSR-анализа // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 44–51. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-44-51

Список литературы

[1] Путенихин В.П. Фенотипическая структура популяций дуба черешчатого в Башкирском Предуралье как основа сохранения генофонда вида в регионе // Известия Самарского научного центра РАН, 2013. Т. 15. № 3 (4). С. 1410–1412.

[2] Габитова А.А. Дуб черешчатый (Quercus róbur L.) на Южном Урале: эколого-генетический анализ популяционной структуры: автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2012. 18 с.

[3] Семериков Л.Ф. Популяционная структура дуба черешчатого (Quercus róbur L.) // Исследование форм внутривидовой изменчивости растений / под ред. С.А. Мамаева, В.И. Шабурова. М.: Наука, 1981. С. 25–51.

[4] Политов Д.В. Применение молекулярных маркеров в лесном хозяйстве для идентификации, инвентаризации и оценки генетического разнообразия лесных ресурсов // Лесохозяйственная информация, 2008. № 3–4. С. 24–27.

[5] Боронникова С.В. Популяционно-генетический мониторинг генофондов редких ресурсных видов растений Пермского края // Флора Урала в пределах бывшей Пермской губернии и ее охрана: материалы межрегиональной конф., посвященной 140-летию со дня рождения П.В. Сюзева, Пермь, 18–19 декабря 2007 г. Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2007. С. 37–43.

[6] Алтухова Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 431 с.

[7] Нечаева Ю.С., Боронникова С.В., Пришнивская Я.В. Молекулярно-генетический анализ некоторых хвойных видов растений в Пермском крае // Евразийский Союз Ученых, 2014. № 5–5. С. 114–116.

[8] Чохели В.А., Козловский Б.Л., Середа М.М., Вардуни Т.В. Результаты изучения фенологиченских форм Quercus robur L. с помощью ISSR-маркеров // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, 2016. № 2 (190). С. 72–77.

[9] Боронникова С.В. Молекулярно-генетический анализ и оценка состояния генофондов ресурсных видов растений Пермского края. Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2013. 223 с.

[10] Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification // Genomics, 1994, v. 20, pp. 76–183.

[11] Боронникова С.В. Исследование генетической изменчивости популяций редкого вида Урала Adenophora lilifolia (L.) A.DC. на основании анализа полиморфизма ISSR-маркеров // Генетика, 2009. Т. 45, № 5. С. 652–655.

[12] Светлакова Т.Н. Эколого-генетический анализ популяционной структуры Populus tremula L. в Пермском крае // Экологическая генетика, 2012. Вып. 3. С. 43–47.

[13] Reed D.H. Frankham R. Correlation between fitness and genetic diversity // Conserv. Biol., 2003, v. 17, pp. 230–237.

[14] Lepais O., Leger V., Gerber S. High throughput microsatellite genotyping in oak species // Silvae Genetica, 2006, v. 55, pp. 238–240.

[15] Chokheli V., Kozlovsky B., Sereda M., Lysenko V., Fesenko I., Varduny T., Kapralova O., Bondarenko E. Preliminary comparative analysis of phonological varieties of Quércus róbur by ISSR-markers // J. of Botany, 2016, t. 2016, p. 7910451.

[16] Lefort F., Echt C., Streiff R., Vendramin G.G. Microsatellite sequences: a new generation of molecular markers for forest genetics // Forest Genetics, 1999, no. 6 (1), pp. 15–20.

[17] Янбаев Р.Ю., Габитова А.А., Султанова Р.Р., Боронникова С.В., Янбаев Ю.А. ISSR-анализ полиморфизма ДНК дуба черешчатого: аргументы в пользу использования для лесовосстановления семян местных насаждений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2017. № 1 (63). С. 220–222.

[18] Боронникова С.В. Молекулярное маркирование и генетическая паспортизация сохранения их генофондов // Аграрный вестник Урала, 2009. № 2 (56). С. 57–59.

[19] Svetlakova T.N., Boronnikova S.V., Yanbaev Y.А. Genetic diversity and differentiation in Ural populations of the aspen, Populus tremula L., as revealed by inter-simply sequence repeat (ISSR) markers // Silvae Genetica, 2014, no. 1, pp. 39–41.

[20] Kimura M., Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population // Genetics (US), 1964, v. 49, pp. 725–738.

[21] Nei M. Genetic distance between populations // American Naturalist, 1972, v. 106, pp. 283–292.

[22] Nei M., Li W.-H. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1979, v. 76, pp. 5269–5273.

[23] Программа и методика по пункту 59. План мероприятий (дорожной карты) «Развитие биотехнологии и генной инженерии». Пушкино: Изд-во ФБУ «Рослесозащита», 2014. 205 с.

[24] Кулаков Е.Е., Сиволапов В.А., Воробьева Е.А., Сиволапов А.И. Генетическая изменчивость лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Djil.) в географических культурах под Воронежем // Лесотехнический журнал, 2018. № 1 (29). С. 35–42.

[25] Воробьева Е.А., Кулаков Е.Е., Сиволапов В.А. Особенности генетического разнообразия нормальных и улучшенных семян рода Pinus // Экологические и биологические основы повышения продуктивности и устойчивости природных и искусственно возобновленных лесных экосистем: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию высшего лесного образования в г. Воронеж и Центрально-Черноземном регионе России, Воронеж, 04–06 октября 2018 г. Воронеж: Издат-во ВГЛТУ, 2018. Т. 1. С. 498–504.

[26] Botstein D., White R.L., Skalnick M.H., Davies R.W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphism. Am J. Hum. Genet., 1980, 32, pp. 314–331.

Сведения об авторах

Кулаков Евгений Евгеньевич — заместитель начальника отдела мониторинга состояния лесных генетических ресурсов филиала ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Воронежской области», evgenyykulakov@yandex.ru

Воробьева Елена Анатольевна — начальник отдела мониторинга состояния лесных генетических ресурсов филиала ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Воронежской области», vorobyevaea@rcfh.ru

Сиволапов Владимир Алексеевич — директор филиала ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Воронежской области», кандидат сельскохозяйственных наук, sivalapovva@rcfh.ru

Карпеченко Никита Александрович — канд. биол. наук, инженер отдела мониторинга состояния лесных генетических ресурсов филиала ФБУ «Рослесозащита» — «ЦЗЛ Воронежской области», nikitakarpechenko@mail.ru

PETIOLATE OAK (QUERCUS ROBUR) POLYMORPHISM EVALUATION BY SSR-ANALYZING

E.E. Kulakov, E.A. Vorobyeva, V.A. Sivolapov, N.A. Karpechenko

FBU «Roslesozaschita» — «CFP of Voronezh region», 105, Lomonosov st., 394000, Voronezh, Russia

evgenyykulakov@yandex.ru

The results of molecular-genetic studies of populations of oak petiolate from 11 regions of Russia are presented. Using 10 microsatellite primers, 1049 alleles were identified. The studied samples differ insignificantly in the observed and effective number of alleles. To assess the genetic variability of populations, an indicator of expected and observed heterozygosity was calculated, which indicates a deficiency of heterozygous genotypes. It was found that each individual tree in the studied populations shows 87 % deficiency of heterozygotes relative to the population and 85,7 % relative to the species. It was noted that among all the studied alleles, 81 % were unique, and they occur only in one locus. The dendrogram based on the genetic distance shows clustering of the populations of the oak petiolate into several separate groups.

Keywords: Quercus robur, DNA polymorphism, SSR-markers, interpopulation diversity

Suggested citation: Kulakov E.E., Vorobyeva E.A., Sivolapov V.A., Karpechenko N.A. Otsenka polimorfizma duba chereshchatogo (Quercus robur) s pomoshch’yu SSR-analiza [Petiolate Oak (Quercus robur) polymorphism evaluation by SSR-analyzing]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 44–51. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-44-51

References

[1] Putenikhin V.P. Fenotipicheskaya struktura populyatsiy duba chereshchatogo v Bashkirskom Predural’e kak osnova sokhraneniya genofonda vida v regione [Phenotypic structure of oak populations in the Bashkir Urals as a basis for preserving the gene pool of the species in the region]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN [Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2013, v. 15, no. 3 (4), pp. 1410–1412.

[2] Gabitova A.A. Dub chereshchatyy (Quercus róbur L.) na Yuzhnom Urale: ekologo-geneticheskiy analiz populyatsionnoy struktury [Pedunculate oak (Quercus robur L.) in the Southern Urals: ecological and genetic analysis of the population structure]. Dis. Cand. Sci. (Biol.)]. Ufa, 2012, 18 p.

[3] Semerikov L.F. Populyatsionnaya struktura duba chereshchatogo (Quercus róbur L.) [Population structure of pedunculate oak (Quercus robur L.)] Issledovanie form vnutrividovoy izmenchivosti rasteniy [Research of forms of intraspecific variability of plants]. Moscow: Nauka, 1981, pp. 25–51.

[4] Politov D.V. Primenenie molekulyarnykh markerov v lesnom khozyaystve dlya identifikatsii, inventarizatsii i otsenke geneticheskogo raznoobraziya lesnykh resursov [Application of molecular markers in forestry for identification, inventory and assessment of the genetic diversity of forest resources]. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2008, no. 3–4, pp. 24–27.

[5] Boronnikova S.V. Populyatsionno-geneticheskiy monitoring genofondov redkikh resursnykh vidov rasteniy Permskogo kraya [Population and genetic monitoring of the gene pools of rare and resource plant species in Perm region]. Flora Urala v predelakh byvshey Permskoy gubernii i ee okhrana: materialy mezhregional’noy konferentsii, posvyashchennoy 140-letiyu so dnya rozhdeniya P.V. Syuzeva [Flora of the Urals within the former Perm province and its protection: materials of the interregional conference dedicated to the 140th anniversary of the birth of P. V. Syuzev], Perm, 18–19 December 2007. Perm: Perm State National Research University, 2007, pp. 37–43.

[6] Altukhova Yu.P. Geneticheskie protsessy v populyatsiyakh [Genetic processes in populations]. Moscow: ICC Akademkniga, 2003, 431 p.

[7] Nechaeva Yu.S., Boronnikova S.V., Prishnivskaya Ya.V. Molekulyarno-geneticheskiy analiz nekotorykh khvoynykh vidov rasteniy v Permskom krae [Molecular genetic analysis of some coniferous plant species in the Perm region]. Eurasian Union of Scientists, 2014, no. 5–5, pp. 114–116.

[8] Chokheli V.A., Kozlovskiy B.L., Sereda M.M., Varduni T.V. Rezul’taty izucheniya fenologichenskikh form Quercus robur L. s pomoshch’yu ISSR-markerov [Results of studying the phenological forms of Quercus robur L. using ISSR markers]. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Seriya: Estestvennye nauki [Izvestiya vuzov. The North Caucasus region. Series: Natural Sciences], 2016, no. 2 (190), pp. 72–77.

[9] Boronnikova S.V. Molekulyarno-geneticheskiy analiz i otsenka sostoyaniya genofondov resursnykh vidov rasteniy Permskogo kraya [Molecular genetic analysis and assessment of the state of gene pools of resource plant species of the Perm region]. Perm’: Perm State National Research University, 2013, 223 p.

[10] Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics, 1994, v. 20, pp. 76–183.

[11] Boronnikova S.V. Issledovanie geneticheskoy izmenchivosti populyatsiy redkogo vida Urala Adenophora lilifolia (L.) A.DC. na osnovanii analiza polimorfizma ISSR-markerov [Study of genetic variability of populations of the rare Ural species Adenophora lilifolia (L.) A. DC. based on the analysis of polymorphism of ISSR markers]. Genetics, 2009, v. 45, no. 5, pp. 652–655.

[12] Svetlakova T.N. Ekologo-geneticheskiy analiz populyatsionnoy struktury Populus tremula L. v Permskom krae [Ecological and genetic analysis of the population structure of Populus tremula L. in the Perm region]. Ekologicheskaya genetika [Environmental genetics], 2012, v. 3, pp. 43–47.

[13] Reed D.H. Frankham R. Correlation between fitness and genetic diversity. Conserv. Biol., 2003, v. 17, pp. 230–237.

[14] Lepais O., Leger V., Gerber S. High throughput microsatellite genotyping in oak species. Silvae Genetica, 2006, v. 55, pp. 238–240.

[15] Chokheli V., Kozlovsky B., Sereda M., Lysenko V., Fesenko I., Varduny T., Kapralova O.,Bondarenko E. Preliminary comparative analysis of phonological varieties of Quércus róbur by ISSR-markers. J. of Botany, 2016, t. 2016, p. 7910451.

[16] Lefort F., Echt C., Streiff R., Vendramin G.G. Microsatellite sequences: a new generation of molecular markers for forest genetics. Forest Genetics, 1999, no. 6 (1), pp. 15–20.

[17] Yanbaev R.Yu., Gabitova A.A., Sultanova R.R., Boronnikova S.V., Yanbaev Yu.A. ISSR-analiz polimorfizma DNK duba chereshchatogo: argumenty v pol’zu ispol’zovaniya dlya lesovosstanovleniya semyan mestnykh nasazhdeniy [ISSR-analysis of DNA polymorphism of oak petiolate: arguments in favor of using seeds of local plantings for reforestation]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Proceedings of the Orenburg State Agrarian University], 2017, no. 1 (63), pp. 220–222.

[18] Boronnikova S.V. Molekulyarnoe markirovanie i geneticheskaya pasportizatsiya sokhraneniya ikh genofondov [Molecular labeling and genetic certification of the preservation of their gene pools]. Agrarian Bulletin of the Urals, 2009, no. 2 (56), pp. 57–59.

[19] Svetlakova T.N., Boronnikova S.V., Yanbaev Y.А. Genetic diversity and differentiation in Ural populations of the aspen, Populus tremula L., as revealed by inter-simply sequence repeat (ISSR) markers. Silvae Genetica, 2014, no. 1, pp. 39–41.

[20] Kimura M., Crow J.F. The number of alleles that can be maintained in a finite population. Genetics (US), 1964, v. 49, pp. 725–738.

[21] Nei M. Genetic distance between populations. American Naturalist, 1972, v. 106, pp. 283–292.

[22] Nei M., Li W.-H. Mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1979, v. 76, pp. 5269–5273.

[23] Programma i metodika po punktu 59. Plan meropriyatiy (dorozhnoy karty) «Razvitie biotekhnologii i gennoy inzhenerii», utv. rasporyazheniem Pravitel’stva RF Prirodopol’zovanie ot 18 iyunya 2013 g. №1247-r [Program and methodology under item 59. action plan (road map) «Development of biotechnology and genetic engineering», approved by order of the Government of the Russian Federation nature Management of June 18, 2013, no. 1247-r]. Pushkino: FBU Roslesozashchita, 2014, 205 p.

[24] Kulakov E.E., Sivolapov V.A., Vorob’eva E.A., Sivolapov A.I. Geneticheskaya izmenchivost’ listvennitsy Sukacheva (Larix sukaczewii Djil.) v geograficheskikh kul’turakh pod Voronezhem [Genetic variability of Sukachev’s larch (Larix sukaczewii Dyl.) in geographical cultures near Voronezh]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forest engineering magazine], 2018, no. 1 (29), pp. 35–42.

[25] Vorob’eva E.A., Kulakov E.E., Sivolapov V.A. Osobennosti geneticheskogo raznoobraziya normal’nykh i uluchshennykh semyan roda Pinus [Features of genetic diversity of normal and improved seeds of the genus Pinus]. Ekologicheskie i biologicheskie osnovy povysheniya produktivnosti i ustoychivosti prirodnykh i iskusstvenno vozobnovlennykh lesnykh ekosistem: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy 100-letiyu vysshego lesnogo obrazovaniya v g. Voronezh i TsChR Rossii [Ecological and biological bases for increasing the productivity and sustainability of natural and artificially renewed forest ecosystems: materials of the international scientific and practical conference dedicated to the 100th anniversary of higher forest education in Voronezh and the Central Black Region of Russia]. Voronezh, October 04–06, 2018. Voronezh: VGLTU, 2018, t. 1, pp. 498–504.

[26] Botstein D., White R.L., Skalnick M.H., Davies R.W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphism. Am J. Hum. Genet., 1980, 32: 314 – 331.

Author’s information

Kulakov Evgeny Evgenievich — Deputy Head of the Department of Monitoring the state of forest genetic resources of the Branch of the FBU «Roslesozaschita» — «CPF of the Voronezh region»,

evgenyykulakov@yandex.ru

Vorobyova Elena Anatolevna — Head of the Department of Monitoring the state of forest genetic resources of the Branch of FBU «Roslesozaschita» — «CPF of the Voronezh region», vorobyevaea@rcfh.ru

Sivolapov Vladimir Alekseevich — Cand. Sci. (Agriculture), Director of the Branch of the

FBU «Roslesozashchita» — « CPF of the Voronezh region», sivalapovva@rcfh.ru

Karpechenko Nikita Aleksandrovich — Cand. Sci. (Biology), Engineer of the Department of Monitoring of forest genetic resources of the Branch of FBU «Roslesozaschita» — «CPF of the Voronezh region», nikitakarpechenko@mail.ru

7 ВЫБОР УСЛОВИЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ВНУТРИАГРЕГАТНЫХ СВЯЗЕЙ НА ВОДОПРОЧНОСТЬ ПОЧВЕННЫХ АГРЕГАТОВ 52–58

УДК 631.43

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-52-58

Д.И. Потапов1, И.В. Горепекин1, Г.Н. Федотов1, В.С. Шалаев2, Ю.П. Батырев2

1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1,

стр. 12, Факультет почвоведения, МГУ имени М.В. Ломоносова

2МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

lesfak@bk.ru

Приведены результаты поиска подходов к оценке водоустойчивости почвенных агрегатов с помощью модифицированного метода Андрианова. Показано, что распад агрегатов в стоячей воде описывается кинетическим уравнением реакции первого порядка, при этом методы формальной кинетики для описания распада почвенных агрегатов применимы ограниченно ввиду значительного изменения константы скорости реакции во времени. В частности, удобно использовать усредненную константу скорости реакции при сравнении водоустойчивости разных образцов агрегатов. Выявлены основные факторы, влияющие на скорость распада агрегатов: защемленный воздух, производимые анаэробными микроорганизмами газы, внутриагрегатные связи, скорость поступления воды в агрегаты. В ходе проведенных экспериментов показано, что оценку водоустойчивости следует проводить на влажных агрегатах при нормальном атмосферном давлении. Это позволит нивелировать влияние защемленных газов микробного происхождения и обеспечит доминирование влияния внутриагрегатных связей, которые поддерживают водоустойчивость во влажных агрегатах реальных почв.

Ключевые слова: водоустойчивость почвенной структуры, внутриагрегатные связи, защемленный воздух, защемленные газы анаэробных микроорганизмов, выбор условий для оценки водоустойчивости почв

Ссылка для цитирования: Потапов Д.И., Горепекин И.В., Федотов Г.Н., Шалаев В.С., Батырев Ю.П. Выбор условий для изучения влияния внутриагрегатных связей на водопрочность почвенных агрегатов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 52–58. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-52-58

Список литературы

[1] Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования. М.; Л.: Изд-во АН СССР, Ленинградское отделение, 1958. 188 с.

[2] Почвоведение / под ред. И.С. Кауричева. М., Колос. 1975. 496 с.

[3] Ревут Н.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1972, 368 с.

[4] Хан К.Ю. Энергетическая характеристика водоустойчивости почвенных агрегатов: дис. ... д-ра биол. наук. Пущино, 2012. 300 с.

[5] Милановский Е.Ю., Шеин Е.В. Функциональная роль амфифильных компонентов гумусовых веществ в процессах гумусо-структурообразования и в генезисе почв // Почвоведение, 2002, № 10. С. 1201–1213.

[6] Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Роль и значение органического вещества в образовании и устойчивости почвенных агрегатов // Почвоведение, 2003, № 1. С. 53–61.

[7] Степанов А.Л., Манучарова Н.А. Образование и поглощение парниковых газов в почвенных агрегатах. М.: Университет и школа, 2006. 81 с.

[8] Hattori T. Soil aggregates as microhabitats for microorganisms // Reports of the Institute for Agricultural Research — Tohoku University (Japan), 1988, v. 37, pp. 23–26.

[9] Klein A.D., Thayer J.S. Interaction between soil microbial communities and organornetallic compounds. Soil Biochem. V. 6. / Eds J.M. Bollag, С Stotsky. N.Y.: Marcel Dekker, 1980, pp. 431–481.

[10] Александрова Л.Н. Гумус как система полимерных соединений // Тр. юбилейной сессии, посвященной 100-летию со дня рождения В.В. Докучаева. М.: Изд-во АН СССР, 1949. с. 225–232.

[11] Liu С, Huang P.M. Atomic Force Microscopy of pH, Ionic Strength and Cadmium Effects on Surface Features of Humic Acid // Understanding Humic Substances: Advanced Methods, Properties and Applications / Eds E. A. Ghabbour, G. Davies. Cambridge: Woodhead Publishing, 1999, p. 286.

[12] Ziechmann W. Evolution of Structural Models from Consideration of Physical and Chemical Properties // Humic Substances and Their Role in the Environment / Eds. R.F. Christman. John Wiley & Sons Limited, 1988,

  1. 113–132.

[13] Österberg R., Mortensen K. Fractal dimension of humic acids. A small angle neutron scattering study // European Biophysics J., 1992, v. 21(3), pp. 163–167.

[14] Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal humic acids in aqueous suspensions at various concentrations, ionic strengths, and pH values // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1997, v. 127, iss. 1–3, pp. 57–68.

[15] Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal dimension of humic acids in aqueous suspension as a function of pH and time // Soil Science Society of America J., 1996, v. 60, no. 6, pp. 1613–1678.

[16] Теории и методы физики почв / под ред. Е.В. Шеина, Л.О. Карпачевского, Т.А. Архангельской. М.: Гриф и К, 2007. 616 с.

[17] Федотов Г.Н., Шоба С.А., Поздняков А.И., Пузанова А.Е. Структурный переход в гумусовой матрице почвенных гелей и его влияние на свойства почв // Почвоведение, 2014. № 9. С. 1056–1067.

[18] Лобков В.Т. Использование почвенно-биологического фактора в земледелии. Орел: Изд-во Орловского ГАУ, 2017. 166 с.

[19] Берестецкий О.А. Фитотоксины почвенных микроорганизмов и их экологическая роль // Фитотоксические свойства почвенных микроорганизмов / под ред. О.А. Берестецкого. Л., ВНИИСХМ. 1978. С. 7–30.

[20] Теория и практика химического анализа почв / под ред. Л.А. Воробьевой. М.: Геос, 2006. 400 с.

Cведения об авторах

Потапов Дмитрий Иванович — аспирант Факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, zmiyovka1995@mail.ru

Горепекин Иван Владимирович — аспирант Факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, decembrist96@yandex.ru

Федотов Геннадий Николаевич — д-р биол. наук, вед. науч. сотр., Факультет почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова, gennadiy.fedotov@gmail.com

Шалаев Валентин Сергеевич — д-р техн. наук, профессор, гл. науч. сотр. МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), shalaev@mgul.ac.ru

Батырев Юрий Павлович — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), batyrev@bmstu.ru

SELECTION OF CONDITIONS FOR STUDYING INTRAAGGREGATE CONNECTIONS INFLUENCE ON WATER STABILITY OF SOIL AGGREGATES

D.I. Potapov 1, I.V. Gorepyokin1, G.N. Fedotov1, V.S. Shalaev2, Yu.P. Batyrev2

1M.V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Soil Science, GSP-1, 1, p. 12, Leninskie Gory, 119991, Moscow, Russia

2BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

gennadiy.fedotov@gmail.com

The search for approaches to assessment the water resistance of soil aggregates is conducted using the modified Andrianov method. It is shown that the kinetic equation of the first-order reaction could be applied to describe the aggregates destruction in standing water. Methods of formal kinetics at the same time are just partially applicable for the description of soil aggregates destruction because of a significant change in the reaction rate constant over time. In particular, the average constant of reaction rate is convenient for water resistance comparison of different aggregates samples. It is established that the main factors that determine the speed of aggregate destruction are trapped air, gases produced by anaerobic microorganisms as well as intra-aggregate connections and the velocity of water entering the aggregates. In the course of the conducted experiments, it is shown that water resistance assessment should perform on wet aggregates under the normal atmospheric pressure. It allows neutralizing the influence of trapped gases of microbial origin and providing the domination of intra-aggregate connections that sustain water resistance in wet aggregates of real soils.

Keywords: water resistance of the soil structure, intra-aggregate connections, trapped air, trapped gases produced by anaerobic microorganisms, selection of conditions for assessing the water resistance of soils

Suggested citation: Potapov D.I., Gorepekin I.V., Fedotov G.N., Shalaev V.S., Batyrev Yu.P. Vybor usloviy dlya izucheniya vliyaniya vnutriagregatnykh svyazey na vodoprochnost’ pochvennykh agregatov [Selection of conditions for studying intraaggregate connections influence on water stability of soil aggregates] // Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 52–58. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-52-58

References

[1] Vershinin P.V. Pochvennaya struktura i usloviya ee formirovaniya [Soil structure and conditions of its formation]. Moscow, Leningrad: Publishing house of the USSR Academy of Sciences. Leningrad branch, 1958, 188 p.

[2] Pochvovedenie [Soil science]. Ed. I.S. Kaurichev. Moscow: Kolos, 1975, 496 p.

[3] Revut N.B. Fizika pochv [Soil physics]. Leningrad: Kolos, 1972, 368 p.

[4] Khan K.Yu. Energeticheskaya kharakteristika vodoustoychivosti pochvennykh agregatov [Energy characteristic of water resistance of soil aggregates]. Dis. Dr. Sci. (Biol.). Pushchino, 2012, 300 p.

[5] Milanovskiy E.Yu., Shein E.V. Funktsional’naya rol’ amfifil’nykh komponentov gumusovykh veshchestv v protsessakh gumuso-strukturoobrazovaniya i v genezise pochv [The functional role of amphiphilic components of humic substances in the processes of humus-structure formation and in the genesis of soils]. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science], 2002, no. 10, pp. 1201–1213.

[6] Shein E.V., Milanovskiy E.Yu. Rol’ i znachenie organicheskogo veshchestva v obrazovanii i ustoychivosti pochvennykh agregatov [The role and importance of organic matter in the formation and stability of soil aggregates]. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science], 2003, no. 1, pp. 53–61.

[7] Stepanov A.L., Manucharova N.A. Obrazovanie i pogloshchenie parnikovykh gazov v pochvennykh agregatakh [Formation and uptake of greenhouse gases in soil aggregates]. Moscow: Universitet i shkola, 2006, 81 p.

[8] Hattori T. Soil aggregates as microhabitats for microorganisms. Reports of the Institute for Agricultural Research — Tohoku University (Japan), 1988, v. 37, pp. 23–26.

[9] Klein A.D., Thayer J.S. Interaction between soil microbial communities and organornetallic compounds. Soil Biochem. Eds J.M. Bollag, С. Stotsky. V. 6. N.Y.: Marcel Dekker, 1980, pp. 431–481.

[10] Aleksandrova L.N. Gumus kak sistema polimernykh soedineniy [Humus as a system of polymer compounds]. Trudy yubil. sessii, posv. 100-letiyu so dnya rozhdeniya V.V. Dokuchaeva [Proceedings of the jubilee. session dedicated. To the 100th anniversary of the birth of V.V. Dokuchaev]. Moscow: Ed. Academy of Sciences of the USSR, 1949, pp. 225–232.

[11] Liu С, Huang P.M. Atomic Force Microscopy of pH, Ionic Strength and Cadmium Effects on Surface Features of Humic Acid. Understanding Humic Substances: Advanced Methods, Properties and Applications. Eds E. A. Ghabbour, G. Davies. Cambridge: Woodhead Publishing, 1999, p. 286.

[12] Ziechmann W. Evolution of Structural Models from Consideration of Physical and Chemical Properties. Humic Substances and Their Role in the Environment. Eds. R.F. Christman. Wiley & Sons Limited, 1988, pp. 113–132.

[13] Österberg R., Mortensen K. Fractal dimension of humic acids. A small angle neutron scattering study. European Biophysics J., 1992, v. 21(3), pp. 163–167.

[14] Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal humic acids in aqueous suspensions at various concentrations, ionic strengths, and pH values. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1997, v. 127, iss. 1–3, pp. 57–68.

[15] Senesi N., Rizzi F.R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal dimension of humic acids in aqueous suspension as a function of pH and time. Soil Science Society of America J., 1996, v. 60, no. 6, pp. 1613–1678.

[16] Teorii i metody fiziki pochv [Theories and methods of soil physics]. Ed. E.V. Shein, L.O. Karpachevsky, T.A. Arkhangel’skaya. Moscow: Grif i K, 2007, 616 p.

[17] Fedotov G.N., Shoba S.A., Pozdnyakov A.I., Puzanova A.E. Strukturnyy perekhod v gumusovoy matritse pochvennykh geley i ego vliyanie na svoystva pochv. Pochvovedenie [Eurasian Soil Science], 2014, no. 9, pp. 1056–1067.

[18] Lobkov V.T. Ispol’zovanie pochvenno-biologicheskogo faktora v zemledelii [Use of the soil-biological factor in agriculture]. Oryol: Oryol State Agrarian University, 2017, 166 p.

[19] Berestetskiy O.A. Fitotoksiny pochvennykh mikroorganizmov i ikh ekologicheskaya rol’ [Phytotoxins of soil microorganisms and their ecological role]. Fitotoksicheskie svoystva pochvennykh mikroorganizmov [Phytotoxic properties of soil microorganisms]. Leningrad: VNIISHM, 1978, pp. 7–30.

[20] Teoriya i praktika khimicheskogo analiza pochv [Theory and practice of chemical analysis of soils ]. Ed. L.A. Vorob’eva. Moscow: Geos, 2006, 400 p.

Authors’ information

Potapov Dmitriy Ivanovich — pg., Lomonosov Moscow State University, zmiyovka1995@mail.ru

Gorepekin Ivan Vladimirovich — pg., Lomonosov Moscow State University, decembrist96@yandex.ru

Fedotov Gennadiy Nikolaevich — Dr. Sci. (Biol.), Senior Researcher of the Lomonosov Moscow State University, gennadiy.fedotov@gmail.com

Shalaev Valentin Sergeevich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Chief Researcher of the BMSTU (Mytishchi branch), shalaev@mgul.ac.ru

Batyrev Yuriy Pavlovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), batyrev@mgul.ac.ru

8 РАБОТА С НАСЕЛЕНИЕМ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ПОЖАРОВ В ЛЕСУ 59–68

УДК 630*432

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-59-68

Л.Н. Бердникова

Красноярский государственный аграрный университет (Красноярский ГАУ), 660049, г. Красноярск, пр. Мира, д. 90

Vlaga26@mail.ru

Проведен социально-демографический анализ основных целей посещения лесов, расположенных вблизи от населенных пунктов, населением Красноярского края. Представлены данные о разделении виновников лесных пожаров классифицированных по возрасту, полу и месту жительства. Определено соотношение граждан, предпочитающих такой вид отдыха и лиц, которые отправляются в лес в целях заготовки лесных недревесных продуктов. Разработана классификация населения для различных по количеству жителей населенных пунктов. Собраны сведения о местных социальных группах населения, в целях их привлечения к лесопожарному делу не только для прямого участия, но и для проведения противопожарных профилактических мероприятий.

Ключевые слова: лесной пожар, население, лес, огонь, социальные группы, мероприятия, лесопожарная пропаганда

Ссылка для цитирования: Бердникова Л.Н. Работа с населением по предупреждению пожаров в лесу // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 59–68. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-59-68

Список литературы

[1] Методики социально-психологического исследования личности и малых групп / отв. ред. А.Л. Журавлев, Е.В. Журавлева. М.: Институт психологии РАН, 1995. 196 с.

[2] Бердникова Л.Н. Охрана лесов от природных пожаров в национальном парке «Шушенский бор» // Современные проблемы землеустройства, кадастров и природообустройства: материалы национальной науч. конф., Красноярск, 17 мая 2019 г. Красноярск: Изд-во Красноярского ГАУ, 2019. 331 с.

[3] Орловский С.Н. Борьба с лесными, степными и торфяными пожарами. ФРГ: LAP LAMBERT Acad. Publ., 2016. 493 с.

[4] Рудестам К. Групповая психотерапия. Психокоррекционные группы: теория и практика. М.: Прогресс, 1990. С. 23–24, 54–55.

[5] Рукавишников А.А. Опросник межличностных отношений. Ярославль: Психодиагностика, 1992. 47 с.

[6] Уманский Л.И. Методы экспериментального исследования социально-психологических феноменов // Методология и методы социальной психологии. М.: Наука, 1977. С. 54–74.

[7] Ялом И. Теория и практика групповой психотерапии. СПб.: Питер, 2000. С. 20–37.

[8] Кричевский Р.Л., Дубовская Е.М. Социальная психология малой группы. М.: Аспект Пресс, 2001. 318 с..

[9] Журавлев А.Л. Динамика социально-психологических явлений в изменяющемся обществе. М.: Институт психологии РАН, 1996. 225 с.

[10] Донцов А.И. Психология коллектива. М.: Изд-во МГУ, 1984. 208 с.

[11] Журавлев А.Л. Совместная деятельность как объект социально-психологического исследования // Совместная деятельность: методология, теория, практика. М.: Наука, 1988. С. 19–36.

[12] Карнаухов А.И. Лесопожарный агрегат с торцовой фрезой. Концепция энергосбережения. Красноярск: СибГТУ, 2011. 219 с.

[13] ГОСТ 12.1.007–76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1984. 5 с.

[14] Кухар И.В., Орловский С.Н., Бердникова Л.Н., Мартыновская С.Н., Коршун В.Н., Карнаухов А.И. Влияние опасных и вредных факторов лесных пожаров на окружающую среду // Хвойные бореальной зоны, 2019. Т. 37. № 5. С. 307–312.

[15] Коровин Г.Н., Исаев А.С. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент национальной безопасности России // Защита населения и территорий при чрезвычайных ситуациях в мирное и военное время как составная часть национальной безопасности России. Тез. докл. и выступлений. М.: Внешторгиздат, 1997. С. 91–95.

[16] Холщевников В.В., Самошин Д.А. Эвакуация и поведение людей при пожарах. М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. 212 с.

[17] Кочунас Р. Психологическое консультирование и групповая психотерапия. М.: Академический проект, 2008. С. 265–275, 402–405.

[18] Орловский С.Н., Бердникова Л.Н. Выбор оптимальных технологий тушения лесных пожаров в Мининском лесничестве Красноярского края // Приоритетные направления регионального развития: материалы Всерос. (национальной) науч.-практ. конф. с междунар. участием. Лесниково: Изд-во Курганской государственной сельскохозяйственной академии им. Т.С. Мальцева, 2020. С. 561–565.

[19] Козаченко М.А. Лесные пожары и борьба с ними. Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ, 2013. 200 с.

[20] Воронцов АЛ., Щетикский ЕЛ., Никодимоб И.Д. Охрана природы. М: Агропромиздат. 1989. С. 101–298.

[21] Зинов Г.И. Наземная охрана лесов от пожаров // Охрана лесов от пожаров. М.: Лесная пром-сть., 1984. С.43–89.

[22] Лесные пожары в России. Статистика и антирекорды URL: https://tass.ru/info/6712527 (дата обращения 24.03.2020).

[23] Козаченко М.А. Мониторинг лесных пожаров. Саратов: Изд-во Саратовского ГАУ, 2014. 31 с.

[24] Работа с населением по предотвращению лесных пожаров / под ред. Е.П. Кузьмичева. М.: Алекс, 2005. 128 с.

[25] Статистика лесных пожаров URL: https://opozhare.ru/posledstviya/statistika-lesnyh-pozharov (дата обращения 24.09.2020).

Сведения об авторе

Бердникова Лариса Николаевна — канд. с.-х. наук, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности ФГБОУ ВО «Красноярский государственный аграрный университет», vlaga26@mail.ru

WORK WITH CITIZENS ON PREVENTING FOREST FIRES

L.N. Berdnikova

Krasnoyarsk State Agrarian University (Krasnoyarsk GAU), 90, Mira av., 660049, Krasnoyarsk, Russia

Vlaga26@mail.ru

A socio-demographic analysis of the main goals of visiting forests located near settlements by the Krasnoyarsk citizens has been carried out. The data on the division of the forest fires classified by age, gender and place of residence are presented. The ratio of citizens who prefer this type of recreation and those who go to the forest for the purpose of harvesting forest non-timber products has been determined. A classification of the population has been developed for settlements of different numbers of inhabitants. Information has been collected on local social groups of the population in order to involve them in forest fires not only for direct participation, but also for carrying out fire-preventive measures.

Keywords: forest fire, population, forest, fire, social groups, events, forest fire propaganda

Suggested citation: Berdnikova L.N. Rabota s naseleniem po preduprezhdeniyu pozharov v lesu [Work with citizens on preventing forest fires]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 59–68. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-59-68

References

[1] Metodiki sotsial’no-psikhologicheskogo issledovaniya lichnosti i malykh grupp [Methods of socio-psychological research of personality and small groups]. Eds. A.L. Zhuravlev, E.V. Zhuravleva. Moscow: Institute of Psychology RAS, 1995, 196 p.

[2] Berdnikova L.N. Okhrana lesov ot prirodnykh pozharov v natsional’nom parke «Shushenskiy bor» [Protection of forests from natural fires in the national park «Shushensky Bor»]. Sovremennye problemy zemleustroystva, kadastrov i prirodoobustroystva [Modern problems of land management, cadastres and environmental management]. Materials of the National. scientific conference, Krasnoyarsk, May 17, 2019. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk GAU, 2019, 331 p.

[3] Orlovskiy S.N. Bor’ba s lesnymi, stepnymi i torfyanymi pozharami [Fighting forest, steppe and peat bog fires]. Germany: LAP LAMBERT Acad. Publ., 2016, 493 p.

[4] Rudestam K. Gruppovaya psikhoterapiya. Psikhokorrektsionnye gruppy: teoriya i praktika [Group psychotherapy. Psychocorrectional groups: theory and practice]. Moscow: Progress, 1990, pp. 23–24, 54–55.

[5] Rukavishnikov A.A. Oprosnik mezhlichnostnykh otnosheniy [Interpersonal relations questionnaire]. Yaroslavl: Psikhodiagnostika [Psychodiagnostics], 1992, 47 p.

[6] Umanskiy L.I. Metody eksperimental’nogo issledovaniya sotsial’no-psikhologicheskikh fenomenov [Methods of experimental research of social and psychological phenomena]. Metodologiya i metody sotsial’noy psikhologii [Methodology and methods of social psychology]. Moscow: Nauka, 1977, pp. 54–74.

[7] Yalom I. Teoriya i praktika gruppovoy psikhoterapii [Theory and practice of group psychotherapy]. St. Petersburg: Peter, 2000, pp. 20–37.

[8] Krichevskiy R.L., Dubovskaya E.M. Sotsial’naya psikhologiya maloy gruppy [Social psychology of a small group]. Moscow: Aspect Press, 2001, 318 p.

[9] Zhuravlev A.L. Dinamika sotsial’no-psikhologicheskikh yavleniy v izmenyayushchemsya obshchestve [Dynamics of social and psychological phenomena in a changing society]. Moscow: Institute of Psychology RAS, 1996, 225 p.

[10] Dontsov A.I. Psikhologiya kollektiva [Team psychology]. Moscow: Moscow State University, 1984, 208 p.

[11] Zhuravlev A.L. Sovmestnaya deyatel’nost’ kak ob’ekt sotsial’no-psikhologicheskogo issledovaniya [Joint activity as an object of socio-psychological research]. Sovmestnaya deyatel’nost’: metodologiya, teoriya, praktika [Joint activity: methodology, theory, practice]. Moscow: Nauka, 1988, pp. 19–36.

[12] Karnaukhov A.I. Lesopozharnyy agregat s tortsovoy frezoy. Kontseptsiya energosberezheniya [Forest fire unit with end mill. Energy saving concept]. Krasnoyarsk: Siberian State Technological University, 2011, 219 p.

[13] GOST 12.1.007–76 Vrednye veshchestva. Klassifikatsiya i obshchie trebovaniya bezopasnost [Harmful substances. Classification and general safety requirements]. Moscow: State. USSR Committee for Standards, 1984, 5 p.

[14] Kukhar I.V., Orlovskiy S.N., Berdnikova L.N., Martynovskaya S.N., Korshun V.N., Karnaukhov A.I. Vliyanie opasnykh i vrednykh faktorov lesnykh pozharov na okruzhayushchuyu sredu [nfluence of hazardous and harmful factors of forest fires on the environment]. Khvoynye boreal’noy zony [Coniferous boreal zones], 2019, v. 37. no. 5, pp. 307–312.

[15] Korovin G.N., Isaev A.S. Okhrana lesov ot pozharov kak vazhneyshiy element natsional’noy bezopasnosti Rossii [Protection of forests from fires as the most important element of the national security of Russia]. Zashchita naseleniya i territoriy pri chrezvychaynykh situatsiyakh v mirnoe i voennoe vremya kak sostavnaya chast’ natsional’noy bezopasnosti Rossii [Protection of the population and territories in emergency situations in peacetime and wartime as an integral part of the national security of Russia]. Abstracts of reports and speeches. Moscow: Vneshtorgizdat, 1997, pp. 91–95.

[16] Kholshchevnikov V.V., Samoshin D.A. Evakuatsiya i povedenie lyudey pri pozharakh [Evacuation and behavior of people in case of fires]. Moscow: Akademiya GPS MChS Rossii [Academy of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia], 2009, 212 p.

[17] Kochunas R. Psikhologicheskoe konsul’tirovanie i gruppovaya psikhoterapiya [Psychological counseling and group psychotherapy]. Moscow: Academic project, 2008, pp. 265–275, 402–405.

[18] Orlovskiy S.N., Berdnikova L.N. Vybor optimal’nykh tekhnologiy tusheniya lesnykh pozharov v Mininskom lesnichestve Krasnoyarskogo kraya [The choice of optimal technologies for extinguishing forest fires in the Mininsky forestry of the Krasnoyarsk Territory]. Prioritetnye napravleniya regional’nogo razvitiya: materialy Vserossiyskoy (natsional’noy) nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Priority areas of regional development: materials of the All-Russian (national) scientific-practical conference with international participation]. Lesnikovo: Kurgan State Agricultural Academy named after T.S. Maltseva, 2020, pp. 561–565.

[19] Kozachenko M.A. Lesnye pozhary i bor’ba s nimi [Forest fires and fighting them]. Saratov: Saratov GAU, 2013, 200 p.

[20] Vorontsov AL., Shchetikskiy EL., Nikodimob I.D. Okhrana prirody [Protection of Nature]. Moscow: Agropromizdat, 1989, pp. 101–298.

[21] Zinov G.I. Nazemnaya okhrana lesov ot pozharov [Ground protection of forests from fires]. Okhrana lesov ot pozharov [Protection of forests from fires]. Moscow: Lesnaya promyshlennost [Timber industry], 1984, pp. 43–89.

[22] Lesnye pozhary v Rossii. Statistika i antirekordy [Forest fires in Russia. Statistics and anti-records]. Available at: https://tass.ru/info/6712527 (accessed 24.03.2020).

[23] Kozachenko M.A. Monitoring lesnykh pozharov [Monitoring of forest fires]. Saratov: Saratov State Agrarian University, 2014, 31 p.

[24] Rabota s naseleniem po predotvrashcheniyu lesnykh pozharov [Work with the population to prevent forest fires]. Ed. E.P. Kuzmichev. Moscow: Alex, 2005, 128 p.

[25] Statistika lesnykh pozharov [Statistics of forest fires]. Available at: https://opozhare.ru/posledstviya/statistika-lesnyh-pozharov (accessed 24.09.2020).

Author’s information

Berdnikova Larisa Nikolaevna — Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor of the Department of Life safety, Krasnoyarsk State Agrarian University, vlaga26@mail.ru

Ландшафтная архитектура

9 ФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДМЕТНО-ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СРЕДЫ ДЕТСКИХ ИГРОВЫХ ПЛОЩАДОК В Г. МОСКВЕ 69–76

УДК 712.256

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-69-76

А.И. Довганюк

ФГБОУ ВО РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева, 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

alexadov@rgau-msha.ru

Представлен анализ предметно-пространственной среды детских игровых площадок. Выделено их особое значение в формировании комфортной, устойчивой и безопасной среды для детей. Указана важность подбора игрового оборудования для детских площадок не только исходя из его наличия и доступности, но и исходя из возрастных особенностей восприятия среды ребенком. Предложена схема использования различных типов детского игрового оборудования в зависимости от возраста ребенка (типа игры ребенка). Выявлены причины отсутствия интереса детей (4–7 лет) к установленному игровому оборудованию и их предпочтения. Проанализирована предметно-пространственная среда на примере 20 детских площадок района Марьино г. Москвы. Рассмотрены принципы подбора оборудования в соответствии с возрастной категории ребенка, и проблемы пространственного размещения этого игрового оборудования, предназначенного для детей разного возраста, на игровой площадке.

Ключевые слова: детские игровые площадки, предметно-пространственная среда, тип игрового оборудования, возрастные особенности игры, игра, игровые площадки

Ссылка для цитирования: Довганюк А.И. Формирование предметно-пространственной среды детских игровых площадок в г. Москве // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 69–76. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-69-76

Список литературы

[1] Довганюк А.И. Ландшафт ребенка // Доклады ТСХА. Вып. 293. М.: Издательство РГАУ–МСХА, 2021. С. 96–99.

[2] Довганюк А.И., Скабёлкина О.А. Проблемы детского восприятия визуальной среды мегаполиса // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2018. Т. 22. № 3. С. 97–101. DOI: 10.18698/2542-1468-2018-3-97-101

[3] Грашин А.А. Дизайн детской развивающей предметной среды. М: Архитектура-С, 2008. 296 с.

[4] ГОСТ Р 52167–2012 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний качелей. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098412 (дата обращения 17.10.2020).

[5] ГОСТ Р 52168–2012. Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний горок. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200096282 (дата обращения 17.10.2020).

[6] ГОСТ Р 52300–2013 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний каруселей. Общие требования. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200104305 (дата обращения 17.10.2020).

[7] ГОСТ Р 52299–2013 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний качалок. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200104303 (дата обращения 17.10.2020).

[8] Фребель В.А. Будем жить для своих детей. М.: Издательский дом «Карапуз», 2000. 287 с.

[9] Фадина Н.В., Довганюк А.И. К вопросу о соответствии детского игрового оборудования возрастной категории ребенка (на примере детских площадок района Марьино г. Москвы) // Вестник ландшафтной архитектуры, 2019. Вып. 19. С. 76–81

[10] Крайг Г. Психология развития. СПб: Питер, 2000. 992 с.

[11] Сухова Е.С., Довганюк А.И Восприятие ландшафта детьми школьного и дошкольного возраста и особенности озеленения и благоустройства учреждений образования и здравоохранения // Доклады ТСХА, Вып. 284-1. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. С. 567–570.

[12] Петрановская Л.В. Тайная опора: привязанность в жизни ребенка. М.: АСТ, 2019. 288 с.

[13] Выготский Л.С. Психология развития ребенка. М.: Смысл; Эксмо, 2004. 512 с.

[14] Агде Г. Нагель А., Рихтер Ю. Проектирование детских игровых площадок. М.: Стройиздат, 1988. 88 с.

[15] Егорова К.В., Довганюк А.И. Рекомендации по подбору безопасных поверхностей для детских развивающих площадок // Вестник ландшафтной архитектуры, 2013. № 2. С. 54–57.

[16] Егорова К.В., Довганюк А.И. Рекомендации по созданию развивающих площадок для детей раннего и дошкольного возраста // Вестник ландшафтной архитектуры, 2013. № 1. С. 13–16.

[17] ТСН 30-307–2002 г. Москвы (МГСН 1.02–02) Нормы и правила проектирования комплексного благоустройства на территории города Москвы. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200029835, свободный (дата обращения 17.10.2020).

Сведения об авторе

Довганюк Александр Иванович — канд. биол. наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева, alexadov@rgau-msha.ru

SUBJECT-SPATIAL ENVIRONMENT OF CHILDREN’S PLAYGROUNDS FORMATION IN MOSCOW

A.I. Dovganyuk

Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 49, Timiryazevskaya st., 127550, Moscow, Russia

alexadov@rgau-msha.ru

The analysis of the subject-spatial environment of children’s playgrounds is presented. Their special importance in the formation of a comfortable, stable and safe environment for children is highlighted. The importance of selecting play equipment for playgrounds is indicated not only based on its availability and accessibility, but also based on the age-specific characteristics of the child’s perception of the environment. The scheme of using different types of children’s play equipment is proposed, depending on the age of the child (the type of child’s play). The reasons for the lack of interest of children (4–7 years old) are revealed) to the installed gaming equipment and their preferences. The subject-spatial environment is analyzed on the example of 20 playgrounds in the Maryino district of Moscow. The principles of selection of equipment in accordance with the age category of the child, and the problems of spatial placement of this game equipment, designed for children of different ages, on the playground are considered.

Keywords: children’s playgrounds, subject-spatial environment, type of game equipment, age-related features of the game, game, playgrounds

Suggested citation: Dovganyuk A.I. Formirovanie predmetno-prostranstvennoy sredy detskikh igrovykh ploshchadok v g. Moskve [Subject-spatial environment of children’s playgrounds formation in Moscow]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 69–76. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-69-76

References

[1] Dovganyuk A.I. Landshaft rebenka [Landscape of the child]. Doklady TSHA [TSHA reports]. Moscow: Publishing house RSAU – Moscow Agricultural Academ, 2021, pp. 96–99.

[2] Dovganyuk A.I., Skabelkina O.A. Problemy detskogo vospriyatiya vizual’noy sredy megapolisa [Problems of child perception of a visual environment in a megalopolis]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2018, vol. 22, no. 3, pp. 97–101. DOI: 10.18698/2542-1468-2018-3-97-101

[3] Grashin A.A. Dizayn detskoy razvivayushchey predmetnoy sredy [Design of children’s educational subject environment]. Moscow: Architecture-C, 2008, 296 p.

[4] GOST R 52167–2012 Oborudovanie i pokrytiya detskikh igrovykh ploshchadok. Bezopasnost’ konstruktsii i metody ispytaniy kacheley [Equipment and coverings for children’s playgrounds. Safety of structure and test methods for swings]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200098412 (accessed 17.10.2020).

[5] GOST R 52168–2012. Oborudovanie i pokrytiya detskikh igrovykh ploshchadok. Bezopasnost’ konstruktsii i metody ispytaniy gorok [Equipment and coverings for children’s playgrounds. Safety of construction and testing methods of slides]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200096282 (accessed 17.10.2020).

[6] GOST R 52300–2013 Oborudovanie i pokrytiya detskikh igrovykh ploshchadok. Bezopasnost’ konstruktsii i metody ispytaniy. Obshchie trebovaniya [Equipment and coverings for children’s playgrounds. Design safety and test methods. General requirements]. Available at: URL: http://docs.cntd.ru/document/1200104305 (accessed 17.10.2020).

[7] GOST R 52299–2013 Oborudovanie i pokrytiya detskikh igrovykh ploshchadok. Bezopasnost’ konstruktsii i metody ispytaniy kachalok [Equipment and coverings for children’s playgrounds. Safety of rocking chair construction and test methods]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200104303 (accessed 17.10.2020).

[8] Frebel’ V.A. Budem zhit’ dlya svoikh detey [Let’s live for our children] Moscow: Karapuz, 2000, 287 p.

[9] Fadina N.V., Dovganyuk A.I. K voprosu o sootvetstvii detskogo igrovogo oborudovaniya vozrastnoy kategorii rebenka (na primere detskikh ploshchadok rayona Mar’ino g. Moskvy) [On the question of compliance of children’s play equipment with the age category of a child (on the example of playgrounds in the Maryino district of Moscow)]. Vestnik landshaftnoy arkhitektury [Bulletin of Landscape Architecture], 2019, iss. 19, pp. 76–81.

[10] Krayg G. Psikhologiya razvitiya [Psychology of development]. St Petersburg: Peter, 2000, 992 p.

[11] Sukhova E.S., Dovganyuk A.I Vospriyatie landshafta det’mi shkol’nogo i doshkol’nogo vozrasta i osobennosti ozeleneniya i blagoustroystva uchrezhdeniy obrazovaniya i zdravookhraneniya [Perception of the landscape by children of school and preschool age and features of landscaping and improvement of educational and health institutions]. Doklady TSHA [TSHA reports]. Moscow: Publishing house RSAU – Moscow Agricultural Academ, 2012, no. 284-1, pp. 567–570.

[12] Petranovskaya L.V. Taynaya opora: privyazannost’ v zhizni rebenka [Secret support: attachment in the life of a child]. Moscow: AST, 2019, 288 p.

[13] Vygotskiy L.S. Psikhologiya razvitiya rebenka [The psychology of child development]. Moscow: Smysl, Eksmo, 2004, 512 p.

[14] Agde G. Nagel’ A., Rikhter Yu. Proektirovanie detskikh igrovykh ploshchadok [Design of children’s playgrounds] Moscow: Stroyizdat, 1988, 88 p.

[15] Egorova K.V., Dovganyuk A.I. Rekomendatsii po podboru bezopasnykh poverkhnostey dlya detskikh razvivayushchikh ploshchadok [Recommendations for the selection of safe surfaces for children’s educational playgrounds]. Vestnik landshaftnoy arkhitektury [Bulletin of Landscape Architecture], 2013, no. 2, pp. 54–57.

[16] Egorova K.V., Dovganyuk A.I. Rekomendatsii po sozdaniyu razvivayushchikh ploshchadok dlya detey rannego i doshkol’nogo vozrasta [Recommendations for creating educational platforms for children of early and preschool age]. Vestnik landshaftnoy arkhitektury [Bulletin of Landscape Architecture], 2013, no. 1, pp. 13–16.

[17] TSN 30-307–2002 g. Moskvy (MGSN 1.02–02) Normy i pravila proektirovaniya kompleksnogo blagoustroystva na territorii goroda Moskvy [Norms and rules of design of complex improvement in the territory of the city]. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200029835 (accessed 17.10.2020).

Author’s information

Dovganyuk Aleksandr Ivanovich — Cand. Sci. (Biology), Associate Professor of the Department of Landscape Architecture in RSAU–MTAA named after K.A. Timiryazev, alexadov@rgau-msha.ru

10 ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ НЕКОТОРЫХ ФЕНОТИПИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ СОРТОВ ПИОНА ТРАВЯНИСТОГО (PAEONIA L.) С ЯПОНСКОЙ ФОРМОЙ ЦВЕТКА В СОСТАВЕ КОЛЛЕКЦИОННОГО ФОНДА ГЛАВНОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА РАН 77–88

УДК 08.006; 635.9

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-77-88

А.В. Гусев1, Е.К. Баранова2, О.Г. Васильева1, Н.А. Мамаева1

1ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук» (ГБС РАН), 127276, Москва, Ботаническая ул., д. 4

2РГАУ–МСХА им. К.А. Тимирязева, 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49

gusev.gbsran@mail.ru

Приведены результаты изучения изменчивости некоторых количественных и качественных признаков в рамках модельной выборки сортов пиона травянистого с японской формой цветка для выявления генотипов, отличающихся сортоспецифическими характеристиками. Исследованная выборка сформирована на базе коллекции представителей рода Paeonia L. лаборатории декоративных растений Главного ботанического сада (ГБС РАН) и составляет 17 и 40 сортов, соответственно, для оценки вариабельности количественных и качественных признаков соответственно. В ходе исследования для ряда культиваров установлены сортоспецифические характеристики. Выделены два низкорослых ('Bu-Te', 'West Elkton') и три высокорослых ('Yellow King', 'Hit Parade','Lotus Queen') сорта. Отмечены три сорта — 'Mrs. Wilder Bankroft', 'Midnight Sun', 'Neon' — со стабильно низкими абсолютными значениями диаметра цветоноса у основания. Выявлены два крупноцветковых ('Gold Standard', 'Сюрприз') и два мелкоцвековых ('Bu-Te', 'Gay Paree') культивара. Установлено, что наиболее крупными размерами зоны стаминодий отличается сорт 'Hit Parade'. Наименее распространенные вариации типа куста (в фазу полного цветения) зафиксированы у четырех сортов 'Rashoomon', 'Feather Top', 'Largo' (компактный) и 'Mr. G.F. Hemerik' (раскидистый). Отмечены два культивара ('Isani Gidui', 'Fairy') с, вероятно, не типичным для представителей данной садовой группы, типом формы листа — Paeonia mlokosewitschii. Выявлены восемь сортов ('Philomele', 'Fairy', 'Okinava', 'Мираж', 'Isani Gidui', 'Yellow King', 'Bu-Te', 'Walter Mains'), характеризующихся относительно малораспространенными морфологическими характеристиками, связанными с формой сегмента листа. Выделен сорт 'Akron' с оригинальным (для исследуемой выборки) вариантом пигментации стебля.

Ключевые слова: Paeonia L., ГБС РАН, японская форма цветка, количественные и качественные признаки, вариабельность характеристик, сортоспецифические особенности

Ссылка для цитирования: Гусев А.В., Баранова Е.К., Васильева О.Г., Мамаева Н.А. Вариабельность некоторых фенотипических признаков сортов пиона травянистого (Paeonia L.) с японской формой цветка в составе коллекционного фонда Главного ботанического сада РАН // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 77–88. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-77-88

Список литературы

[1] Алексанян С.М. Современные проблемы мобилизации мировых растительных ресурсов: исторический и международные аспекты: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: код специальности 06.01.09. Санкт-Петербург, 2000. 27 с.

[2] Дубров В.М. Пионы. М.: Фитон XXI, 2016. 208 с.

[3] The American Peony Society – A World of Peonies: The international non-profit organization and registration authority dedicated to promoting the culture, education, science and enjoyment of the genus 'Paeonia'. URL: http://www.americanpeonysociety.org (дата обращения 07.01.2021).

[4] Ипполитова Н.Я., Васильева М.Ю. Пионы: Альбом-справочник. М.: Россельхозиздат, 1985. 224 с.

[5] Македонская Н.В. Пионы. Минск: Полымя, 1988. 192 с.

[6] Успенская М.С. Пионы. М.: Фитон+, 2003. 208 с.

[7] Гайшун В.В. Пионы. М.: Издательский дом МСП, 2003. 32 с.

[8] Васильева М.Ю. Признаки сортов травянистых пионов в связи с их происхождением // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1980. Т. 67. Вып. 1. С. 147–152.

[9] Ефимов С.В. Род Paeonia L. Современные направления интродукции и методы оценки декоративных признаков: автореф. дис. ... канд. биол. наук: код специальности 03.00.05. Москва, 2008. 22 с.

[10] Карписонова Р.А., Бочкова И.Ю., Васильева И. В., Данилина Н.Н., Дьякова Г.М., Кабанов А.В., Кабанцева И.Н. и др. Культурная флора травянистых декоративных многолетников средней полосы России. М.: Фитон+, 2011. 432 с.

[11] Горобец В.Ф. Интродукционное сортоизучение травянистых пионов // Республиканский межведомственный сб. науч. тр.: Интродукция и акклиматизация растений. Вып. 13. Киев: Наукова думка, 1991. С. 10–15.

[12] Ипполитова Н.Я., Успенская М.С. Пионы травянистые и древовидные. М.: Фитон+, 2008. 64 с.

[13] Реут А.А. Биология и размножение представителей рода PaeoniaL. при интродукции в лесостепной зоне Башкирского Предуралья: дис. … канд. биол. наук: код специальности 03.02.01. Уфа, 2010. 187 с.

[14] Гриб О.М., Павлович Л.М. Создание признаковой коллекции и аспекты ее использования // Известия Академии аграрных наук Республики Беларусь. Сер. Земледелие и растениеводство, 2001. № 1. С. 34–38.

[15] Дьякова Г.М. Paeonia L. – Пион / под ред. А.С. Демидова. М.: Наука, 2009. С. 260–288.

[16] Коллекции растений. Цветочно-декоративные растения. URL: http://www.gbsad.ru/koll/decor/cvet.php (дата обращения 25.01.2021).

[17] Методика проведения испытаний на отличимость, однородность, стабильность. Пион (только для сортов травянистого пиона) (Paeonia L.): нормативно-правовая база государственной комиссии по испытанию и охране селекционных достижений. М.: ФГБУ «Госсорткомиссия», 2003. URL: http://gossort.com/22-metodiki-ispytaniy-na-oos.html (дата обращения 25.01.2021).

[18] Васильева М.Ю. Особенности определения сорта у пионов // Сортоизучение и размножение декоративных культур: сб. науч. тр. М.: Изд-во НИЗИСНП, 1980. С. 36–45.

[19] Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

[20] Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1990. 296 с.

[21] Былов В.Н. Основы сравнительной сортооценки декоративных растений при интродукции: автореф. дис. ... д-ра биол. наук: код специальности 06.01.05. Москва, 1976. 43 с.

[22] Карписонова Р.А., Демидов А.С. Принципы создания и изучения коллекций декоративных растений ГБС РАН // Информационный Бюллетень Совета ботанических садов России, 1997. № 7. С. 25–31.

[23] Демидов А.С., Кузьмин З.Е., Шатко В.Г. Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН (история, становление и достижения): к 60-летию основания. Тула: Гриф и К, 2005. 112 с.

[24] Бондорина И.А., Кабанов А.В., Мамаева Н.А., Хохлачева Ю.А., Бумбеева Л.И. Современное состояние коллекционного фонда лаборатории декоративных растений ГБС РАН // Известия Саратовского ун-та. Нов. серия. Химия. Биология. Экология, 2019. Т. 19. Вып. 1. С. 79–86.

[25] Карпун Ю.Н. Основы интродукции растений // Hortus botanicus, 2004. Т. 2. С. 17–32.

[26] Ефимов С. В. Комплексное изучение и оценка морфологических признаков пиона (Paeonia L.) при интродукции // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. Биология. Химия, 2014. Т. 27. № 5. С. 47–62.

[27] Былов В.Н. Основы сравнительной сортооценки декоративных растений // Интродукция и селекция цветочно-декоративных растений / под ред. Н.В. Цицина. М.: Наука, 1978. С. 7–32.

[28] Rogers A. Peonies. Portland, Cambridge: Timber Press, 1995, 295 p.

Сведения об авторах

Гусев Андрей Викторович — мл. науч. сотр. лаборатории декоративных растений, ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН», gusev.gbsran@mail.ru

Баранова Екатерина Константиновна — магистрант РГАУ — МСХА им. К.А. Тимирязева, 47katya070519@yandex.ru

Васильева Ольга Григорьевна — канд. биол. наук, науч. сотр. лаборатории биотехнологии растений, ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН», olgozerova@yandex.ru

Мамаева Наталья Анатольевна — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаборатории декоративных растений, ФГБУН «Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН», mamaeva_n@list.ru

PHENOTYPIC TRAITS VARIABILITY OF GRASSY PEONY (PAEONIA L.) WITH JAPANESE FLOWER SHAPE AS PART OF ORNAMENTAL PLANTS COLLECTION LABORATORY OF MBG RAS

A.V. Gusev1, E.K. Baranova2, O.G. Vasil’yeva1, N.A. Mamaeva1

1The N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, 4, Botanicheskaya st., 127276, Moscow, Russia

2Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 49, Timiryazevskaya st., 127550, Moscow, Russia

gusev.gbsran@mail.ru

The results of studying the variability of a number of quantitative and qualitative characteristics in a model sample of varieties of herbaceous peony with a Japanese flower shape to identify genotypes that differ in variety-specific characteristics are presented. The investigated sample is formed on the basis of the collection of the genus Paeonia L. laboratory of ornamental plants MBG. In the course of the study, variety-specific characteristics were established for a number of cultivars. 2 short ('Bu-Te', 'West Elkton') and 3 tall ('Yellow King', 'Hit Parade', 'Lotus Queen') varieties were selected. 3 grades are marked — 'Mrs. Wilder Bankroft', Midnight Sun, 'Neon' — with consistently low absolute values of the peduncle diameter at the base. 2 large-flowered ('Gold Standard', 'Surprise') and 2 small-flowered ('Bu-Te', 'Gay Paree') cultivars were identified. It was found that the largest sizes of the staminodium zone are distinguished by 'Hit Parade' and 'John van Leeuwen'. The least common variations of the bush type (in the full flowering phase) were recorded in 4 varieties 'Rahoomon', 'Feather Top', 'Largo' (compact) and 'Mr. G.F. Hemerik' (spreading). There are 2 cultivars ('Isani Gidui', 'Fairy') with probably not typical for representatives of this garden group, the type of leaf shape — Paeonia mlokosewitschii. 8 varieties were identified ('Philomele', 'Fairy', 'Okinava', 'Mirage', as well as 'Isani Gidui','Yellow King','Bu-Te', 'Walter Mains'), characterized by relatively sparsely distributed morphological characteristics associated with the shape of the leaf segment. The variety 'Akron' with the original (for the sample under study) variant of stem pigmentation was selected.

Keywords: Paeonia, MBS RAS, japanese flower shape, quantitative and qualitative characteristics, variability of characteristics, variety-specific features

Suggested citation: Gusev A.V., Baranova E.K., Vasil’yeva O.G., Mamaeva N.A. Variabel’nost’ nekotorykh fenotipicheskikh priznakov sortov piona travyanistogo (Paeonia L.) s yaponskoy formoy tsvetka v sostave kollektsionnogo fonda GBS RAN [Phenotypic traits variability of Grassy peony (Paeonia L.) with japanese flower shape as part of ornamental plants collection laboratory of MBG RAS]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 77–88. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-77-88

References

[1] Aleksanyan S.M. Sovremennyye problemy mobilizatsii mirovykh rastitel’nykh resursov: istoricheskiy i mezhdunarodnyye aspekty [Modern problems of mobilization of the world’s plant resources: historical and international aspects]. Dis. Cand. Sci. (Agric.)]. St. Petersburg, 2000, 27 p.

[2] Dubrov V.M. Piony [Peonies]. Moscow: Fiton XXI, 2016, 208 p.

[3] The American Peony Society – A World of Peonies. Available at: http://www.americanpeonysociety.org (accessed 07.01.2021).

[4] Ippolitova N.Ya., Vasil’yeva M.Yu. Piony [Peonies]. Moscow: Rossel’khozizdat, 1985, 224 p.

[5] Makedonskaya N.V. Piony [Peonies]. Minsk: Polymya, 1988, 192 p.

[6] Uspenskaya M.S. Piony [Peonies]. Moscow: Fiton+, 2003, 208 p.

[7] Gayshun V.V. Piony [Peonies]. Moscow: MSP, 2003, 32 p.

[8] Vasil’yeva M.Yu. Priznaki sortov travyanistykh pionov v svyazi s ikh proiskhozhdeniem [Signs of varieties of herbaceous peonies in connection with their origin]. Trudy po prikladnoy botanike, genetiki i selektsii [Works on applied botany, genetics and breeding], 1980, v. 67, no. 1, pp. 147–152.

[9] Efimov S.V. Rod Paeonia L. Sovremennyye napravleniya introduktsii i metody otsenki dekorativnykh priznakov [Modern directions of introduction and methods for evaluating decorative features]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 2008, 22 p.

[10] Karpisonova R.A., Bochkova I.Yu., Vasil’eva I. V., Danilina N.N., D’yakova G.M., Kabanov A.V., Kabantseva I.N. et al. Kul’turnaya flora travyanistykh dekorativnykh mnogoletnikov sredney polosy Rossii [Cultural flora of herbaceous ornamental perennials of central Russia]. Moscow: Fiton+, 2011, 432 p.

[11] Gorobets V.F. Introduktsionnoye sortoizucheniye travyanistykh pionov. [Introductory variety study of herbaceous peonies]. Introduktsiya i akklimatizatsiya rasteniy [Introduction and acclimatization of plants], v. 13. Kiev: Naukova dumka, 1991, pp. 10–15.

[12] Ippolitova N.Ya., Uspenskaya M.S. Piony travyanistyye i drevovidnyye [Herbaceous and tree peonies]. Moscow: Fiton+, 2008, 64 p.

[13] Reut A.A. Biologiya i razmnozheniye predstaviteley roda Paeonia L. pri introduktsii v lesostepnoy zone Bashkirskogo Predural’ya [Biology and reproduction of representatives of the genus Paeonia L. during introduction in the forest-steppe zone of the Bashkir Pre-Urals]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Ufa, 2010, 187 p.

[14] Grib O.M., Pavlovich L.M. Sozdanie priznakovoy kollektsii i aspekty ee ispol’zovaniya [Creation of an indicative collection and aspects of its use]. Izvestiya Akademii agrarnykh nauk Respubliki Belarus’. Seriya Zemledeliye i rasteniyevodstvo [Bulletin of the Academy of Agrarian Sciences of the Republic of Belarus.Series Agriculture and plant growing], 2001, no. 1, pp. 34–38.

[15] Dyakova G.M. Paeonia L. – Peony [Paeonia L. – Peonies]. Travyanistyye dekorativnyye mnogoletniki Glavnogo botanicheskogo sada im. N.V. Tsitsina RAN: 60 let introduktsii [Herbaceous decorative perennials of the Main Botanical Garden. N.V. Tsitsin RAS: 60 years of introduction]. Moscow: Science, 2009, pp. 260–288.

[16] Kollektsii rasteniy. Tsvetochno-dekorativnyye rasteniya [Collections of plants. Ornamental plants]. Available at: http://

www.gbsad.ru/koll/decor/cvet.php (accessed 22.12.2020).

[17] Metodika provedeniya ispytaniy na otlichimost’, odnorodnost’, stabil’nost’. Pion (tol’ko dlya sortov travyanistogo piona) (Paeonia L.) [Methods of conducting tests for for distinctness, uniformity, stability. Peony (only for herbaceous peony varieties) (Paeonia L.)]. Available at: http://gossort.com/22-metodiki-ispytaniy-na-oos.html (accessed 07.01.2021).

[18] Vasil’yeva M.Yu. Osobennosti opredeleniya sorta u pionov [Peculiarities of determining the variety in peonies] Sortoizucheniye i razmnozheniye dekorativnykh kul’tur [Variety study and reproduction of ornamental crops]. Moscow: NIZISHP, 1980,

  1. 36–45.

[19] Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul’tatov issledovaniy) [Field experiment technique (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Agropromizdat, 1985, 351 p.

[20] Zaitsev G.N. Matematicheskaya statistika v eksperimental’noy botanike [Mathematical statistics in experimental botany]. Moscow: Nauka, 1990, 296 p.

[21] Bylov V.N. Osnovy sravnitel’noy sortootsenki dekorativnykh rasteniy pri introduktsii [Fundamentals of comparative varietal evaluation of ornamental plants during introduction]. Dis. Cand. Sci. (Biol.). Moscow, 1976, 43 p.

[22] Karpisonova R.A., Demidov A.S. Printsipy sozdaniya i izucheniya kollektsiy dekorativnykh rasteniy GBS RAN [Principles of creation and study of collections of ornamental plants MBS RAS]. Informatsionnyy Byulleten’ Soveta botanicheskikh sadov Rossii [Information Bulletin of the Council of Botanical Gardens of Russia], 1997, no. 7, pp. 25–31.

[23] Demidov A.S., Kuzmin Z.E., Shatko V.G. Glavnyy botanicheskiy sad im. N.V. Tsitsina RAN (Istoriya, stanovleniye i dostizheniya): k 60-letiyu osnovaniya [Main Botanical Garden named afterN.V. Tsitsin RAS (History, formation and achievements): to the 60th anniversary of the foundation]. Tula: Grif i K, 2005, 112 p.

[24] Bondorina I.A., Kabanov A.V., Mamaeva N.A., Khokhlacheva Yu.A., Bumbeeva L.I. Sovremennoe sostoyanie kollektsionnogo fonda laboratorii dekorativnykh rasteniy GBS RAN [The current state of the collection fund of the laboratory of ornamental plants GBS RAS]. Izvestiya Saratovskogo un-ta. Novaya seriya. Ser. Khimiya. Biologiya. Ekologiya [Izvestia of Saratov University. New episode. Ser. Chemistry. Biology. Ecology], 2019, t. 19, v. 1, pp. 79–86.

DOI:10.18500/1816-9775-2019-19-1-79-86.

[25] Karpun Yu.N. Osnovy introduktsii rasteniy [Fundamentals of plant introduction]. Hortus botanicus, 2004, t. 2, pp. 17–32.

[26] Efimov S. V. Kompleksnoe izuchenie i otsenka morfologicheskikh priznakov piona (Paeonia L.) pri introduktsii хComplex study and assessment of morphological characteristics of peony (Paeonia L.) during introductionъ. Uchenye zapiski Tavricheskogo natsional’nogo universiteta im. V.I. Vernadskogo. Seriya Biologiya. Khimiya [Scientific notes of the Tavrichesky National Universitynamed afterV.I. Vernadsky. Series Biology, Chemistry], 2014, v. 27, no. 5, pp. 47–62.

[27] Bylov V.N. Osnovy sravnitel’noy sortootsenki dekorativnykh rasteniy [Fundamentals of comparative variety evaluation of ornamental plants]. Introduktsiya i selektsiya tsvetochno-dekorativnykh rasteniy [Introduction and selection of ornamental plants]. Moscow: Nauka [Science], 1978, pp. 7–32.

[28] Rogers A. Peonies. Portland, Cambridge: Timber Press Publ., 1995, 295 p.

Authors’ information

Gusev Andrey Viktorovich — Junior Researcher of the Laboratory of Ornamental plants, The N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, gusev.gbsran@mail.ru

Baranova Ekaterina Konstantinovna — Master graduand, Russian State Agrarian University — Moscow Timiryazev Agricultural Academy, 47katya070519@yandex.ru

Vasil’eva Ol’ga Grigor’evna — Cand. Sci. (Biology), Researcher of the Laboratory of Plant biotechnology, The N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, olgozerova@yandex.ru

Mamaeva Natal’уa Anatol’evna — Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher of the Laboratory of Ornamental plants, The N.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences, mamaeva_n@list.ru

Деревообработка и химическая переработка древесины

11 СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ГИДРОЛИЗОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ БЕРЕЗЫ 89–98

УДК 674.8:674.049.2:542.973

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-89-98

Ю.Г. Скурыдин1, Е.М. Скурыдина2

1ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», 656049, Россия, г. Барнаул, пр. Ленина, д. 61

2ФГБОУ ВО «Алтайский государственный педагогический университет», 656031, Россия, г. Барнаул, ул. Молодежная, д. 55

skur@rambler.ru

Исследованы структурные особенности и физико-механические характеристики композиционных материалов, полученных из гидролизованной древесины березы без добавления связующих компонентов. Обработка древесины выполнена методом взрывного автогидролиза. Изучено влияние предварительного увлажнения древесины на свойства получаемого композиционного материала. Проанализированы особенности его аморфной и кристаллической составляющих. Показано, что в композиционном материале, получаемом как из предварительно высушенной, так и увлажненной древесины, сохраняется кристаллическая фаза, присущая исходной древесине. Основные изменения в структуре древесины при получении из нее композиционных материалов происходят в аморфной компоненте. Из температурных зависимостей динамического модуля сдвига и тангенса угла механических потерь получена информация о температуре стеклования комплекса аморфных компонентов композиционного материала. Обнаружено, что область перехода макроцепей лигнина и гемицеллюлоз из стеклообразного в высокоэластическое состояние в композиционном материале по сравнению с древесиной смещена в сторону низких температур. Высказано предположение о структурной пластификации как основной причине данного явления. Выявлено, что предварительное увлажнение древесины не влияет на положение температурного перехода в аморфной составляющей композиционного материала. Получены данные о плотности, прочности на изгиб, особенностях водопоглощения и разбухания образцов композиционного материала. Показано, что увлажнение древесины перед баротермической обработкой улучшает структурную однородность композиционного материала. Установлено трехкратное увеличение значения динамического модуля сдвига при комнатной температуре по сравнению с аналогичным показателем у материала, получаемого на основе сухой древесины.

Ключевые слова: взрывной автогидролиз, древесина березы, композиционный материал, прочность, плотность, гидрофобные характеристики, динамический модуль сдвига

Ссылка для цитирования: Скурыдин Ю.Г., Скурыдина Е.М. Структурные особенности композиционных материалов из гидролизованной древесины березы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 89–98. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-89-98

Список литературы

[1] Виноградов А.М., Шагалова Е.А., Воронин М.В. Строительные материалы из отходов древесины // International Scientific Review Of The Technical Sciences, Mathematics And Computer Science Collection of scientific articles VI International correspondence scientific specialized conference. Boston, USA, October 11–12, 2018. Boston, 2018. С. 21–23.

[2] Ang A.F., Ashaari Z., Lee S.H., Tahir P.M., Halis R. Lignin-based copolymer adhesives for composite wood panels – A review // International J. of Adhesion and Adhesives, 2019, v. 95, p. 102408 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2019.102408

[3] Vamsi Krishna Balla, Kunal H.Kate, Jagannadh Satyavolu, Paramjot Singh, Jogi Ganesh Dattatreya Tadimeti Additive manufacturing of natural fiber reinforced polymer composites: Processing and prospects // Composites Part B: Engineering 2019, v.174, p. 106956. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.106956

[4] Athira G., Bahurudeen A., Srinivas Appari. Sustainable alternatives to carbon intensive paddy field burning in India: A framework for cleaner production in agriculture, energy, and construction industries // J. of Cleaner Production, 2019, v. 236, p. 117598. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.07.073

[5] Скурыдин Ю.Г., Скурыдина Е.М. Способ получения изоляционных композитных плит из растительных отходов. Патент РФ RU 2440234. 20.01.2012. МПК: B27N3/00, B27K9/00. Бюл. № 2.

[6] Ashori Alireza. Hybrid thermoplastic composites using nonwood plant fibers // Hybrid Polimer Composite Vaterials. Properties and Characterisation, 2017, v. 3, pp. 39–56. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100787-7.00002-0

[7] Ветошкин Ю.И., Яцун И.В., Коцюба И.В. Эксплуатационные свойства композиционных материалов на основе древесины. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2018. 100 с.

[8] Муллина И.В., Титунин А.А. Сырьевые и экологические аспекты производства теплоизоляционных материалов из древесных отходов // Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий. Кострома: Изд-во Костромского государственного университета, 2019. С. 283–284.

[9] Tribot A., Amer G., Abdou Alio M., de Baynast H., Delattre C., Pons A., Mathias J.D., Callois J.M., Vial C., Michaud P., Dussap C.G. Wood-lignin: Supply, extraction process and use as bio-based material // European Polymer Journal, 2019, v. 112, pp. 228–240. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.01.007

[10] Nasir M., Khali D.P., Jawaid M., Tahir P.M., Siakengc R., Asim M., Khan T.A. Recent development in binderless fiber-board fabrication from agricultural residues: A review // Construction and Building Materials, 2019, v. 211, pp. 502–516. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.279

[11] Скурыдина Е.М. Разработка технологии композиционных материалов на основе древесины и полимерных наполнителей: дис. … канд. техн. наук: 05.17.06. Барнаул, 2006. 170 с.

[12] Mason W.H., Bochm R.M., Koonce W.E. Molding composition and process of making same. Pat. 2080078 (USA). 1937.

[13] Fengel D., Wegener G. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin, New York: De Gruyter, 1984, p. 613.

[14] Старцев О.В. Салин Б.Н., Скурыдин Ю.Г. Баротермический гидролиз древесины в присутствии минеральных кислот // Докл. Академии наук. Химическая технология, 2000. Т. 370. № 5. С. 638–641.

[15] Overend R.P., Chornet E. Fractionation of lignocellulosies by steam aqueous pretreatments // Philosophical Transactions of the Royal Society A., 1987, v. 321, no. 1561, pp. 523–536.

[16] ГОСТ 10634-88. Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств. М.: Изд-во Комитета стандартизации и метрологии СССР, 1988. 10 c.

[17] ГОСТ 10635–88. Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе. М.: Изд-во Комитета стандартизации и метрологии СССР, 1988. 8 c.

[18] ГОСТ Р 56745-2015. Пластмассы. Определение механических свойств при динамическом нагружении. Ч. 2. Метод крутильного маятника. Национальный стандарт Российской Федерации. М.: Стандартинформ, 2015. 14 с.

[19] Скурыдин Ю.Г. Строение и свойства композиционных материалов, полученных из отходов древесины после взрывного гидролиза: дисс. … канд. техн. наук: 05.23.05. Барнаул, 2000. 147 с.

[20] Перепечко И.И. Введение в физику полимеров. М.: Химия, 1978. 312 с.

[21] Старцев О.В., Сортыяков Е.Д., Исупов В.В., Насонов А.Д., Скурыдин Ю.Г., Коваленко А.А., Никишин Е.Ф. Акустическая спектроскопия полимерных композиционных материалов, экспонированных в открытом космосе // Экспериментальные методы в физике структурно-неоднородных сред / Под. ред. Старцева О.В., Ворова Ю.Г. Барнаул: Изд-во АГУ, 1997. 148 с.

[22] Мартынов М.А., Вылегжанина К.А. Рентгенография полимеров. Л.: Химия, 1972. 96 с.

[23] Graczyk T., Wandelt P. Explozyjne rozwloknianie materialow lignocelulozowych wplyw explozji parowej na surowce rosliwne i ich skladniki // PRZ Pap., 1990, v. 46, no. 12, pp. 413–418.

[24] Puri V.P. Effect of crystallinity and degree of polymerization // Biotechnol. And Bioengng, 1984, v. 26, no. 10, pp. 1219–1222.

[25] Marchessault R.H., Coulombe S., Hanai T., Morikawa H. Monomers and oligomers from wood // Trans. Techn. Sec., 1980, v. 6, no. 2, pp. 52–56.

[26] Startsev O.V., Salin B.N., Skuridin Yu.G., Utemesov R.M., Nasonov A.D Physical Properties and Molecular Mobility of New Wood Composite Plastic «Thermobalite» // Wood Science and Technology, 1999, v. 33, no. 1, pp. 73–83.

[27] Иоелович М.Я., Веверис Г.П. Изучение размеров и дефектности кристаллических областей целлюлозы // Химия древесины, 1985. № 6. С. 30.

[28] Заиков Г.Е., Иорданский А.Л., Маркин В.С. Диффузия электролитов в полимерах. М.: Химия, 1984. 240 с.

Сведения об авторах

Скурыдин Юрий Геннадьевич — канд. техн. наук, доцент кафедры вычислительной техники и электроники ФГБОУ ВО «Алтайский государственный университет», skur@rambler.ru

Скурыдина Елена Михайловна — канд. техн. наук, доцент кафедры информационных технологий ФГБОУ ВО «Алтайский государственный педагогический университет», skudem@rambler.ru

STRUCTURAL FEATURES OF COMPOSITE MATERIALS MADE OF HYDROLYZED BIRCH WOOD

Yu.G. Skurydin1, E.M. Skurydina2

1Altai State University, 61, Lenin av., 656049, Barnaul, Russia

2Altai State Pedagogical University, 55, Molodezhnaya st., 656031, Barnaul, Russia

skur@rambler.ru

Structural features and physical and mechanical characteristics of plate composite materials are investigated. The materials are obtained from hydrolyzed birch wood by hot pressing without the addition of binding components. Wood processing is carried out by the method of explosive autohydrolysis without chemical reagents. The influence of pre-moistening of wood on the structure and properties of the composite material is studied. The structural features of the amorphous and crystalline components of the composite material are studied. It was found that the composite material obtained from pre-dried and pre-moistened wood retains the crystalline phase that is present in the original wood. Changes in the structure of wood when obtaining composite materials based on it occur in the amorphous component. Based on the temperature dependences of the dynamic shear modulus and the tangent of the angle of mechanical losses, information on the glass transition temperature of a complex of amorphous components of a composite material is obtained. It was found that the region of transition of lignin and hemicellulose macrochains from a glassy to a highly elastic state in the composite material is shifted towards low temperatures in comparison with the original wood. The offset is more than 70K. It is assumed that structural plasticization is the main cause of the detected effect. Pre-moistening of wood does not affect the position of the temperature transition in the amorphous component of the composite material. The study of the diffusion and sorption of water vapor in the samples of the material shows the presence of large structural inhomogeneities. Diffusion processes obey Fick’s second law and correlate with the density of samples. Data on density, static bending strength, water absorption and swelling characteristics of composite material samples were obtained. It is shown that the use of pre-moistening of wood before barothermal treatment significantly improves the structural uniformity of the resulting material. The value of the dynamic shear modulus at room temperature in comparison with the same indicator for the material obtained on the basis of dry wood increases three times. Mechanical losses are reduced, mechanical strength increases.

Keywords: explosive autohydrolysis, birch wood, composite material, strength, density, hydrophobic characteristics, dynamic shear modulus

Suggested citation: Skurydin Yu.G., Skurydina E.M. Strukturnye osobennosti kompozitsionnykh materialov iz gidrolizovannoy drevesiny berezy [Structural features of composite materials made of hydrolyzed birch wood]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 89–98. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-89-98

References

[1] Vinogradov A.M., Shagalova E.A., Voronin M.V. Stroitel’nye materialy iz othodov drevesiny [Building materials from wood waste]. International scientific review of the technical sciences, mathematics and computer science collection of scientific articles VI International correspondence scientific specialized conference. Boston, USA, October 11–12, 2018. Boston, 2018, pp. 21–23.

[2] Ang A.F., Ashaari Z., Lee S.H., Tahir P.M., Halis R. Lignin-based copolymer adhesives for composite wood panels – A review. International J. of Adhesion and Adhesives, 2019, v. 95, p. 102408. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2019.102408

[3] Vamsi Krishna Balla, Kunal H.Kate, Jagannadh Satyavolu, Paramjot Singh, Jogi Ganesh Dattatreya Tadimeti Additive manufacturing of natural fiber reinforced polymer composites: Processing and prospects. Composites Part B: Engineering 2019, v.174, p. 106956. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.106956

[4] Athira G., Bahurudeen A., Srinivas Appari. Sustainable alternatives to carbon intensive paddy field burning in India: A framework for cleaner production in agriculture, energy, and construction industries. J. of Cleaner Production, 2019, v. 236, p. 117598. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.07.073

[5] Skurydin Yu.G., Skurydina E.M. Sposob polucheniya izolyatsionnykh kompozitnykh plit iz rastitel’nykh otkhodov [The method of obtaining insulating composite boards from vegetable waste]. Patent RF no. 2440234, 20.01.2012.

[6] Ashori Alireza. Hybrid thermoplastic composites using nonwood plant fibers. Hybrid Polimer Composite Vaterials. Properties and Characterisation, 2017, v. 3, pp. 39–56. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100787-7.00002-0

[7] Vetoshkin Yu.I., Yatsun I.V., Kotsyuba I.V. Ekspluatatsionnye svoystva kompozitsionnykh materialov na osnove drevesiny [Performance properties of composite materials based on wood]. Ekaterinburg: UGLTU, 2018, 100 p.

[8] Mullina I.V., Titunin A.A. Syr’evye i ekologicheskie aspekty proizvodstva teploizolyatsionnykh materialov iz drevesnykh otkhodov [Raw materials and environmental aspects of the production of thermal insulation materials from wood waste]. Nauchnye issledovaniya i razrabotki v oblasti dizayna i tekhnologiy. Kostroma: Kostromskoy gosudarstvennyy universitet, 2019, pp. 283–284.

[9] Tribot A., Amer G., Abdou Alio M., de Baynast H., Delattre C., Pons A., Mathias J.D., Callois J.M., Vial C., Michaud P., Dussap C.G. Wood-lignin: Supply, extraction process and use as bio-based material // European Polymer J., 2019, v. 112, pp. 228–240. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.01.007

[10] Nasir M., Khali D.P., Jawaid M., Tahir P.M., Siakengc R., Asim M., Khan T.A. Recent development in binderless fiber-board fabrication from agricultural residues: A review // Construction and Building Materials, 2019, v. 211, pp. 502–516. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.279

[11] Skurydina E.M. Razrabotka tekhnologii kompozitsionnykh materialov na osnove drevesiny i polimernykh napolniteley [Development of technology for composite materials based on wood and polymer fillers]. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Barnaul, 2006, p. 170.

[12] Mason W.H., Bochm R.M., Koonce W.E. Molding composition and process of making same. Pat. 2080078 (USA), 1937.

[13] Fengel D., Wegener G. Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. Berlin, New York: De Gruyter, 1984, p. 613.

[14] Startsev O.V. Salin B.N., Skurydin Yu.G. Barotermicheskiy gidroliz drevesiny v prisutstvii mineral’nykh kislot [Barothermal hydrolisis of wood in presence of mineral acids]. Doklady Akademii nauk Khimicheskaya tekhnologiya [Reports of the Academy of Sciences], 2000, v. 370, no. 5, pp. 638–641.

[15] Overend R.P., Chornet E. Fractionation of lignocellulosies by steam aqueous pretreatments. Philosophical Transactions of the Royal Society A., 1987, v. 321, no. 1561, pp. 523–536.

[16] GOST 10634-88 Plity drevesnostruzhechnye. Metody opredeleniya fizicheskikh svoystv [Wood particle boards. Methods for determination of physical properties]. Moscow: Komitet standartizatsii i metrologii SSSR [Standards Publishing], 1988, 10 p.

[17] GOST 10635-88. Plity drevesnostruzhechnye. Metody opredeleniya predela prochnosti i modulya uprugosti pri izgibe [Particle boards. Methods for determining ultimate strength and modulus of elasticity in bending]. Moscow: Komitet standartizatsii i metrologii SSSR [Standards Publishing], p. 8.

[18] GOST R 56745-2015. Plastmassy. Opredelenie mekhanicheskikh svoystv pri dinamicheskom nagruzhenii. Chast’ 2. Metod krutil’nogo mayatnika [Wood-shaving and wood-fiber plates. General regulations in testing physical and mechanical properties]. Moscow: Standartinform, 2015, 14 p.

[19] Skurydin Yu.G. Stroenie i svoystva kompozitsionnykh materialov, poluchennykh iz otkhodov drevesiny posle vzryvnogo gidroliza [The structure and properties of composite materials obtained from wood waste after explosive hydrolysis]. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Barnaul, 2000, p. 147.

[20] Perepechko I.I. Vvedenie v fiziku polimerov [Introduction to Polymer Physics]. Moscow: Himiya, 1978, p. 312.

[21] Startsev O.V., Sortyyakov E.D., Isupov V.V., Nasonov A.D., Skurydin Yu.G., Kovalenko A.A., Nikishin E.F. Akusticheskaya spektroskopiya polimernykh kompozitsionnykh materialov, eksponirovannykh v otkrytom kosmose [Acoustic spectroscopy of polymer composite materials exposed in open space]. Eksperimental’nye metody v fizike strukturno-neodnorodnykh sred [Experimental methods in the physics of structurally inhomogeneous media.]. Ed. Startseva O.V., Vorova Yu.G. Barnaul: ASU, 1997, p. 148.

[22] Martynov M.A., Vylegzhanina K.A. Rentgenografiya polimerov [Radiography of polymers]. Leningrad: Himiya, 1972, p. 96.

[23] Graczyk T., Wandelt P. Explozyjne rozwloknianie materialow lignocelulozowych wplyw explozji parowej na surowce rosliwne i ich skladniki. PRZ Pap., 1990, v. 46, no. 12, pp. 413–418.

[24] Puri V.P. Effect of crystallinity and degree of polymerization. Biotechnol. And Bioengng, 1984, v. 26, no. 10, pp. 1219–1222.

[25] Marchessault R.H., Coulombe S., Hanai T., Morikawa H. Monomers and oligomers from wood. Trans. Techn. Sec., 1980, v. 6, no. 2, pp. 52–56.

[26] Startsev O.V., Salin B.N., Skuridin Yu.G., Utemesov R.M., Nasonov A.D Physical Properties and Molecular Mobility of New Wood Composite Plastic «Thermobalite». Wood Science and Technology, 1999, v. 33, no. 1, pp. 73–83.

[27] Ioelovich M.Ya., Veveris G.P. Izuchenie razmerov i defektnosti kristallicheskikh oblastey tsellyulozy [Study of the size and defectiveness of the crystalline regions of cellulose] Himiya drevesiny [Chemistry of wood], 1985, no. 6, p. 30.

[28] Zaikov G.E., Iordanskiy A.L., Markin V.S. Diffuziya elektrolitov v polimerakh [Diffusion of electrolytes in polymers]. Moscow: Himiya [Chemistry], 1984, p. 240.

Authors’ information

Skurydin Yuriy Gennad’evich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Computing Engineering and Electronics Altai State University, skur@rambler.ru

Skurydina Elena Mikhaylovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Information Technologies Altai State Pedagogical University, skudem@rambler.ru

12 ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ БЕТУЛИНА ИЗ ОТХОДОВ БЕРЕСТЫ БЕРЕЗЫ 99–106

УДК 676.031:54-112

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-99-106

А.В. Сафина, Д.Р. Абдуллина, Р.Г. Сафин, Г.Р. Арсланова, К.В. Валеев

ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», (КНИТУ), 420015, Российская Федерация, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Карла Маркса, д. 68

alb_saf@mail.ru

Представлены материалы об экспериментальных исследованиях по извлечению бетулина из бересты экстрагированием с помощью методов одноступенчатой экстракции в колбе с обратным холодильником и экстракцией в аппарате Сокслета. Установлен наибольший выход бетулина (до 40 %) при экстрагировании в аппарате Сокслета с периодическим обновлением экстрагента. Построена равновесная зависимость, необходимая для определения рационального числа ступеней контакта фаз при проектировании промышленной установки экстракции непрерывного действия. Предложена схема энерго- и ресурсосберегающей технологии экстрагирования бетулина из отходов древесины березы и разработана опытно-промышленная установка, которую можно использовать для отработки режимов получения бетулина высокой степени чистоты. Показано, что отсутствие потерь органических экстрагентов и вторичное использование флорентинной воды определяет экологическую чистоту производства. Рекомендуется использование рафинированной бересты для производства древесно-полимерных композиционных материалов или в качестве топлива для выработки тепловой энергии, что демонстрирует энерго- и ресурсосберегающий потенциал данной технологии.

Ключевые слова: экстракция, бетулин, береста, береза, толуол

Ссылка для цитирования: Сафина А.В., Абдуллина Д.Р., Сафин Р.Г., Арсланова Г.Р., Валеев К.В. Энерго- и ресурсосберегающая технология экстрагирования бетулина из отходов бересты березы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 99–106. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-99-106

Список литературы

[1] Шегельман И.Р., Кузнецов А.В. Эффективное использование лесных ресурсов. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2008. 88 c.

[2] Иванов И.С. Развитие инновационных экотехнологий, базирующихся на использовании древесных отходов // Экономика и управление, 2009. № 12. С. 64–69.

[3] Шегельман И.Р., Скадорва И.В. Комплексное использование лесных ресурсов. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2000. 40 с.

[4] Борисова Т.В., Левин Б.Д. Переработка растительного сырья побочного лесопользования // Инвестиционный потенциал лесопромышленного комплекса Красноярского края / под ред. С.М. Репяха. Лесосибирск : Изд-во СибГТУ, 2001. С. 129–133.

[5] Захаренко Г.П. Комплексное использование древесины. Йошкар-Ола: Изд-во МарГТУ, 2006. 104 с.

[6] Сафина А.В., Арсланова Г.Р., Зиатдинова Д.Ф., Сафин Р.Г., Халитов Р.А., Абдуллина Д.Р. Моделирование процесса экстрагирования биологически активных веществ из осины и ивы // Деревообрабатывающая промышленность, 2020. № 2. С. 56–63.

[7] Абдуллина Д.Р., Фахрутдинов Р.Р., Каримов И.Р., Гизатуллина Л.И. Экстрагирование бетулина из бересты // Новые информационные технологии как основа эффективного инновационного развития: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 17 января 2021 г. Уфа: Omega Science, 2021. С. 31–33.

[8] Ведерников Д.Н., Шабанова Н.Ю., Рощин В.И. Химический состав коры березы Betula pendula Roth // Химия и технология растительных веществ : тез. докл. IV Всерос. науч. конф., Сыктывкар 25–30 июня 2006 г. Сыктывкар: Изд-во Коми научного центра УрО РАН, 2006. 46 с.

[9] Абдуллина Д.Р., Фахрутдинов Р.Р., Каримов И.Р., Гизатуллина Л.И. Результаты опытов по экстракции активного вещества из древесной биомассы // Новые информационные технологии как основа эффективного инновационного развития: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 17 января 2021 г. Уфа: Omega Science, 2021. С. 135–137.

[10] Сафина А.В., Сайфутдинов Д.М., Хайрутдинова А.Р., Валеев К.В. Комплексная переработка биомассы березы // Деревообрабатывающая промышленность, 2017. № 4. С. 11–17.

[11] Сайфутдинов Д.М., Хайрутдинова А.Р., Валеев К.В. Актуальное состояние отрасли получения биологически активных веществ из биомассы березы // Традиционная и инновационная наука : история, современное состояние, перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Пермь, 10 января 2018 г. Уфа: Аэтерна, 2018. С. 111–115.

[12] Денежкина А.А., Газетдинов Р.Р. определение содержания бетулина в коре берез рода betula // Инновационная наука, 2020. № 3. С. 8–10.

[13] Сафина А.В., Сайфутдинов Д.М., Сафин Р.Г., Хайрутдинова А.Р., Асаева Л.Ш., Шайхутдинова Д.А., Валеев К.В. Обзор отечественных исследований в области получения биологически активных веществ из биомассы березы // Деревообрабатывающая промышленность, 2018. № 1. С. 56–64.

[14] Карачурина Л.Т., Сапожникова Т.А., Зарудий Ф.С. Флехтер О.Б. Исследование некоторых фармакологических свойств бисгемифталата бетулина // Экспериментальная и клиническая фармакология, 2003. Т. 66. № 4. С. 56–59.

[15] Конышева А.В., Ерошенко Д.В., Гришко В.В. Лупановые производные бетулина как перспективные противоопухолевые агенты // Симбиоз-Россия 2019: материалы XI Всерос. конгр. молодых ученых-биологов с междунар. участием, Пермь, 13–15 мая 2019 г. Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2019. С. 259–260.

[16] Сергеев Д.В. Клинико-экспериментальная оценка противовоспалительных свойств бетулина // Клиническая патофизиология, 2013. № 1–3. С. 32–44.

[17] Павлова О.О. Возможности применения бетулина у больных хроническим гепатитом С // Вятский медицинский вестник, 2006. № 2. 53 с.

[18] Кролевец А.А., Мячикова Н.И., Гребенник М.М., Андреенков В.С. Применение наноструктурированного бетулина при производстве кисломолочных функциональных продуктов питания // Товаровед продовольственных товаров, 2017. № 9. С. 35–41.

[19] Исаева А.Ю., Гребенщиков А.В. Использование бетулина в технологии пищевых продуктов // Успехи современного естествознания, 2012. № 6. 133 с.

[20] Кузнецова С.А., Васильева Н.Ю., Калачева Г.С., Титова Н.М., Редькина Е.С., Скворцова Г.П. Получение диацетата бетулина из бересты коры березы и изучение его антиоксидантной активности // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия, 2008. Т. 1. № 2. С. 151–165.

[21] Заворохина Н.В., Панкратьева Н.А., Бюлер А.В. Влияние наносуспензии бетулина на качество и длительность хранения пшеничного хлеба // Современная наука и инновации, 2019. № 4. С. 137–144.

[22] Сергеев Д.В., Прошин С.Н., Дьячук Г.И. Ранозаживляющие и противоожоговые свойства бетулиносодержащих мазей // Медико-биологические и социально-биологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях, 2011. № 2. С. 76–79.

[23] Кислицын А.Н., Клабукова И.Н., Трофимов А.Н. Способ химической переработки бересты: Пат. 2306318 РФ, заявитель и патентообладатель ООО «Береста-ЭкоДом». Бюл. № 26. 8 с.

[24] Стернин Ю.И. Способ получения бетулина: Пат. 2192879 РФ, заявитель и патентообладатель ЗАО «СНС–фарма». Бюл. № 32. 3 с.

[25] Рощин В.И., Шабанова Н.Ю., Ведерников Д.Н. Способ получения бетулина: Пат. 2184120 РФ, заявитель и патентообладатель Рощин В.И. Бюл. № 18. 4 с.

[26] Климаков В.С., Зорин А.В., Вершинин С.С., Зорин В.В. Способ получения бетулина (варианты): Пат. 2523545 РФ, заявитель и патентообладатель Уфимский государственный нефтяной технический университет. Бюл. № 20. 3 с.

Сведения об авторах

Сафина Альбина Валерьевна — канд. техн. наук, доцент кафедры «Архитектура и дизайн изделий из древесины» ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», alb_saf@mail.ru

Абдуллина Диляра Рамилевна — магистрант, учебный мастер кафедры «Переработка древесных материалов» ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», dilya.panda@yandex.ru

Сафин Рушан Гареевич — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Переработка древесных материалов» ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», safin@kstu.ru

Арсланова Гульшат Ринатовна — аспирант, ассистент кафедры «Переработка древесных материалов» ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», 94arslanovagulshat@mail.ru

Валеев Кирилл Валерьевич — аспирант, ассистент кафедры «Переработка древесных материалов» ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», kirval116@mail.ru

ENERGY-SAVING TECHNOLOGY FOR BETULIN EXTRACTION FROM BIRCH BARK WASTE

A.V. Safina, D.R. Abdullina, R.G. Safin, G.R. Arslanova, K. V. Valeev

Kazan National Research Technological University («KNRTU»), 68, Karl Marx st., 420015, Kazan, Republic of Tatarstan, Russia

alb_saf@mail.ru

The paper presents experimental studies on the extraction of betulin from birch bark by one-stage extraction method in a flask with a reflux condenser and extraction in a Soxhlet apparatus. It is found that the highest betulin yield (up to 40 %) is achieved by extraction in a Soxhlet apparatus with periodic renewal of the extractant. The kinetic dependences obtained in the course of the research allows constructing an equilibrium dependence necessary to determine the rational number of phase contact stages when designing an industrial continuous extraction plant. On the basis of the studies carried out, a scheme of energy and resource-saving technology for extracting betulin from birch wood waste is proposed and a pilot plant is developed, which can be used to work out the modes of obtaining high-purity betulin. The absence of losses of organic extractants and the reuse of Florentine water determines the ecological purity of production. Refined birch bark can be used for the production of wood-polymer composite materials or as a fuel for generating thermal energy, which reflects the energy and resource-saving potential of this technology.

Keywords: extraction, betulin, birch bark, birch, toluene

Suggested citation: Safina A.V., Abdullina D.R., Safin R.G., Arslanova G.R., Valeev K.V. Energo- i resursosberegayushchaya tekhnologiya ekstragirovaniya betulina iz otkhodov beresty breezy [Energy-saving technology for betulin extraction from birch bark waste]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 99–106. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-99-106

References

[1] Shegel’man I.R., Kuznecov A.V. Effektivnoe ispol’zovanie lesnyh resursov [Efficient use of forest resources]. Petrozavodsk: Publishing house of Petrozavodsk state University, 2008, 88 p.

[2] Ivanov I.S. Razvitie innovatsionnykh ekotekhnologiy, baziruyushchikhsya na ispol’zovanii drevesnykh otkhodov [Development of innovative eco-technologies based on the use of wood waste]. Ekonomika i upravlenie [Economics and Management], 2009, no. 12, pp. 64–69.

[3] Shegel’man I.R., Skadorva I.V. Kompleksnoe ispol’zovanie lesnyh resursov [Integrated use of forest resources]. Petrozavodsk: Publishing house of Petrozavodsk state University, 2000, 40 p.

[4] Borisova T.V., Levin B.D. Pererabotka rastitel’nogo syr’ya pobochnogo lesopol’zovaniya [Processing of vegetable raw materials of secondary forest use]. Investitsionnyy potencial lesopromyshlennogo kompleksa Krasnoyarskogo kraya [Investment potential of the forestry complex of the Krasnoyarsk Territory]. Lesosibirsk: Publishing house of Siberian State Technological University, 2001, pp. 129–133.

[5] Zaharenko G.P. Kompleksnoe ispol’zovanie drevesiny [Integrated use of wood]. Yoshkar-Ola: Publishing house of Volga State University of Technology, 2006, 104 p.

[6] Safina A.V., Arslanova G.R., Ziatdinova D.F., Safin R.G., Halitov R.A, Abdullina D.R. Modelirovanie processa ekstragirovaniya biologicheski aktivnyh veshchestv iz osiny i ivy [Modeling the process of extracting biologically active substances from aspen and willow]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Woodworking industry], 2020, no. 2, pp. 56–63.

[7] Abdullina D.R., Fahrutdinov R.R., Karimov I.R., Gizatullina L.I. Ekstragirovanie betulina iz beresty [Extraction of betulin from birch bark]. Novye informacionnye tekhnologii kak osnova effektivnogo innovacionnogo razvitiya: sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [New information technologies as the basis for effective innovative development: collection of articles of the International Scientific and Practical Conference], Ufa: Omega Science, 2021, pp. 31–33

[8] Vedernikov D.N., Shabanova N.Yu, Roshchin V.I. Himicheskiy sostav kory berezy Betula pendula Roth. [Chemical composition of birch bark Betula pendula Roth.]. Himiya i tekhnologiya rastitel’nyh veshchestv: Tezisy dokladov IV vserossiyskoy nauchnoy konferencii [Chemistry and Technology of Plant Substances: Abstracts of the IV All-Russian Scientific Conference], Syktyvkar: Izd-vo Komi nauchnogo tsentra UrO RAN, 2006, 46 p.

[9] Abdullina D.R., Fahrutdinov R.R., Karimov I.R., Gizatullina L.I. Rezul’taty opytov po ekstrakcii aktivnogo veshchestva iz drevesnoy biomassy [Results of experiments on the extraction of active substance from woody biomass]. Novye informacionnye tekhnologii kak osnova effektivnogo innovacionnogo razvitiya: sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [New information technologies as the basis for effective innovative development: collection of articles of the International Scientific and Practical Conference], Ufa: Omega Science, 2021, pp. 135–137.

[10] Safina A.V., Sayfutdinov D.M., Khayrutdinova A.R., Valeev K.V. Kompleksnaya pererabotka biomassy berezy [Complex processing of birch biomass]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Woodworking industry], 2017, no 4, pp. 11–17.

[11] Sayfutdinov D.M., Khayrutdinova A.R., Valeev K.V. Aktual’noe sostoyanie otrasli polucheniya biologicheski aktivnyh veshchestv iz biomassy berezy [Current state of the industry for obtaining biologically active substances from birch biomass]. Tradicionnaya i innovacionnaya nauka: istoriya, sovremennoe sostoyanie, perspektivy: sbornik statey mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Traditional and innovative science: history, current state, prospects: collection of articles of the International Scientific and Practical Conference]. Ufa: Aeterna, 2018, pp. 111–115.

[12] Denezhkina A.A., Gazetdinov R.R. Opredelenie soderzhaniya betulina v kore berez roda betula [Determination of betulin content in bark of birch trees of the genus betula]. Innovacionnaya nauka [Innovative Science], 2020, no. 3, pp. 8–10.

[13] Safina A.V., Sayfutdinov D.M., Safin R.G., Khayrutdinova A.R., Asaeva L.Sh., Shaykhutdinova D.A., Valeev K.V. Obzor otechestvennykh issledovaniy v oblasti polucheniya biologicheski aktivnykh veshchestv iz biomassy berezy [Review of domestic research in the field of obtaining biologically active substances from birch biomass]. Derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Woodworking industry], 2018, no. 1, pp. 56–64.

[14] Karachurina L.T., Sapozhnikova T.A., Zarudiy F.S. Flekhter O.B. Issledovanie nekotorykh farmakologicheskikh svoystv bisgemiftalata betulina [Investigation of some pharmacological properties of betulin bishemiphthalate]. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya [Experimental and Clinical Pharmacology], 2003, no. 4, pp. 56–59.

[15] Konysheva A.V., Eroshenko D.V., Grishko V.V. Lupanovye proizvodnye betulina kak perspektivnye protivoopukholevye agenty [Lupane derivatives of betulin as promising antineoplastic agents]. Simbioz-Rossiya 2019: mat. XI Vseros. kongr. molodykh uchenykh-biologov s mezhd. uchastiem [Symbiosis-Russia 2019: Materials of the XI All-Russian Congress of Young Biological Scientists with International Participation]. Perm’: PGNIU, 2019, pp. 259–260.

[16] Sergeev D.V. Kliniko-eksperimental’naya otsenka protivovospalitel’nykh svoystv betulina [Clinical and experimental evaluation of the anti-inflammatory properties of betulin]. Klinicheskaya patofiziologiya [Clinical pathophysiology], 2013, no. 1–3, pp. 32–44.

[17] Pavlova O.O. Vozmozhnosti primeneniya betulina u bol’nykh khronicheskim gepatitom С [Possibilities of using betulin in patients with chronic hepatitis C]. Vyatskiy meditsinskiy vestnik [Vyatka Medical Bulletin], 2006, no. 2, 53 p.

[18] Krolevets A.A., Myachikova N.I., Grebennik M.M., Andreenkov V.S. Primenenie nanostrukturirovannogo betulina pri proizvodstve kislomolochnykh funktsional’nykh produktov pitaniya [Application of nanostructured betulin in the production of fermented milk functional foods]. Tovaroved prodovol’stvennyh tovarov [Food commodity specialist], 2017, no. 9. pp. 35–41.

[19] Isaeva A.Yu., Grebenshchikov A.V. Ispol’zovanie betulina v tekhnologii pishchevykh produktov [The use of betulin in food technology]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Advances in modern natural science], 2012, no. 6, 133 p.

[20] Kuznetsova S.A., Vasil’eva N.Yu., Kalacheva G.S., Titova N.M., Red’kina E.S., Skvortsova G.P. Poluchenie diatsetata betulina iz beresty kory berezy i izuchenie ego antioksidantnoy aktivnosti [Obtaining betulin diacetate from birch bark of birch bark and studying its antioxidant activity]. Zhurnal Sibirskogo federal’nogo universiteta [Journal of the Siberian Federal University], 2008, t. 1, no. 2, pp. 151–165.

[21] Zavorokhina N.V., Pankrat’eva N.A., Byuler A.V. Vliyanie nanosuspenzii betulina na kachestvo i dlitel’nost’ khraneniya pshenichnogo khleba [Influence of betulin nanosuspension on the quality and duration of storage of wheat bread]. Sovremennaya nauka i innovacii [Modern science and innovation], 2019, no. 4, pp. 137–144.

[22] Sergeev D.V., Proshin S.N., D’yachuk G.I. Ranozazhivlyayushchie i protivoozhogovye svoystva betulinosoderzhashchikh mazey [Wound healing and anti-burn properties of betulin-containing ointments]. Mediko-biologicheskie i sotsial’no-biologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychaynykh situatsiyakh [Biomedical and socio-biological problems of safety in emergency situations], 2011, no 2, pp. 76–79.

[23] Kislitsyn A.N., Klabukova I.N., Trofimov A.N. Sposob khimicheskoy pererabotki beresty [Method for chemical processing of birch bark]. Patent RF, no. 2306318, 2007. Bul. 26, 8 p.

[24] Sternin Yu.I. Sposob polucheniya betulina [Method of producing betulin]. Patent RF, no. 2192879, 2002. Bul. 32, 3 p.

[25] Roshchin V.I., Shabanova N.Yu., Vedernikov D.N. Sposob polucheniya betulina [Method of producing betulin]. Patent RF, no. 2184120, 2002. Bul 18, 4 p.

[26] Klimakov V.S., Zorin A.V., Vershinin S.S., Zorin V.V. Sposob polucheniya betulina (varianty) [Method of producing botulin: options]. Patent RF, no. 2523545, 2014. Bul. 20, 3 p.

Authors’ information

Safina Albina Valerievna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Architecture and Design of Wood Products of the Kazan National Research Technological University, alb_saf@mail.ru

Abdullina Dilyara Ramilevna — Master’s student, Educational Master of the Department of Processing of wood materials of the Kazan National Research Technological University, dilya.panda@yandex.ru

Safin Rushan Gareevich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Head of the Department of Processing of Wood Materials of the Kazan National Research Technological University, safin@kstu.ru

Arslanova Gulshat Rinatovna — Assistant of the Department of Processing of wood materials of the Kazan National Research Technological University, 94arslanovagulshat@mail.ru

Valeev Kirill Valerievich — Ph.D. Student, assistant of the Department of Processing of wood materials of the Kazan National Research Technological University, kirval116@mail.ru

13 ИМПУЛЬСНАЯ СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ГРУШИ В КОНВЕКТИВНЫХ СУШИЛЬНЫХ КАМЕРАХ 107–111

УДК 674.037.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-107-111

Д.И. Деянов1, С.А. Моисеев1, Г.Н. Курышов, А.А. Косарин2

1МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

2ООО «Форскад», 121359, г. Москва, ул. Партизанская, д. 40

kosarin2008@yandex.ru

Дан обзор литературных источников по физико-механическим свойствам груши и использованию древесины этой породы в качестве конструктивных элементов мебели. Рассмотрены аэродинамические камеры, их достоинства и недостатки, а также направления модернизации. Обосновано использование импульсных режимов для сушки твердолиственных пород древесины, в том числе пиломатериалов из древесины груши толщиной 50 мм, опытно-промышленные сушки которой начались в модернизированной камере УРАЛ–72 в 1999 г. на ООО «Интар», Москва. Влажность образцов древесины и значение внутренних напряжений контролировались по ГОСТ 16588. Процесс импульсной сушки включал от 9 до 12 ступеней, температура на стадии «работа» находилась в диапазоне от 45 °C до 72 °C. Доказано, что использование импульсных режимов для сушки пиломатериалов из груши, позволяет экономить до 30 % электроэнергии.

Ключевые слова: пиломатериалы древесины груши, импульсная сушка, режимы сушки

Ссылка для цитирования: Деянов Д.И., Моисеев С.А., Курышов Г.Н., Косарин А.А. Импульсная сушка пиломатериалов из древесины груши в конвективных сушильных камерах // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 107–111. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-107-111

Список литературы

[1] Сукачев В.Н. Дендрология с основами геоботаники. М. Гослестехиздат, 1934. 616 с.

[2] Лесная энциклопедия: в 2-х т. / под ред. Г.И. Воробьева. М.: Советская энциклопедия, 1985. 563 с.

[3] Кайгородов Д.Н. Беседы о русском лесе. М.: Белый город, 2010. 304 с.

[4] Груша. Pear. Род Pirus // Дерево.RU, 2003, № 4. С. 22–26.

[5] Джонс В.С. Древесные породы мира, их строение и отличительные признаки. М.: Гослестезиздат, 1932. 171 с.

[6] Боровиков А.М., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесная пром-сть, 1989. 296 с.

[7] Сологуб М. Тайна грушевого сундучка // Дерево.RU, 2003, № 4. С. 28–29.

[8] Проскурня Н. Уходящее ремесло // Дерево.RU, 2003, № 4. С. 106–109.

[9] Серговский П.С. Режимы и проведение камерной сушки пиломатериалов. М.: Лесная пром-сть, 1976. 136 с.

[10] Расев А.И. Сушка древесины. М.: Высшая школа, 1990. 224 с.

[11] Расев А.И., Курышов Г.Н. Технология сушки пиломатериалов в аэродинамических камерах // Деревообработка в России, 1998. № 1. С. 3–4.

[12] Косарин А.А. Технология импульсной сушки пиломатериалов: автореф. дис. ... канд. тех. наук, 2012. 22 с.

[13] Курышов Г.Н. Сушка пиломатериалов из груши импульсными режимами // Технология и оборудование для переработки древесины: науч. тр. МГУЛ. Вып. 319. М.: 2003. 198 с.

[14] Gunduz G., Aydemir D., Karakas G. The effects of thermal treatment on the mechanical properties of wild Pear (Pyrus elaeagnifolia Pall.) wood and changes in physical properties // Materials and Design, 2009, v. 30, pp. 4391–4395.

[15] Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия. Пиломатериалы, заготовки, деревянные детали. М.: Издательство стандартов, 1990. 464 с.

[16] Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов. Архангельск: ОАО «Научдревпром — ЦНИИМОД», 2000. 125 с.

[17] Богданов Е.С., Козлов В.А., Кунтыш В.Б, Мелехов В.И. Справочник по сушке древесины. М.: Лесная пром-сть, 1990. 304 с.

[18] Акулов Д.Г. Карманный справочник по сушке древесины и древесиноведению. URL: https:// www.intervesp–stanki.ru (дата обращения 12.12. 2020).

[19] Кедров А. Ценность древесины плодовых деревьев // ЛесПромИнформ, 2012. № 7 (89). С. 24–26.

[20] Boone R.S., Kozlik C.J., Bois P.J., Wengert E.M. Dry kiln schedules for commercial woods. Temperate and tropical. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-57. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 1988, 158 p.

[21] Расев А.И., Курышов Г.Н., Косарин А.А., Расева Е.А. Способ сушки пиломатериалов. Пат. №2027127 Российская Федерация. Опубл. 11.01.2017. Бюл. № 2.

[22] Курышов Г.Н., Косарин А.А., Косарина А.А. Способ импульсной сушки пиломатериалов. Пат. №2637288. Российская Федерация. Опубл. 01.12.2017. Бюл. № 34

Сведения об авторах

Деянов Дмитрий Игоревич — магистрант МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), d.dejanov@yandex.ru

Моисеев Сергей Андреевич — магистрант МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), rf-baf2@mail.ru

Курышов Григорий Николаевич — канд. техн. наук, доцент, kuryshov@mgul.ac.ru

Косарин Анатолий Александрович — канд. техн. наук, доцент, заместитель директора ООО «Форсклад», kosarin2008@yandex.ru

CONVECTIVE HOT-AIR CHAMBERS IMPULSE DRYING OF PEAR WOOD LUMBERS

Deyanov D.I.1, Moiseev S.A.1, Kuryshov G.N., Kosarin A.A.2

1BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

2OOO «Forcklad», 40, Partizanskaya st., 121359, Moscow, Russia

kosarin2008@yandex.ru

A review of literary sources on the physical and mechanical properties of pearwood and its use as structural elements of furniture is given. The aerodynamic chambers, their advantages and disadvantages, as well as their modernization are considered. The use of impulse modes for drying hardwood is substantiated, including sawn timber from pear wood 50 mm thick, pilot drying of which began in the modernized URAL-72 chamber in 1999 at Intar LLC, Moscow. The moisture content of the wood samples and the value of internal stresses were controlled in accordance with GOST 16588. The process of impulse drying included from 9 to 12 steps, the temperature at the operating stage ranged from 45 °C to 72 °C. It has been proved that the use of pulse modes for drying pear timber saves up to 30% of electricity.

Keywords: lumber of pear wood, impulse drying, drying modes

Suggested citation: Deyanov D.I., Moiseev S.A., Kuryshov G.N. Kosarin A.A. Impul’snaya sushka pilomaterialov iz drevesiny grushi v konvektivnykh sushil’nykh kamerakh [Convective hot-air chambers impulse drying of pear wood lumbers]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 107–111. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-107-111

References

[1] Sukachev V.N. Dendrologiya s osnovami lesnoy geobotaniki [Dendrology with the basics of forest geobotany]. Leningrad: Gosleshtekhizdat, 1934, 616 p.

[2] Lesnaya entsiklopediya [Forest encyclopedia], in 2 vol. Ed. G.I. Vorobyov. Moscow: Sovetskaya entsiklopediya [Soviet encyclopedia], 1985, 563 p.

[3] Kaygorodov D.N. Besedy o russkom lese [Conversations about the Russian forest]. Moscow: Belyy gorod, 2010, 304 p.

[4] Grusha. Pear. Rod Pirus [Pear. Pear. Rod Pirus]. Derevo.RU, 2003, pp. 22–26.

[5] Jons V.S. Drevesnye porody, ikh stroenie i otlichitel’nye priznaki [Tree species their structure and distinctive features]. Moscow: Gosleshtekhizdat [State Forest Technical Publishing], 1932, 171 p.

[6] Borovikov A.M., Ugolev B.N. Spravochnik po drevesiny [Handbook of wood]. Moscow: Lesnaya prom-st’ [Timber industry], 1989, 296 p.

[7] Sologub M. Tayna grushevogo sunduchka [The Mystery of the Pear Chest]. Derevo.RU, 2003, pp. 28–29.

[8] Proskurnya N. Ukhodyashchee remeslo [The outgoing craft]. Derevo.RU, 2003, pp. 106–109.

[9] Sergovskiy P.S. Rezhimy i provedenie kamernoy sushki pilomaterialov [Modes and chamber drying of lumber]. Moscow: Forest industry, 1976, 136 p.

[10] Rasev A.I. Sushka drevesiny [Drying of wood]. Moscow: Vysshaya shkola [Higher school], 1990, 224 p.

[11] Rasev A.I., Kuryshov G.N. Tekhnologiya sushki pilomaterialov v aerodinamicheskikh kamerakh [Technology of drying sawn timber in aerodynamic chambers]. Woodworking in Russia, 1998, no. 1, pp. 3–4.

[12] Kosarin A.A. Tekhnologiya impul’snoy sushki pilomaterialov: avtoref. dis. ... kand. tekh. nauk [Technology of pulsed drying of lumber: author. Dis. ... Cand. Sci. (Tech.)], 2012, 22 p.

[13] Kuryshov G.N. Sushka pilomaterialov iz grushi impul’snymi rezhimami [Drying of lumber from pears by impulse modes]. Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny: Nauchnye trudy [Technology and equipment for wood processing: Scientific works]. Iss. 319. Moscow: MGUL, 2003, 198 p.

[14] Gunduz G., Aydemir D., Karakas G. The effects of thermal treatment on the mechanical properties of wild Pear (Pyrus elaeagnifolia Pall.) wood and changes in physical properties. Materials and Design, 2009, v. 30, pp. 4391–4395.

[15] Pilomaterialy khvoynykh i listvennykh porod. Rezhimy sushki v kamerakh periodicheskogo deystviya. Pilomaterialy, zagotovki, derevyannye detali [Lumber of coniferous and deciduous species. Drying modes in batch chambers. Lumber, blanks, wooden parts]. Moscow: Standards Publishing House, 1990, 464 p.

[16] Rukovodyashchie tekhnicheskie materialy po tekhnologii kamernoy sushki pilomaterialov [Guiding technical materials on the technology of chamber drying of sawn timber]. Arkhangelsk: Nauchdrevprom-TsNIIMOD, 2000, 125 p.

[17] Bogdanov E.S., Kozlov V.A., Kuntysh V.B, Melekhov V.I. Spravochnik po sushke drevesiny [Handbook of wood drying]. Moscow: Lesnaya prom-st’ Publ. [Forest Industry], 1990, 304 p.

[18] Akulov D.G. Karmannyy spravochnik po sushke drevesiny i drevesinovedeniyu [Pocket guide to wood drying and wood science]. Available at: www.intervesp–stanki.ru (accessed 12.12.2020).

[19] Kedrov A. Tsennost’ drevesiny plodovykh derev’ev [The value of the wood of fruit trees]. LesPromInform, 2012, no. 7 (89), pp. 24–26.

[20] Boone R.S., Kozlik C.J., Bois P.J., Wengert E.M. Dry kiln schedules for commercial woods. Temperate and tropical. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-57. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 1988, 158 p.

[21] Rasev A.I., Kuryshov G.N., Kosarin A.A., Raseva E.A. Sposob sushki pilomaterialov [Lumber drying method]. Pat. No. 2027127 Russian Federation. Publ. 11.01.2017. Bul. no. 2.

[22] Kuryshov G.N., Kosarin A.A., Kosarina A.A. Sposob impul’snoy sushki [Pulse drying method]. Pat. No. 2637288. Russian Federation. Publ. 12.01.2017.

Authors’ information

Deyanov Dmitriy Igorevich — Master graduand of the BMSTU (Mytishchi branch), d.dejanov@yandex.ru

Moiseev Sergey Andreevich — Master graduand of the BMSTU (Mytishchi branch), rf-baf2@mail.ru

Kuryshov Grigoriy Nikolaevich — Cand. Sci. (Tech.), kuryshov@mgul.ac.ru

Kosarin Anatoliy Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.), Deputy Director of the LTD «Forcklad», kosarin2008@yandex.ru

Лесоинженерное дело

14 ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАНГОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ФАКТОРОВ ВЫВОЗКИ ДРЕВЕСИНЫ С ЛЕСНЫХ УЧАСТКОВ 112–120

УДК 630*338.2

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-112-120

А.П. Мохирев1, К.П. Рукомойников2, П.М. Мазуркин2

1ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, Россия, г. Красноярск, пр. Свободный, д. 82

2ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», 424000, Россия, Республика Марий Эл,

Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 3

ale-mokhirev@yandex.ru

Рассмотрен вопрос моделирования скорости движения лесовозов в различных природных условиях Красноярского края. Результаты получены на основе многократных наблюдений за скоростью лесовозов на различных участках лесных дорог. Представленные результаты основаны на выборе и анализе факторов, которые предположительно могут оказывать какое-либо влияние на скорость движения лесовозов при вывозке лесоматериалов. Проведен анализ добротности каждого из факторов путем рангового распределения полученных закономерностей и составления рейтинга проведенных натурных экспериментов по многофакторному анализу вывозки древесины. Выполнение расчетов и моделирование осуществлялось в программной среде CurveExpert-1.40 и программном комплексе Microsoft Office Excel в среде РАНГ. Проведена оценка адекватности закономерностей ранговых распределений факторов вывозки древесины с лесной территории по коэффициенту корреляции с использованием программной среды CurveExpert-1.40. В результате получены модели суммарного и частного влияния факторов от самих себя (монарное соотношение) по рангам, которые были расставлены до моделирования по каждому фактору в направлении изменения уровня их предпочтительности факторов от лучшего к худшему. При анализе добротности экспериментов, все анализируемые факторы получили коэффициент корреляции выше 0,97, что соответствует уровню адекватности «сильнейшая факторная связь». Это позволило сложить ранги у всех 35 факторов и по сумме рангов выявить рейтинг в системе факторов. В работе представлены математические зависимости ранговых распределений и построенные по ним графики. В результате моделирования получены регрессионные зависимости и доказана добротность значений факторов, использованных авторами в ходе выполнения производственных экспериментов.

Ключевые слова: природно-производственные факторы, ранжирование, закономерности, добротность

Ссылка для цитирования: Мохирев А.П., Рукомойников К.П., Мазуркин П.М. Закономерности ранговых распределений факторов вывозки древесины с лесных участков // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 112–120. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-112-120

Список литературы

[1] Pozdnyakova M., Ryabova T., Mokhirev A. Comprehensive evaluation of technological measures for increasing availability of wood resources // J. of Applied Engineering Science, 2018, no. 16 (4), pp. 565–569. DOI: 10.5937/jaes16-18842

[2] Henningsson M., Karlsson J., Rönnqvist M. Optimization models for forest road upgrade planning // J. of Mathematical Models and Algorithms, 2007, № 6 (1), pp. 3–23.

[3] Sun X., He Y., Wang S., Wang Y. Characteristics of operating speed for proper speed limit // ICCTP 2010: Integrated Transportation Systems: Green, Intelligent, Reliable – Proceedings of the 10th International Conference of Chinese Transportation Professionals. Beijing, 2010, pp. 678–1689.

[4] Мельник М.А., Волкова Е.С. Сезонная дифференциация опасных и неблагоприятных природных явлений для сферы лесопользования Томской области // Вестник СГУГиТ, 2019. Т. 24. № 2. С. 229–237. DOI: 10.33764/2411-1759-2019-24-2-229-237

[5] Мохирев А.П., Рукомойников К.П., Герасимова М.М., Медведев С.О., Царев Е.М., Анисимов С.Е. Анализ влияния природно-климатических факторов на скорость движения автолесовозов // Успехи современного естествознания, 2020. № 10. С. 108–115. DOI: 10.17513/use.37498

[6] Козлов В.Г. Методы, модели и алгоритмы проектирования лесовозных автомобильных дорог с учетом влияния климата и погоды на условия движения: дис. … д-ра техн. наук: специальность 05.21.01.-Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства, Архангельск, 2017. 406 с.

[7] Бeльский А.Е. Построение эпюр скоростей движения расчетных автомобилей при проектировании автомобильных дорог. Фрунзе: Изд-во ГНТК Киргизской ССР, 1960. 44 с.

[8] Хавкин К.А. Исследование влияния вертикальных кривых на скорость движения автомобиля в связи с проектированием элементов продольного профиля автомобильных дорог: Труды Киевского автомобильно-дорожного института. Сб. № 3. Киев: Гостехиздат, 1957. 16 с.

[9] Скрыпник В.И., Кузнецов А.В., Баклагин В.Н. Анализ и расчет параметров движения лесовозных автопоездов: Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ, № 8, 2010. С. 140–143.

[10] Скрыпников А.В., Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В., Дорохин С.В. Влияние условий движения на скоростные режимы транспортных потоков при вывозке древесины // Современные наукоемкие технологии, 2014. № 4. С. 153.

[11] Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Пладов А.В. Моделирование движения лесовозных автопоездов на ПВЭМ. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2003. 234 с.

[12] Коваленко Т.В., Коточигов М.В. Использование климатической информации для организации транспортного освоения лесных массивов // Технология и оборудование лесопромышленного комплекса: Сб. науч. тр. Вып. 6. СПб: Изд-во СПбГЛТУ, 2013. С. 104–108.

[13] Сивков Е.Н., Скрыпников А.В., Чернышова Е.В. Условия движения по лесовозным дорогам // Изучение лесосырьевой базы Республики Коми: научно-методический аспект: Сб. материалов науч.-практ. конф. по научной теме института «Разработка научных основ и практических рекомендаций по переводу лесосырьевой базы Республики Коми на инновационную интенсивную модель расширенного воспроизводства на 2015–2020 годы» / под ред. Е.В. Хохловой. Сыктывкар, 29–30 ноября 2016 г. Сыктывкар: Изд-во Сыктывкарского лесного института, 2017. С. 19–23.

[14] Скрыпников А.В., Козлов В.Г., Чернышова Е.В., Микова Е.Ю., Являнская И.В., Могутнов Р.В. Оценка влияния отдельных метеорологических факторов на обеспеченность расчетной скорости // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2018. № 5–2. С. 294–300.

[15] Kozlov V.G., Skrypnikov A.V., Samcov V.V., Levushkin D.M., Nikitin A.A., Zaikin A.N. Mathematical models to determine the influence of road parameters and conditions on vehicular speed // J. of Physics: Conference Series. The proceedings International Conference «Information Technologies in Business and Industry» / Information Technologies in Business and Industry, 18–20 February 2019. Novosibirsk: IOP Publishing Ltd, 2019, p. 032041.

[16] Zverev G.I., Menshikh V.V. Optimizing the selection of combination of alternative functions of ergatic system multifunctional elements // J. of Physics: Conference Series, 2020, p. 012062.

[17] Мохирев А.П., Рукомойников К.П., Мазуркин П.М. Многофакторное влияние природно-производственных условий на скорость движения автолесовозов // Системы. Методы. Технологии, 2020. № 4 (48). С. 88–96. DOI: 10.18324/2077-5415-2020-4-88-96.

[18] Мохирев А.П., Рукомойников К.П., Мазуркин П.М. Анализ факторов, влияющих на скорость автолесовозов // Успехи современного естествознания, 2020. № 11. С. 20–25.

[19] Mazurkin P.M. Method of identification // International Multidisci-plinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM), 2014, book 6, v. 1, pp. 427–434. DOI: 10.5593/SGEM2014/B61/S25.059

[20] Mazurkin P.M., Kudrjashova A.I. Factor analysis of annual global carbon dynamics (according to Global_Carbon_Budget_2017v1.3.xlsx) // Materials of the International Conference «Research transfer» – Reports in English (Part 2). Beijing: PRC, 2018, pp. 192–224.

Сведения об авторах

Мохирев Александр Петрович — канд. техн. наук, доцент кафедры автомобильных дорог и городских сооружений инженерно-строительного института ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», ale-mokhirev@yandex.ru

Рукомойников Константин Павлович д-р техн. наук, профессор кафедры лесопромышленных и химических технологий института леса и природопользования ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», rukomojnikovkp@volgatech.net

Мазуркин Петр Матвеевич — д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой природообустройства Института строительства и архитектуры ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет», kaf_po@mail.ru

RANK DISTRIBUTION OF WOOD REMOVAL FROM FOREST LAND

A.P. Mokhirev1, K.P. Rukomojnikov2, P.M. Mazurkin2

1Siberian Federal University, 82, Svobodny pr., Krasnoyarsk 660041, Russia

2Volga State University of Technology, 3, Lenin sq., 424000, Yoshkar-Ola, Republic Of Mari El, Russia

ale-mokhirev@yandex.ru

The article is devoted to the problem of modeling the speed of movement of timber trucks in various natural conditions of the Krasnoyarsk Territory. The results were obtained on the basis of multiple observations of the speed of timber trucks on various sections of forest roads. The results presented in the article are based on the selection and analysis of factors that can presumably have any effect on the speed of movement of timber trucks when hauling timber. The article presents the results of creating a multifactorial dependence for calculating the speed of timber transport. The analysis of the quality factor of each of the factors is carried out by the rank distribution of the obtained regularities and by compiling a rating of the conducted field experiments on the multivariate analysis of timber removal. The calculations and modeling were carried out in the CurveExpert-1.40 software environment and the Microsoft Office Excel software package in the RANK environment. Using the CurveExpert-1.40 software environment, the adequacy of the regularities of the rank distributions of the factors of timber removal from the forest area was assessed by the correlation coefficient. As a result, we obtained models of the total and private influence of factors from themselves (monar ratio) by ranks, which were placed before modeling for each factor in the direction of changing the level of their preference for factors from worse to better. When analyzing the quality factor of experiments, all analyzed factors received a correlation coefficient above 0,97, which corresponds to the level of adequacy of the «strongest factor relationship». This made it possible to add up the ranks of all 35 factors and, by the sum of the ranks, reveal the rating in the system of factors. The paper presents the mathematical dependences of rank distributions and graphs constructed from them. As a result of modeling, regression dependences were obtained and the quality factor of the values of the factors used by the authors in the course of production experiments was proved.

Keywords: natural and production factors, ranking, regularities, quality factor

Suggested citation: Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P., Mazurkin P.M. Zakonomernosti rangovykh raspredeleniy faktorov vyvozki drevesiny s lesnykh uchastkov [Rank distribution of wood removal from forest land]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 112–120. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-112-120

References

[1] Pozdnyakova M., Ryabova T., Mokhirev A. Comprehensive evaluation of technological measures for increasing availability of wood resources. J. of Applied Engineering Science, 2018, no. 16 (4), pp. 565–569. DOI: 10.5937/jaes16-18842

[2] Henningsson M., Karlsson J., Rönnqvist M. Optimization models for forest road upgrade planning. J. of Mathematical Models and Algorithms, 2007, № 6 (1), pp. 3–23.

[3] Sun X., He Y., Wang S., Wang Y. Characteristics of operating speed for proper speed limit. ICCTP 2010: Integrated Transportation Systems: Green, Intelligent, Reliable – Proceedings of the 10th International Conference of Chinese Transportation Professionals. Beijing, 2010, pp. 678–1689.

[4] Mel’nik M.A., Volkova E.S. Sezonnaya differentsiatsiya opasnykh i neblagopriyatnykh prirodnykh yavleniy dlya sfery lesopol’zovaniya Tomskoy oblasti [Seasonal differentiation of dangerous and unfavorable natural phenomena for the forest management of the Tomsk region]. Vestnik SGUGiT [Bulletin of SGUGiT], 2019, v. 24, no. 2, pp. 229–237. DOI: 10.33764 / 2411-1759-2019-24-2-229-237

[5] Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P., Gerasimova M.M., Medvedev S.O., Tsarev E.M., Anisimov S.E. Analiz vliyaniya prirodno-klimaticheskikh faktorov na skorost’ dvizheniya avtolesovozov [Analysis of the influence of natural and climatic factors on the speed of timber trucks]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Success of modern natural science], 2020, no. 10, pp. 108–115. DOI: 10.17513 / use.37498

[6] Kozlov V.G. Metody, modeli i algoritmy proektirovaniya lesovoznykh avtomobil’nykh dorog s uchetom vliyaniya klimata i pogody na usloviya dvizheniya [Methods, models and algorithms for the design of logging highways taking into account the influence of climate and weather on traffic conditions]. Dis. Dr. Sci. (Tech.) 05.21.01. Arkhangelsk, 2017, 406 p.

[7] Bel’skiy A.E. Postroenie epyur skorostey dvizheniya raschetnykh avtomobiley pri proektirovanii avtomobil’nykh dorog [Construction of speed diagrams for design vehicles in the design of highways]. Frunze: State Scientific and Technical Committee of the Kirghiz SSR, 1960, 44 p.

[8] Khavkin K.A. Issledovanie vliyaniya vertikal’nykh krivykh na skorost’ dvizheniya avtomobilya v svyazi s proektirovaniem elementov prodol’nogo profilya avtomobil’nykh dorog [Investigation of the influence of vertical curves on the vehicle speed in connection with the design of the elements of the longitudinal profile of highways]. Trudy Kievskogo avtomobil’no-dorozhnogo instituta [Proceedings of the Kiev Automobile and Road Institute]. Sat. no. 3. Kiev: Gostekhizdat, 1957, 16 p.

[9] Skrypnik V.I., Kuznetsov A.V., Baklagin V.N. Analiz i raschet parametrov dvizheniya lesovoznykh avtopoezdov [Analysis and calculation of the parameters of the movement of timber road trains]. Trudy lesoinzhenernogo fakul’teta PetrGU [Proceedings of the forest engineering faculty of PetrSU], 2010, no. 8, pp. 140–143.

[10] Skrypnikov A.V., Kondrashova E.V., Skvortsova T.V., Dorokhin S.V. Vliyanie usloviy dvizheniya na skorostnye rezhimy transportnykh potokov pri vyvozke drevesiny [Influence of traffic conditions on high-speed modes of traffic flows during wood transportation]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern high technologies], 2014, no. 4, p. 153.

[11] Shegel’man I.R., Skrypnik V.I., Pladov A.V. Modelirovanie dvizheniya lesovoznykh avtopoezdov na PVEM [Simulation of the movement of timber trucks on PVEM]. Petrozavodsk: PetrSU, 2003, 234 p.

[12] Kovalenko T.V., Kotochigov M.V. Ispol’zovanie klimaticheskoy informatsii dlya organizatsii transportnogo osvoeniya lesnykh massivov [The use of climatic information for the organization of transport development of forest areas]. Tekhnologiya i oborudovanie lesopromyshlennogo kompleksa [Technology and equipment of the timber industry complex]. Coll. scientific. tr. Iss. 6. St. Petersburg: SPbGLTU, 2013, pp. 104–108.

[13] Sivkov E.N., Skrypnikov A.V., Chernyshova E.V. Usloviya dvizheniya po lesovoznym dorogam [Traffic conditions on timber roads]. Izuchenie lesosyr’evoy bazy Respubliki Komi: nauchno-metodicheskiy aspekt: Sb. materialov nauchno-prakticheskoy konferentsii po nauchnoy teme instituta «Razrabotka nauchnykh osnov i prakticheskikh rekomendatsiy po perevodu lesosyr’evoy bazy Respubliki Komi na innovatsionnuyu intensivnuyu model’ rasshirennogo vosproizvodstva na 2015–2020 gody» [Study of the timber resource base of the Komi Republic: scientific and methodological aspect: Sat. materials of the scientific-practical conference on the scientific theme of the Institute «Development of scientific foundations and practical recommendations for the transfer of the forest resource base of the Komi Republic to an innovative intensive model of expanded reproduction for 2015–2020»]. Ed. E.V. Khokhlova. Syktyvkar, November 29–30, 2016. Syktyvkar: Syktyvkar Forestry Institute, 2017, pp. 19–23.

[14] Skrypnikov A.V., Kozlov V.G., Chernyshova E.V., Mikova E.Yu., Yavlyanskaya I.V., Mogutnov R.V. Otsenka vliyaniya otdel’nykh meteorologicheskikh faktorov na obespechennost’ raschetnoy skorosti [Assessment of the influence of certain meteorological factors on the provision of the design speed]. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovaniy [International J. of Applied and Fundamental Research], 2018, no. 5–2, pp. 294–300.

[15] Kozlov V.G., Skrypnikov A.V., Samcov V.V., Levushkin D.M., Nikitin A.A., Zaikin A.N. Mathematical models to determine the influence of road parameters and conditions on vehicular speed. J. of Physics: Conference Series. The proceedings International Conference «Information Technologies in Business and Industry». Information Technologies in Business and Industry, 18–20 February 2019. Novosibirsk: IOP Publishing Ltd, 2019, p. 032041.

[16] Zverev G.I., Menshikh V.V. Optimizing the selection of combination of alternative functions of ergatic system multifunctional elements. J. of Physics: Conference Series, 2020, p. 012062.

[17] Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P., Mazurkin P.M. Mnogofaktornoe vliyanie prirodno-proizvodstvennykh usloviy na skorost’ dvizheniya avtolesovozov [The multifactorial influence of natural production conditions on the speed of movement of timber trucks]. Sistemy. Metody. Tekhnologii [Systems. Methods. Technologies], 2020, no. 4 (48), pp. 88–96. DOI: 10.18324 / 2077-5415-2020-4-88-96.

[18] Mokhirev A.P., Rukomojnikov K.P., Mazurkin P.M. Analiz faktorov, vliyayushchikh na skorost’ avtolesovozov [Analysis of factors affecting the speed of timber trucks]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [Success of modern natural science], 2020, no. 11, pp. 20–25.

[19] Mazurkin P.M. Method of identification. International Multidisci-plinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM), 2014, book 6, v. 1, pp. 427–434. DOI: 10.5593/SGEM2014/B61/S25.059

[20] Mazurkin P.M., Kudrjashova A.I. Factor analysis of annual global carbon dynamics (according to Global_Carbon_Budget_2017v1.3.xlsx). Materials of the International Conference «Research transfer» – Reports in English (Part 2). Beijing: PRC, 2018, pp. 192–224.

Authors’ information

Mokhirev Aleksandr Petrovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Highways and Urban Structures of the Siberian Federal University, ale-mokhirev@yandex.ru

Rukomojnikov Konstantin Pavlovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Department of Forestry and chemical technologies of the Institute of forest and nature management, Volga State University of Technology, rukomojnikovkp@volgatech.net

Mazurkin Pyotr Matveyevich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Head of the Department of Environmental management at the Institute of construction and architecture of the Volga State University of Technology, kaf_po@mail.ru

15 СУПЕРВИЗОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ МАШИН ЛЕСОЗАГОТОВОК И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА 121–128

УДК 630.3

DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-121-128

А.В. Сиротов, А.С. Лапин, А.Ю. Тесовский, Ф.А. Карчин, М.С. Усачев

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

sirotov@mgul.ac.ru

Приведены структурные схемы автоматизированной системы управления технологическими процессам и информационными потоками лесопромышленной деятельности. Представлены объекты и метод исследования. Установлено, что в настоящее время в России все большее распространение принимает сортиментная заготовка древесного сырья и, соответственно, специальные лесные машины — харвестеры. Выявлено, что одним из основных преимуществ харвестеров являются автоматизированные функции, которые позволяют системе управления оптимизировать раскрой ствола дерева с учетом цены сортимента и его оптимальных параметров. Установлено, что большинство харвестеров, находящихся в эксплуатации, оборудовано харвестерными головками с механизмом протаскивания непрерывного действия. Показано, что снижение производственных и ресурсных потерь, сохранение природной среды и адекватных мер воспроизводства древесных ресурсов становится возможным за счет перевода управления лесопромышленными процессами на качественно новый уровень за счет применения современных автоматизированных систем управления технологическими процессами и информационными потоками (АСУТП ИП). На основании проведенного анализа была предложены система поддержки принятия решений (СППР), обеспечивающей поддержку операторской деятельности и модель принятия решения о назначении рубки дерева.

Ключевые слова: автоматизированные системы управления технологическими процессами и информационными потоками, автоматизация, машины лесозаготовок и лесного хозяйства, система поддержки принятия решений, супервизорное управление

Ссылка для цитирования: Сиротов А.В., Лапин А.С., Тесовский А.Ю., Карчин Ф.А., Усачев М.С. Супервизорное управление исполнительными механизмами машин лесозаготовок и лесного хозяйства // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2021. Т. 25. № 4. С. 121–128. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-121-128

Список литературы

[1] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Karpacheva I.P. Simulation studies on line intersect sampling of residues left after cut-to-length logging // Croatian J. of Forest Engineering, 2020, t. 41, no. 1, pp. 95–107.

[2] Симоненков М.В., Салминен Э.О., Бачериков И.В. Основы для разработки системы мониторинга перемещения и поштучной автоматической идентификации круглых лесоматериалов в цепи поставок // Resources and Technology, 2016. Т. 13. № 4. С. 12–26.

[3] Макуев В.А., Григорьев И.В., Григорьева О.И. Управление парком лесных машин // Леспроминформ, 2015. № 5. С. 98.

[4] Колесников П.Г., Мошкин Д.В., Моисеев Г.Д. Анализ конструкций гидроманипуляторов харвестеров // Актуальные проблемы лесного комплекса, 2016. № 45. С. 5–7.

[5] Shilovsky V., Pitukhin A., Kostyukevich V. Maintenance Performance of Imported Forest Machines in the Russian Federation // Resources and Technology, 2013, no. 10, pp. 139–150.

[6] Иванов В.А., Степанищева М.В., Кепеть И.И. Системный анализ работы комплекса машин лесозаготовительного производства // Актуальные проблемы лесного комплекса, 2015. № 42. С. 5–8.

[7] Казаков Н.В., Абузов А.В. Автоматизированные системы управления процессами промышленного лесопользования // Инженерный вестник Дона, 2014. № 2. С. 99–106.

[8] Робот — друг лесоруба // Лесозаготовка. Бизнес и профессия. URL: http://lesozagotovka.com/rybriki/nauka-proizvodstvu/robot-drug-lesoruba/ (дата обращения 15.10.2020).

[9] Häkli J., Sirkka A., Jaakkola K., Puntanen V., Nummila K. Challenges and Possibilities of RFID in the Forest Industry // Radio Frequency Identification from System to Applications, Mamun Bin Ibne Reaz, 2013, pp. 302– 323. DOI: 10.5772/54205

[10] Schraml R., Hofbauer H., Petutschnigg A., Uhl A. Tree log identification based on digital cross-section images of log ends using fingerprint and iris recognition methods // Proceedings of the International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns (CAIP’15), Valetta, Malta, 2015, pp. 752–765.

[11] Mikita T., Klimánek M., Cibulka M. Evaluation of airborne laser scanning data for tree parameters and terrain modelling in forest environment // Acta Universitatis Agriculturaeet Silviculturae Mendelianae Brunensis, 2013, v. 5, pp. 1339–1347.

[12] Стариков А.В., Батурин К.В. Применение лазерного сканирования в технологии учета древесины // Лесотехнический журнал, 2015. Т. 5. № 4. С. 114–122.

[13] Kohl M., Magnussen S., Marchetti M. Sampling metods, remote sensing and GIS multiresource forest inventory. Springer-Verlag. Berlin: Heidelberg, 2006, 376 p.

[14] Leeuwen M., Nieuwenhuis M. Retrieval of forest structural parameters using LiDAR remote sensing // European J. of Forest Reserch, 2010, v. 129, no. 4, pp. 749–770.

[15] Чайка О.Р. Методика оценки доступности деревьев для захвата при моделировании работы харвестера // ИВУЗ. Лесной журнал, 2011. № 2. С. 89–91.

[16] Фролов И.С. Использование рентгенотелевизионного оборудования для дефектоскопии внутренних пороков круглых лесоматериалов // Лесотехнический журнал, 2016. Т. 6. № 3. С. 135–141.

[17] Hartmann C.S., Brown P., Bellamy J. Design of global SAW RFID tag // Proceedings of 2nd International Symposium Acoustic Wave Devices for Future Mobile Communications Systems, Chiba, Japan, 2004, pp. 15–19.

[18] Pirotti F., Grigolato S., Lingua E., Sitzia T., Tarolli P. Laser Scanner Applicationsin Forest and Environmental Sciences // Italian J. of Remote Sensing, 2012, v. 44,

  1. 109–123.

[19] Макуев В.А., Дац Ф.А., Клубничкин В.Е. Обучение человека-оператора как основанная задача управления зарубежной лесозаготовительной техникой // Тр. Междунар. симп. «Надежность и качество», 2010. Т. 2. С. 36–38.

[20] Shabaev A., Sokolov A., Urban A., Pyatin D. Mathematical model and numerical methods of the wood harvesting machines scheduling // Resources and Technology, 2018, no. 15, pp. 23–38.

[21] Ширнин Ю.А., Стешина Л.А., Танрывердиев И.О. Автоматизация отбора деревьев при выборочных рубках леса // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник, 2014. Т. 18. № S2. С. 19–23.

[22] Карчин Ф.А., Лапин А.С., Тесовский А.Ю. Пути повышения конкурентоспособности машин лесозаготовок и лесного хозяйства // Тр. Междунар. симп. «Надежность и качество», 2014. Т. 2. С. 207–210.

[23] Тесовский А.Ю., Лапин А.С. Организация информационного обмена при техническом обслуживании и ремонте машин лесозаготовок и лесного хозяйства // Техника и оборудование для села, 2014. № 2. С. 42–44.

[24] Sirotov A.V., Usachev M.S., Tesovsky A.Yu., Karchin F.A., Lapin A.S. Automated system of information support for the engineering of logging and forestry on the base on an unmanned platform // XLIII Academic Space Conference AIP Conference Proceedings 2171, 110006, 2019. URL: https://doi.org/10.1063/1.5133240 (дата обращения 15.03.2021).

[25] Арико С.Е. Анализ конструкции харвестерных машин // Тр. Белорусского государственного технологического университета. Серия 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность, 2009. № 2. С. 76–81.

Сведения об авторах

Сиротов Александр Владиславович — д-р техн. наук, зав. кафедрой ЛТ10-МФ «Автоматизация технологических процессов, оборудование и безопасность производств» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), sirotov@mgul.ac.ru

Лапин Андрей Сергеевич — ведущий инженер лаборатории кафедры ЛТ10-МФ «Автоматизация технологических процессов, оборудование и безопасность производств» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), lapin@mgul.ac.ru

Тесовский Александр Юрьевич — ст. преподаватель кафедры ЛТ10-МФ «Автоматизация технологических процессов, оборудование и безопасность производств» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), tau@bmstu.ru

Карчин Федор Анатольевич — зав. лабораторией кафедры ЛТ10-МФ «Автоматизация технологических процессов, оборудование и безопасность производств» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), karchin@mgul.ac.ru

Усачев Максим Сергеевич — канд. техн. наук, доцент кафедры ЛТ10-МФ «Автоматизация технологических процессов, оборудование и безопасность производств» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), usachev@mgul.ac.ru

SUPERVISORY CONTROLLED FOREST MACHINES

A.V. Sirotov, A.S. Lapin, A.Yu. Tesovskiy, F.A. Karchin, M.S. Usachev

BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia

sirotov@mgul.ac.ru

The article presents structural diagrams of an automated control system for technological processes and information flows of logging operations. The article includes subject and research methodology. The study in a field of logging operations confirms the fact of increasing rate of using special forest machinery like forest harvesters for conducting timber-logging operations. One of the main advantages of forest harvesters is the automated functions that allow the control system to optimize the cutting of the tree trunk, taking into account the price of the assortment and its optimal parameters. The majority of forest harvesters in service are equipped with a continuous pull-through harvesting head. It is shown that reducing production and resource losses, preserving the natural environment and adequate measures for the reproduction of wood resources becomes possible due to the transfer of management of forestry processes to a qualitatively new level through the use of modern automated control systems for technological processes and information flows (APCS IP). The development of a software decision support system (DSS) was conducted according to the results of the data process analysis. The automated decision support system provides support for operator activities and a model for making a decision on the appointment and execution of timber-logging operations.

Keywords: process automation systems, dataflow, industrial automation, forest machines, automated decision making, supervisory control

Suggested citation: Sirotov A.V., Lapin A.S., Tesovskiy A.Yu., Karchin F.A., Usachev M.S. Supervizornoe upravlenie ispolnitel’nymi mekhanizmami mashin lesozagotovok i lesnogo khozyaystva [Supervisory controlled forest machines]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2021, vol. 25, no. 4, pp. 121–128. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-4-121-128

References

[1] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Karpacheva I.P. Simulation studies on line intersect sampling of residues left after cut-to-length logging // Croatian J. of Forest Engineering, 2020, t. 41, no. 1, pp. 95–107.

[2] Simonenkov M.V., Salminen E.O., Bacherikov I.V. Osnovy dlya razrabotki sistemy monitoringa peremeshcheniya i poshtuchnoy avtomaticheskoy identifikatsii kruglykh lesomaterialov v tsepi postavok [Basis for development of timber traceability system with automatic identification of individual logs in supply chain]. Resources and Technology, 2016, v. 13. no. 4, pp. 12–26.

[3] Makuev V.A., Grigor’ev I.V., Grigor’eva O.I. Upravlenie parkom lesnykh mashin [Forest machine fleet management]. Lesprominform, 2015, no. 5, p. 98.

[4] Kolesnikov P.G., Moshkin D.V., Moiseev G.D. Analiz konstruktsiy gidromanipulyatorov kharvesterov [Structural analysis of cranes harvesters]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Modern challenges of the forest industry], 2016, no. 45, pp. 5–7.

[5] Shilovsky V., Pitukhin A., Kostyukevich V. Maintenance Performance of Imported Forest Machines in the Russian Federation. Resources and Technology, 2013, no. 10, pp. 139–150.

[6] Ivanov V.A., Stepanishcheva M.V., Kepet’ I.I. Sistemnyy analiz raboty kompleksa mashin lesozagotovitel’nogo proizvodstva [System analysis of work complex machines timber production]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa [Modern challenges of the forest industry], 2015, no. 42, pp. 5–8.

[7] Kazakov N.V., Abuzov A.V. Avtomatizirovannye sistemy upravleniya protsessami promyshlennogo lesopol’zovaniya [Process automation systems for forest industry]. Inzhenernyy vestnik Dona [Engineering journal of Don], 2014, no. 2, pp. 99–106.

[8] Robot — drug lesoruba [Robot as an assistant to forester]. Lesozagotovka. Biznes i professiya [Logging business and career] Available at: http://lesozagotovka.com/rybriki/nauka-proizvodstvu/robot-drug-lesoruba/ (accessed 15.10.2020).

[9] Häkli J., Sirkka A., Jaakkola K., Puntanen V., Nummila K. Challenges and Possibilities of RFID in the Forest Industry. Radio Frequency Identification from System to Applications, Mamun Bin Ibne Reaz, 2013, pp. 302– 323. DOI: 10.5772/54205

[10] Schraml R., Hofbauer H., Petutschnigg A., Uhl A. Tree log identification based on digital cross-section images of log ends using fingerprint and iris recognition methods. Proceedings of the International Conference on Computer Analysis of Images and Patterns (CAIP’15), Valetta, Malta, 2015, pp. 752–765.

[11] Mikita T., Klimánek M., Cibulka M. Evaluation of airborne laser scanning data for tree parameters and terrain modelling in forest environment. Acta Universitatis Agriculturaeet Silviculturae Mendelianae Brunensis, 2013, v. 5, pp. 1339–1347.

[12] Starikov A.V., Baturin K.V. Primenenie lazernogo skanirovaniya v tekhnologii ucheta drevesiny [The use of laser scanning technology of accounting for wood]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry engineering journal], 2015, v. 5, no. 4, pp. 114–122.

[13] Kohl M., Magnussen S., Marchetti M. Sampling metods, remote sensing and GIS multiresource forest inventory. Springer-Verlag. Berlin: Heidelberg, 2006, 376 p.

[14] Leeuwen M., Nieuwenhuis M. Retrieval of forest structural parameters using LiDAR remote sensing. European J. of Forest Reserch, 2010, v. 129, no. 4, pp. 749–770.

[15] Chayka O.R. Metodika otsenki dostupnosti derev’ev dlya zakhvata pri modelirovanii raboty kharvestera [Technique of Tree Availability of Engineering and Technology]. Lesnoy Zhurnal (Russian Forestry Journal), 2011, no. 2, pp. 89–91.

[16] Frolov I.S. Ispol’zovanie rentgenotelevizionnogo oborudovaniya dlya defektoskopii vnutrennikh porokov kruglykh lesomaterialov [The use of portable x-ray equipment for detection of inner defects of timber wood]. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry engineering journal], 2016, v. 6. no. 3, pp. 135–141.

[17] Hartmann C.S., Brown P., Bellamy J. Design of global SAW RFID tag. Proceedings of 2nd International Symposium Acoustic Wave Devices for Future Mobile Communications Systems, Chiba, Japan, 2004, pp. 15–19.

[18] Pirotti F., Grigolato S., Lingua E., Sitzia T., Tarolli P. Laser Scanner Applicationsin Forest and Environmental Sciences. Italian J. of Remote Sensing, 2012, v. 44, pp. 109–123.

[19] Makuev V.A., Dats F.A., Klubnichkin V.E. Obuchenie cheloveka-operatora kak osnovannaya zadacha upravleniya zarubezhnoy lesozagotovitel’noy tekhnikoy [Forest machine operator training as the main goal in using foreign forest machines]. Trudy mezhdunarodnogo simpoziuma Nadezhnost’ i kachestvo [Annual International symposium Reliability and quality collected papers], 2010, v. 2, pp. 36–38.

[20] Shabaev A., Sokolov A., Urban A., Pyatin D. Mathematical model and numerical methods of the wood harvesting machines scheduling. Resources and Technology, 2018, no. 15, pp. 23–38.

[21] Shirnin Yu.A., Steshina L.A., Tanryverdiev I.O. Avtomatizatsiya otbora derev’ev pri vyborochnykh rubkakh lesa [Automatic selection of trees in selected woodcutting]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2014, v. 18, no. S2, pp. 19–23.

[22] Karchin F.A., Lapin A.S., Tesovskiy A.Yu. Puti povysheniya konkurentosposobnosti mashin lesozagotovok i lesnogo khozyaystva [Improving competitiveness of the forest machines]. Trudy mezhdunarodnogo simpoziuma Nadezhnost’ i kachestvo [Annual International symposium Reliability and quality collected papers], 2014, v. 2, pp. 207–210.

[23] Tesovskiy A.Yu., Lapin A.S. Organizatsiya informatsionnogo obmena pri tekhnicheskom obsluzhivanii i remonte mashin lesozagotovok i lesnogo khozyaystva [Forest machines maintenance data interchange]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Machinery and Equipment for rural area], 2014, no. 2, pp. 42–44.

[24] Sirotov A.V., Usachev M.S., Tesovsky A.Yu., Karchin F.A., Lapin A.S. Automated system of information support for the engineering of logging and forestry on the base on an unmanned platform. XLIII Academic Space Conference AIP Conference Proceedings 2171, 110006, 2019. URL: https://doi.org/10.1063/1.5133240

[25] Ariko S.E. Analiz konstruktsii kharvesternykh mashin [Forest harvesters design and engineering analysis]. Trudy Belorusskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. Seriya 2. Lesnaya i derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Proceedings of BSTU], 2009, no. 2, pp. 76–81.

Authors’ information

Sirotov Aleksandr Vladislavovich — Dr. Sci. (Tech.), Head of Department of Process automation systems, machinery and equipment, industrial safety LT10 of the BMSTU (Mytishchi branch), sirotov@mgul.ac.ru

Lapin Andrey Sergeevich — Staff Engineer Laboratory of Process automation systems, machinery and equipment, industrial safety LT10 of the BMSTU (Mytishchi branch), lapin@mgul.ac.ru

Tesovskiy Aleksandr Yur’evich — Senior Lecturer of Department of Process automation systems, machinery and equipment, industrial safety LT10 of the BMSTU (Mytishchi branch), tau@bmstu.ru

Karchin Fedor Anatol’evich — Head of Laboratory of Process automation systems, machinery and equipment, industrial safety LT10, of the BMSTU (Mytishchi branch), karchin@mgul.ac.ru

Usachev Maksim Sergeevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of Department of Process automation systems, machinery and equipment, industrial safety LT10 of the BMSTU (Mytishchi branch), usachev@mgul.ac.ru