№ 2 (62) (2024)
Колонка главного редактора
5-5
Лесное хозяйство
Обеззараживание субстратов при выращивании сеянцев древесных пород в контейнерах
Аннотация
Введение. Получение стандартного лесного посадочного материала с закрытой корневой системой предполагает использование при его выращивании качественного тепличного субстрата, который характеризуется оптимальными физико-химическими свойствами, отсутствием семян сорной растительности и патогенной микрофлоры. В качестве альтернативного способа обеззараживания предлагается использовать электромагнитные поля сверхвысокой частоты.
Цель работы – определить эффективный режим обеззараживания корнезакрывающего субстрата в электромагнитном поле сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).
Объектом исследования был низинный торф с включёнными в его состав семенами сорных растений. В ходе эксперимента был проведён количественный анализ колониеобразующих единиц микроорганизмов в торфе, изучены всхожесть семян сорной растительности и биометрические параметры сеянцев сосны обыкновенной и ели европейской. Проанализировано воздействие СВЧ-излучения на изменение температуры и массы торфа.
Результаты. Анализ изменения температуры нагрева торфа от режима СВЧ-излучения показал, что интенсивность нагрева торфа зависит от мощности излучения и временной экспозиции. Эффективные температуры разогрева в 100–120 ºС отмечались при мощностях 600–800 Вт с длительностью обработки в диапазоне 8–10 минут, а также при 450 Вт с десятиминутным облучением. Минимальные потери массы торфа под воздействием СВЧ-излучения наблюдались при режимах мощности от 300–450 Вт при экспозиции 10 минут. Изучение воздействия СВЧ-полей на микроорганизмы выявило подавляющее и стимулирующее действие излучения при различных режимах обработки. Анализ результатов эксперимента по влиянию режимов СВЧ-излучения на всхожесть семян сорных растений показал полное отсутствие всходов при режиме мощности излучения 200–450 Вт и продолжительности воздействия СВЧ от 4–8 минут. У сеянцев сосны обыкновенной, выращенных на торфе после обеззараживания СВЧ-излучением, отмечалось увеличение массы сеянцев по сравнению с контролем. У сеянцев ели европейской снижалась энергия прорастания семян и достоверно повышался показатель диаметра стволиков у корневой шейки.
Выводы. Оптимальным режимом стерилизации торфа СВЧ-излучением являлась мощность 300 Вт и временная экспозиция облучения – 10 минут. Определены режимы СВЧ-излучения, ингибирующие прорастание семян. Обеззараживание торфа СВЧ-излучением положительно влияет на массу сеянцев сосны обыкновенной и снижает процент энергии прорастания семян ели европейской.
6-19
Влияние макроэлементного состава среды WPM и регуляторов роста на морфогенез вегетативных и генеративных тканей сортовых форм голубики
Аннотация
Введение. Высокая востребованность в пищевом производстве сортовых форм голубики обусловливает необходимость исследований, посвящённых особенностям культуры ткани сортов, способных как послужить основой получения новых сортов при селекции, так и оптимизировать технологию клонального микроразмножения ценных сортовых форм голубики. Фундаментальное значение имеет вопрос переключения генеративных тканей микроспор на спорофитный путь развития. Ключевым фактором, определяющим активность морфогенеза растительных тканей в культуре in vitro, является содержание макроэлементов и регуляторов роста в составе питательной среды.
Цель исследования – определить влияние некоторых макроэлементов и регуляторов роста на активность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей сортов голубики узколистной в культуре in vitro.
Материал и методы исследования. Статья посвящена рассмотрению вопросов культуры ткани вегетативных и генеративных структур сортов голубики узколистной (сорта “North Country”, “North Land” и “North Blue”), влиянию качественного и количественного содержания макроэлементов и регуляторов роста растений в питательной среде на активность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей эксплантов. При этом были испытаны питательные среды с содержанием макроэлементов в концентрациях от 50 до 150 % от прописи состава среды McCown Woody Plant (WPM). В качестве контрольной среды применялась концентрация 100 % прописи среды WPM. Испытаны регуляторы роста 2-изопентиладенин (2-ip) и зеатина (Zea) 1–4 мг/л с добавлением индолилуксусной кислоты (IAA) при работе с вегетативными тканями и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-D) 0,5–2,5 мг/л при работе с тканями генеративных структур.
Результаты. Выявлена специфичность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей рассматриваемых сортов на испытываемых средах. Активность морфогенеза вегетативных тканей сортов “North Land” и “North Blue” была оптимальна на контрольной среде с добавлением 3 мг/л Zea и 3 мг/л 2-ip соответственно. Побегообразование сорта “North Country” было наиболее активным на 75 % WPM и 2 мг/л Zea. Продолжительность жизнеспособности генеративных тканей пыльника была максимальна при концентрации 125 % прописи WPM для всех трёх сортов. Число образовавшихся эмбриоидов было наибольшим при добавлении 1,0 мг/л 2,4-D для “North Land” и “North Country” и 1,5 мг/л 2,4-D для “North Blue”.
Вывод. Данное исследование выявило зависимые от концентрации макроэлементного состава и контролируемые регуляторами роста особенности активации переключения развития микроспор с гаметофитной на спорофитную программу у сортовых форм голубики узколистной.
20-30
Пигментный состав хвои декоративных форм и сортов туи западной (Thuja occidentalis) в условиях Нижегородской области
Аннотация
Введение. Проблема формирования ассортиментного состава озеленительных насаждений современных городов тесно перекликается с острой потребностью в стабилизации экологических параметров среды урбанизированных территорий. В состав городских насаждений включают представителей инорайонной флоры. К их числу относят тую западную (Thuja occidentalis L.), сорта и формы которой используют в защитных, мелиоративных и озеленительных насаждениях.
Цель исследований – сравнительная оценка декоративных форм и сортов туи западной по показателям пигментного состава хвои при их введении в городские насаждения на территории Нижегородской области.
Объекты и методы исследований. Объектами исследований служили девять сортов и типичная форма туи западной, размещённые на одном опытном участке дендрария Нижегородского ГАТУ. Соблюдали принципы единственного логического различия, типичности, пригодности, целесообразности и надёжности опыта. Использовали одновозрастные растения вегетативного происхождения при их общем числе 30 шт. С них одновременно срезали по пять однотипных одновозрастных побегов в одинаковом фенологическом состоянии, без признаков повреждения биотическими и абиотическими факторами и отклонений от нормального развития. Пластидные пигменты выявляли спектрофотометром СФ-2000 с программным обеспечением GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4.
Результаты. Сорта и формы туи западной неоднородны в оценках пигментного состава хвои, что наблюдалось как в начале, так и в конце вегетационного периода. По содержанию хлорофилла-а в весенний период наибольшая оценка соответствовала сорту ‘Mr. Bowling Ball’ (2,51±0,06 мг/г), а наименьшая – сорту 'Sunkist' (0,39±0,05 мг/г). Осенью его наибольшее количество (3,16±0,02 мг/г) зафиксировано у сорта 'Danica', а наименьшее (1,81±0,03 мг/г) – у сорта 'Rheingold'. Дисперсионный анализ подтвердил наследственную обусловленность отмеченных различий для каждого срока учёта.
Выводы. В условиях интродукции в Нижегородскую область пигментный состав хвои декоративных сортов и типичной формы туи западной сезонно нестабилен и подвержен значительным изменениям содержания и соотношения хлорофилла и каротиноидов в начале и в конце вегетационного периода, при том, что в осенний период их концентрация повышается.
31-45
Технологии и машины лесного дела
Физико-механические свойства древесно-цементных композитов на основе отходов оцилиндровки брёвен
Аннотация
Введение. Получение качественного и экологически чистого строительного материала по низкой себестоимости является основной задачей учёных и строительных организаций. Ключевым звеном снижения затрат является использование более дешёвого сырья. При производстве древесно-цементных композитов основным сырьём для получения наполнителя может быть сухостойная древесина. В сухостойной древесине за счёт естественного высыхания под воздействием внешних факторов происходит распад вредных соединений, но в то же время древесина теряет свои свойства и подвергается поражению гнилью и вредителями.
Цель исследования состоит в изучении физико-механических свойств древесных композиционных материалов с использованием отходов оцилиндровки брёвен, а также сравнение этих свойств с требованиями стандартов для применения этих материалов в строительстве малоэтажных построек.
Результаты. Определены физико-механические свойства арболита с применением в качестве наполнителя отходов оцилиндровки брёвен, полученных из сухостойной и здоровой древесины. Результаты испытаний показали, что арболит, изготовленный из отходов оцилиндровки брёвен сухостойной древесины в качестве наполнителя, соответствует требованиям ГОСТ 19222-2019 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия», что доказывает возможность использования сухостойной древесины для изготовления древесно-цементных композитов.
Выводы. Арболит, изготовленный из отходов оцилиндровки брёвен сухостойной древесины в качестве наполнителя и жидкого натриевого стекла, по физико-механическим свойствам соответствует требованиям ГОСТ 19222-2019 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия». Для повышения прочности арболита необходимо добавлять минерализатор в виде жидкого натриевого стекла или добавлять в смесь наполнитель сухостойной и здоровой древесины в соотношении 1:1.
46-55
Оценка напряжённо-деформированного состояния дорожной одежды лесных дорог, усиленной геосинтетическими оболочками
Аннотация
Введение. Лесные дороги играют важную роль в развитии лесного хозяйства. Они предоставляют доступ к лесным массивам, что позволяет проводить лесозаготовительные работы, вывозить древесину, осуществлять контроль над состоянием лесов и проводить исследования. Поэтому актуальной проблемой лесного комплекса является уменьшение затрат на вывозку древесины. Одним из путей снижения стоимости строительства является применение колейного типа покрытия. Одним из вариантов устройства такого типа покрытия является использование оболочек из геосинтетического материала. Однако работа таких конструкций изучена недостаточно хорошо.
Цель исследования – изучение напряжённо-деформированного состояния геосинтетических оболочек в составе дорожной одежды с помощью численного метода.
Объекты и методы. Объектами исследования являются геосинтетические оболочки, предназначенные для усиления основания дорожной одежды. Для исследования их работы был применён метод конечных элементов.
Результаты. В статье приведены результаты численного моделирования конструкции дорожной одежды переходного типа с усиливающими геосинтетическими оболочками. Выполненные исследования показали, что применение геосинтетических оболочек позволяет уменьшить вертикальные деформации. При толщине оболочек 0,2 м вертикальные перемещения уменьшаются на 20–48 % в зависимости от ширины оболочки, а при толщине оболочек 0,4 м. – до 59 %.
Выводы. Предложенные конструкции дорожных одежд с геосинтетическими оболочками позволяют существенно снизить вертикальные деформации дорожной одежды лесных дорог. Эффективность применения геосинтетических оболочек в конструкциях дорожных одежд переходного типа лесных дорог зависит от геометрических параметров оболочек.
56-63
Проблемы экологии и рационального природопользования
Оценка экологического состояния лесных экосистем коридора Хэси с использованием временных рядов индекса RSEI
Аннотация
Введение. В исследовании проведён глубокий анализ данных временных рядов экологического индекса дистанционного зондирования (англ. Remote Sensing Ecological Index, RSEI) лесов на территории коридора Хэси (Ганьсуский коридор, КНР) с 2000 по 2023 гг. с использованием нелинейной аппроксимации кривых для выявления тенденций изменения и характеристик лесных экосистем региона.
Цель исследования – осуществить оценку и прогнозирование экологических тенденций состояния лесов при использовании временных рядов спутниковых данных и нелинейных зависимостей. Необходимо проанализировать взаимосвязь между высотой над уровнем моря и типом лесов исследуемого региона, а также влияние этих параметров на экологическое состояние лесов на основе объединения обобщённой аддитивной модели (англ. Generalized Additive Model, GAM) с анализом IncMSE модели случайного леса (англ. Random Forest, RF).
Результаты указывают на значительную корреляцию между значениями RSEI леса и высотой над уровнем моря. Леса на больших высотах демонстрируют лучшую экологическую стабильность и более высокие значения RSEI, что свидетельствует о более высоком качестве окружающей среды. Естественные леса, характеризующиеся богатым биоразнообразием и сложной структурой, неизменно показывают самые высокие значения RSEI в различных экологических зонах, что подчёркивает их ключевую роль в поддержании экологического баланса и предоставлении экосистемных услуг. В то же время искусственные леса, расположенные преимущественно на более низких высотах и часто вблизи деятельности человека, характеризуются линейными и стабильными временными закономерностями с более низкими значениями индекса RSEI.
Заключение. Выявлены значительные временные колебания индекса RSEI, особенно в 2002, 2010 и 2017 гг., с заметной тенденцией к уменьшению периодов колебаний c течением времени, что, вероятно, отражает влияние предпринятых в последнее время усилий по сохранению и восстановлению лесов в КНР. Настоящее исследование оригинально сочетает анализ нелинейных моделей с использованием экологических индексов с целью обеспечить комплексную основу для понимания и прогнозирования изменений в лесных экосистемах и предоставить важнейшую аналитическую информацию для выработки будущих стратегий сохранения и управления, прежде всего в районе коридора Хэси.
64-81
Изменения повторяемости сухих гроз при современном потеплении климата на примере некоторых районов Якутии и Красноярского края
Аннотация
Введение. Отличительной особенностью сухих гроз является отсутствие при этих явлениях атмосферных осадков, что способствует развитию лесных пожаров, возникающих в результате ударов молний, поджигающих горючий материал. На лесопокрытых, но ненаселённых территориях такие грозы являются основной причиной образования пожаров. Принято считать, что при усилении засушливости местного климата их повторяемость повышается. Тем не менее, особенности её изменений в период современного потепления климата над теми или иными регионами России, обладающими значительными лесными ресурсами, изучены недостаточно. Поэтому их выявление для регионов, расположенных в Сибири, является актуальной проблемой экологии и безопасности при чрезвычайных ситуациях.
Целью работы являлось выявление тенденции межгодовых изменений повторяемости сухих гроз в различные летние месяцы и в целом за грозоопасные сезоны 1961–2023 гг. для Якутии и Красноярского края.
Объект и методы исследования. Объектом исследования являлись изменения повторяемости сухих гроз и среднемесячных температур воздуха в приземном слое атмосферы, оценённых для месяцев грозоопасных сезонов, которые произошли за период с 1961 по 2023 гг. Исследование осуществлено с применением метода корреляционного анализа и критерия Стьюдента.
Результаты. Установлено, что тенденции межгодовых изменений повторяемости сухих гроз определяются не только вариациями местного климата, но и географическим положением изучаемых территорий. Для пунктов, расположенных на Приленском плато, в бассейнах рек Лена и Яна, для любых летних месяцев климатические нормы повторяемости сухих гроз за рассматриваемый период увеличились значительно быстрее, чем повторяемости всех гроз. Для пунктов Оймяконского нагорья и Среднесибирского плоскогорья этой особенности не выявлено.
Выводы. Показано, что синхронная корреляция вариаций повторяемости сухих гроз и термического режима территории значимой является не повсеместно, что указывает на наличие существенного влияния на неё иных, предположительно ландшафтных факторов.
82-97
Даты. События. Комментарии
К 95-летию выдающегося учёного лесной науки и педагога Виктора Ильича Пчелина
98-103