Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2025 номер 4

Представлены результаты многолетних исследований прироста основных фракций фитомассы (стволы, корни, ветви, хвоя) сосновых молодняков, сформировавшихся на бывших сельскохозяйственных землях в условиях Красноярской лесостепи. Установлено, что в раннем онтогенезе максимальный прирост фитомассы характерен для перегущенных древостоев с начальной густотой 40.7 тыс. шт./га, однако к возрасту 17 лет их продуктивность снижается из-за интенсификации внутривидовой конкуренции за ресурсы, что негативно сказывается на эффективности фотосинтеза. В противоположность этому, в древостоях 9-20-летнего возраста с меньшей густотой, включая вариант с рубками ухода, прирост фитомассы имеет устойчивую положительную динамику. В условиях с естественными конкурентными отношениями с возрастом доля прироста стволовой фракции снижается, тогда как в насаждениях, с рубками ухода её вклад возрастает, достигая 62 % от общего прироста за 20-летний период. Полученные данные подчеркивают необходимость комплексного учета всех фракций фитомассы при оценке способности древостоев к поглощению атмосферного диоксида углерода. Учет прироста только массы стволов приводит практически к двукратной недооценке углерод депонирующего потенциала перегущенных сосновых молодняков. Результаты исследования целесообразно учитывать при оценке углеродного баланса лесных экосистем, в контексте международной торговли углеродными единицами. Показано, что регулирование густоты и пространственной структуры древостоев позволяет оптимизировать их функциональное назначение - от создания карбоновых ферм, ориентированных на секвестрацию CO₂, до организации промышленных плантаций с приоритетом на производство целевых сортиментов. Таким образом, лесоводственные мероприятия, включая рубки ухода, выступают ключевым инструментом управления продуктивностью и экосистемными услугами лесных насаждений.

Арктика - один из наиболее климатически уязвимых регионов планеты, где темпы роста температуры вдвое выше общемировых. Стремительное повышение температуры во многом обусловлено ростом концентрации в атмосфере парниковых газов. Прогнозы свидетельствуют, что сохранение данного тренда может привести к масштабному высвобождению углерода, аккумулированного в многолетнемерзлых породах. Масштабы и длительность ожидаемого эффекта неочевидны ввиду слабо развитого мониторинга парниковых газов в Российской Арктике: спорадичностью оценок их атмосферных вариаций и обмена с экосистемами. В работе приведены результаты исследований динамики парниковых газов атмосферы в эстуарной зоне р. Енисей, свидетельствующие об устойчивом ежегодном приросте CO₂ (~1.9 млн^-1/год) и CH₄ (~12.6 млрд^-1/год). Представлены показатели почвенной эмиссии этих газов для разных типов тундры и растительного покрова западного побережья п-ова Таймыр, согласно которым наиболее высокие значения характерны для участков с произрастанием сосудистых форм растений. Нарушения живого напочвенного покрова вездеходной техникой приводят в среднем к трехкратному увеличению эмиссии метана в атмосферу.

Исследовано современное состояние травяно-кустарничкового покрова и почв лесного массива г. Красноярска «Березовая роща» с прогулочной, пикниковой, физкультурной формами рекреации, подвергающегося сильному антропогенному воздействию в течение последних 30 лет. Даны детальные описания растительности трех типов леса - березняка крупнотравного, березняка с сосной обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) разнотравного и сосняка разнотравно-осочкового и представлена их рекреационная характеристика. В сосняке разнотравно-осочковом, наиболее подверженном рекреации, выявлены снижение степени проективного покрытия травяного покрова и внедрение под полог леса рудеральных видов трав. Показано, что наибольшим запасом лесной подстилки характеризуется менее вытаптываемый березняк крупнотравный, наименьшим - сосняк разнотравно-осочковый и что вытаптывание привело к полной деградации лесной подстилки и травяного покрова на тропах. Отмечено значительное увеличение плотности сложения и уменьшение влажности верхнего слоя почвы тропы. Водно-физический и химический анализы темно-серых и серых лесных почв (типы леса с первой стадией дигрессии) не выявили существенного изменения их параметров и ухудшения лесорастительных свойств под влиянием рекреации. В дерново-карбонатной почве (тип леса со второй стадией дигрессии) установлено существенное увеличение плотности сложения, уменьшение порозности корнеобитаемого слоя, подщелачивание почвенного раствора, а также слабое накопление гумуса и биофильных элементов. Сделан вывод, что дальнейшее увеличение рекреационной нагрузки на лесной массив «Березовая роща» приведет к более существенному ухудшению лесорастительных свойств почв, снижению продуктивности травяного и древесного ярусов.

Представлены результаты 18-летних наблюдений за семеношением клонов из широтных и долготных экотипов кедра сибирского ( Pinus sibirica Du Tour) в географических культурах на юге Томской области. С возрастом у деревьев из всех экотипов число женских шишек возрастало, а структура различий между экотипами изменялась. В возрасте 10 лет наибольшее число шишек формировали северные экотипы и один из восточных. Через 8-10 лет самым обильным семеношением обладали центральные экотипы из обоих профилей. К возрасту 28 лет среди широтных экотипов лидером по числу шишек стал южный экотип, а среди долготных экотипов - западный, местный и один из восточных различались незначительно. У долготных экотипов эта тенденция осталась неизменной до окончания периода наблюдений, а среди широтных экотипов к тому же моменту лидером с большим отрывом стал южный экотип. Для экотипов кедра сибирского была характерна периодичность урожаев. Степень сохранности шишек у всех его экотипов была тесно связана с датой последнего весеннего заморозка и суммой эффективных температур, накопленной ко дню заморозка, с другими погодными факторами значимых корреляций не обнаружено. Опасный поздний заморозок приводил к полной или частичной потере урожая у всех экотипов. Чем позже происходил заморозок и чем выше при этом была накопленная сумма эффективных температур, тем больший ущерб урожаю он наносил. При этом у северных экотипов шишки сохранялись чаще, чем у других.

Городские парки являются неотъемлемой частью зеленой инфраструктуры Екатеринбурга, обеспечивая поддержание и регулирование разнообразных экосистемных услуг. Более половины парков созданы на основе естественных насаждений, интегрированных в городскую среду в процессе строительства новых районов. В настоящем исследовании выявлены степени участия сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в формировании запасов фитомассы насаждений крупных парков Екатеринбурга, возникших в ходе урбанизации. Примененный подход позволит отразить уровень антропогенной трансформации насаждения через изменение запаса стволовой массы сосны обыкновенной. Изучены насаждения десяти парков, расположенных в различных частях города и созданных в различные периоды: «Семь ключей», «Зеленая роща», им. Чкалова, по ул. Чкалова, им. Агафонова, Камвольного комбината, Летний парк «Уралмаш», Компрессорного микрорайона, насаждений в границах областной краевой больницы и парка-стадиона «Химмаш». Для оценки экологической эффективности древесных видов выбран показатель запаса стволовой древесины как наиболее доступный для работы с растущими деревьями. Известно, что запас тесно коррелирует с массой дерева, выступающей в качестве интегрированного показателя, отражающего участие тех или иных видов растений в экосистемных услугах, в первую очередь в углерод депонирующей и кислород продуцирующей активностях. В процессе исследования на основе подеревной инвентаризации определен видовой состав, показатели санитарного состояния деревьев, рассчитан запас стволовой массы. В результате исследования установлено, что существует отрицательная связь между долей участия видов-интродуцентов в массивах крупных парков Екатеринбурга, запасом стволовой массы и санитарным состоянием сосны обыкновенной.

Установлено, что в высокогорьях Южного Урала деревья ели ( Picea A. Dietr.) представлены одноствольной и многоствольной формами роста. За последние два десятилетия в экотоне верхней границы древесной растительности (ЭВГДР) общее количество деревьев ели заметно увеличилось, что свидетельствует о продолжающимся заселении древесной растительностью относительно открытых пространств экотона. Характер зависимости массы крон в целом и массы хвои от диаметра стволов существенным образом определяется формой роста деревьев. При оценке данных фракций надземной фитомассы соответствующие уравнения следует разрабатывать отдельно для одноствольных и многоствольных деревьев. На зависимость массы стволов от их диаметра форма роста существенного влияния не оказывает. Общая надземная фитомасса еловых древостоев и запасы депонированного в них углерода существенно увеличиваются по мере снижения высоты над уровнем моря. За период с 2002 по 2024 г. надземная фитомасса ельников в ЭВГДР (рединах и редколесьях) увеличивалась более высокими темпами, чем в нижерасположенном сомкнутом лесу. В частности, в рединах она возросла в 2.2 раза, в редколесьях - в 1.9 раза, а в сомкнутом лесу - только в 1.2 раза. Такое положение объясняется продолжающейся экспансией древесной растительности в ЭВГДР и более низким возрастом сформировавшихся там древостоев. Полученные данные о запасах надземной фитомассы еловых древостоев и депонированного в них углерода могут быть использованы для оценки и прогноза биосферной роли (в частности, углеродного бюджета) лесов, формирующихся на ранее безлесных территориях высокогорий в результате современных изменений климата.

Наблюдающееся в последние десятилетия изменение климата на нашей планете большинство ученых объясняют увеличением в атмосфере доли парниковых газов, в частности углекислого, который выделяется при извержении вулканов, сжигании каменного угля, торфа и нефтепродуктов. Среди путей минимизации углекислого газа в атмосферном воздухе можно выделить его депонирование растениями в процессе роста. Нами рассмотрена возможность создания карбоновых ферм на нарушенных землях в процессе биологического этапа рекультивации посадкой наиболее продуктивных в конкретном районе видов и форм древесных растений. По материалам пробных площадей проанализировано накопление древесины и депонированного в ней углерода на нарушенных в процессе добычи и переработки полезных ископаемых землях, а также на золоотвале. Установлено, в частности, что на золоотвале запас только стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в искусственных насаждениях 30-летнего возраста составляет 290 м³/га, это соответствует 107.3 т/га депонированного углерода. Создание карбоновых ферм на отвалах хризотил-асбеста обеспечивает к 42-летнему возрасту депонирование в древесине 145 т/га углерода, что соответствует 3.45 т/га ежегодно. При создании карбоновых ферм на выработанных карьерах глины к 40-летнему возрасту объем депонированного в древесине углерода составляет 142.67 т/га, что соответствует ежегодному депонированию древостоем 3.57 т/га углерода из атмосферного воздуха. Полученные данные свидетельствуют об эффективности создания на нарушенных землях в Средне-Уральском таежном лесном районе карбоновых ферм посадкой лесных культур сосны обыкновенной.

Токсичные отходы хвостохранилищ наносят существенный экологический ущерб посредством миграции загрязняющих веществ в результате эрозионных процессов. Соединения тяжелых металлов и мышьяка поглощаются растениями и почвой, что приводит к деградации лесных экосистем. В настоящей работе представлена оценка состояния естественной лесной растительности вблизи техногенного источника и определена устойчивость лесных пород в древостое и подросте к загрязнению тяжелыми металлами. Для этого были заложены 4 пробные площади с учетом растительности на ленточных перечетах. По данным химического анализа отмечена миграция тяжелых металлов из почвы и подстилки в хвою деревьев. Согласно оценке состояния древостоев, 55 % от всех исследуемых пород можно отнести к ослабленным и усыхающим. В статье приводится таксационная характеристика древесных пород и подроста вблизи Высокогорского хвостохранилища на территории Кавалеровского лесничества Приморского края. Полученные данные о состоянии древостоя и химическом составе компонентов лесной экосистемы позволили определить устойчивость различных лесных пород к воздействию неблагоприятных факторов.

Отходы обработки древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) представляют собой уникальное сырьё для получения древесных углеродных сорбентов, однако перспектива применения сосновых опилок в качестве адсорбционных материалов в процессах извлечения токсичных металлов из водных сред во многом определяется составом активных поверхностных функциональных групп. В статье представлены результаты исследований сорбционных свойств и степени изменения состава кислородсодержащих функциональных групп углеродных сорбентов, полученных модификацией сосновых опилок растворами различных карбоновых кислот, для расширения возможности квалифицированного применения крупнотоннажных отходов деревообработки в качестве альтернативных сорбционных материалов. Модификацию как нативных, так и термически обработанных при 300 ± 10 °С древесных опилок сосны обыкновенной проводили, используя 1 % растворы карбоновых кислот разной основности (уксусной, янтарной, винной, лимонной), при температуре 80 °С в течение 5 ч. Для количественного определения функциональных групп в составе модифицированных углеродных сорбентов применили титриметрический метод Боэма. Импрегнирование карбоновых кислот разной основности увеличило общую кислотность полученных углеродных сорбентов за счет роста в их составе количества гидроксильных групп, ранее не присутствовавших в нативных сосновых опилках. Сорбционное поведение химически и термохимически модифицированных углеродных сорбентов исследовано по отношению к ионам Cu (II) и Zn (II), и установлен положительный эффект модификации только в случае извлечения ионов меди из водных сред. Рассчитанные термодинамические параметры указывают на самопроизвольный процесс физической сорбции без образования устойчивых химических связей, причем сорбция ионов Cu (II) на исходных опилках протекает в соответствии с моделью Дубинина - Радушкевича, а извлечение модифицированными образцами происходит согласно модели Ленгмюра. Показана эффективность применения химически и термохимически модифицированных 1 % лимонной кислотой сосновых опилок для извлечения ионов меди (II) из водных сред (сорбционная ёмкость 16.96 и 12.20 мг/г соответственно).

Впервые зарегистрированный в Пермской крае в 2022 г. дальневосточный пришелец уссурийский полиграф ( Polygraphus proximus Blandford) к началу 2025 г. расширил свой вторичный ареал в крае до почти 8 тыс. га на территории 10 лесничеств. При этом зона фитосанитарного карантина выросла до 1 млн га. Для дендрохронологической датировки отпада деревьев в местах впервые зарегистрированных очагов полиграфа были проанализированы выборки с пяти исследованных участков в Добрянском лесничестве и в городских лесах г. Пермь. В сумме объем материала составил 131 древесно-кольцевой ряд для 118 визуально максимально давно отмерших из-за короеда деревьев и 60 рядов для 40 живых деревьев, которые были использованы для построения мастер-хронологии. Датировка отпада первых заселенных инвайдером деревьев дала представление о времени, когда произошло внедрение уссурийского полиграфа на территорию Пермского края. Наиболее ранняя гибель отмечена у деревьев из двух участков Добрянского лесничества (2011 и 2014 гг.); в Пермь инвайдер пришел существенно позднее: на трех городских участках отмирания пихт начались в 2018, 2021 и 2022 гг. Так как период адаптации инвайдера в новом регионе занимает не менее 2-3 лет, то можно предположить, что уссурийский полиграф попал в леса Пермского края не позднее 2009 г.