Род ива ( Salix L.), характеризующийся широким распространением полиплоидии (от 2 n = 38 до 12 n = 228) и нестабильностью числа хромосом, представляет значительный интерес для эволюционной биологии и селекции. Аркто-монтанные ивы обладают ценными адаптациями к экстремальным условиям среды и декоративным потенциалом для ландшафтного дизайна, однако остаются мало изученными в цитогенетическом аспекте, особенно на территории России, где преобладают таксономические и экологические исследования. Данная работа восполняет этот пробел, апробируя методику проточной цитометрии для определения уровня плоидности 13 образцов аркто-монтанных ив из коллекции Ботанического сада УрО РАН (г. Екатеринбург). В исследовании использован метод внешней стандартизации, основанный на вычислении соотношения интенсивности флуоресценции ядер образцов с последующим определением содержания ДНК методом внутренней стандартизации (с использованием паслена ложноперечного ( Solanum pseudocapsicum L.), петрушки кудрявой ( Petroselinum crispum(Mill.) Fuss), гороха посевного ( Pisum sativum L.)). Методика была оптимизирована добавлением 2 % PVPдля нейтрализации вторичных метаболитов. Результаты подтвердили диплоидный уровень (2 х ) для ивы ползучей ( Salix repens L.), и. пиренейской ( S. pyrenaica Gouan), и. деревцевидной ( S. arbuscula L.), и. скальной ( S. saxatilis Turcz.), и. вонючей ( S. foetida Schleich. ex DC.) и тетраплоидный (4 х ) для и. сизоватой ( S. caesia Vill.). Образцы и. туполистной ( S. retusa L.), S. glauca var. callicarpaea Haltiaи S. foetida × retusa оказались октаплоидными (8х), а и. сизой ( S. glauca L.) - декаплоидными (10 х ). Полученные данные по плоидности и содержанию ДНК важны для таксономии, выявления гибридов и отбора перспективного материала для селекции. Для подтверждения родительских форм гибридных таксонов требуются дальнейшие молекулярно-генетические исследования. The genus willow ( Salix L.), characterized by a widespread occurrence of polyploidy (ranging from 2n = 38 to 12n = 228) and chromosome number instability, is of significant interest to evolutionary biology and breeding. Arcto-Montane willows possess valuable adaptations to extreme environmental conditions and ornamental potential for landscape design; however, they remain cytogenetically understudied, particularly in Russia, where taxonomic and ecological research predominates. This work addresses this gap by applying a flow cytometry method to determine the ploidy level of 13 Arcto-Montane willows from the collection of the Botanical Garden, Russian Academy of Sciences, Ural Branch in the city of Yekaterinburg. The study employed an external standardization method, based on calculating the ratio of samples nuclear fluorescence intensity, followed by determining DNA content using internal standardization (with Solanum pseudocapsicum L., garden parsley ( Petroselinum crispum (Mill.) Fuss), and Pisum sativum L. as standards). The protocol was optimized by adding 2 % PVP to neutralize secondary metabolites. The results confirmed diploid level (2x) for creeping willow ( Salix repens L.), Pyrenean willow ( Salix pyrenaica Gouan), mountain willow ( Salix arbuscula L.), Salix saxatilis Turcz., and fishy willow ( Salix foetida Schleich. ex DC.), and tetraploid level (4x) for Salix caesia Vill. Specimens of retuse-leaved willow ( Salix retusa L.), Salix glauca var. callicarpaea ‘Haltia’, and Salix foetida × retusa were found to be octoploid (8x), while while gray willow ( Salix glauca L.) was decaploid (10x). The obtained data on ploidy and DNA content are important for taxonomy, hybrid identification, and the selection of perspective breeding material. Further molecular genetic studies are required to confirm the parental forms of the hybrid taxa.
На примере Исетского гранитного карьера (Средне-Уральский таежный район) изучены видовое разнообразие, надземная фитомасса и проективное покрытие живого напочвенного покрова (ЖНП) в первые годы после проведения рекультивационных работ по лесохозяйственному направлению. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки эффективности рекультивации и состояния экосистем на нарушенных землях. Установлено, что спустя 1-2 года после создания лесных культур число видов ЖНП на обследованных участках варьирует от 16 до 29. Через год после проведения рекультивационных работ надземная фитомасса варьирует от 101.8 до 130.3 кг/га в абсолютно сухом состоянии, а спустя 2 года - от 552.9 до 1056.5 кг/га. Видовое разнообразие и продуктивность сообществ имеют тенденцию к увеличению уже в первые 2 года после завершения рекультивации. В надземной фитомассе ЖНП доминируют виды синантропной эколого-ценотической группы. Несмотря на значительное число видов ЖНП, во всех семи вариантах опыта с разной мощностью отсыпки почвогрунта в надземной фитомассе доминируют 1-2 вида, на долю которых приходится более половины общей надземной фитомассы в абсолютно сухом состоянии. В первый год после завершения рекультивационных работ это марь белая ( Chenopodium album L.), а на 2-й год - иван-чай узколистный ( Chamaenerion angustifolium(L.) Scop.), щавелек обыкновенный ( Rumex acetosella L.), клевер ползучий ( Trifolium repens L.). Using the example of the Isetsky granite quarry (Middle Ural taiga forest region), species diversity, aboveground phytomass, and projective cover of the living ground cover (LGC) were studied during the first years after reclamation under a forestry approach. The relevance of the study is determined by the need to assess the effectiveness of reclamation and the state of ecosystems on disturbed lands. It has been established that 1-2 years after the establishment of forest plantations, the number of LGC species on the surveyed sites ranges from 16 to 29. One year after reclamation, the aboveground phytomass varied from 101.8 to 130.3 kg/ha (oven-dry weight), and after two years, from 552.9 to 1056.5 kg/ha. Species diversity and aboveground phytomass tended to increase already within the first two years after reclamation. In the aboveground phytomass of LGC, synanthropic coenotype species absolutely dominate. Despite the significant number of LGC species, in all seven experimental variants with varying heaping soil-ground thicknesses, one or two species dominated in the aboveground phytomass, accounting for more than half of the total aboveground phytomass in a completely dry state. In the first year after completion of reclamation work, this is white goosefoot ( Chenopodium album L.), and in the second year, fireweed ( Chamaenerion angustifolium (L.) Scop.), common sorrel ( Rumex acetosella L.), and white clover ( Trifolium repens L.).
Лес представляет собой сложную биологическую систему, постоянно находящуюся в условиях взаимодействия с атмосферой и подвергающуюся влиянию содержащихся в ней техногенных примесей. Исследованы морфолого-анатомические показатели хвои подроста сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в насаждениях, произрастающих как в условиях минимального антропогенного воздействия, так и находящихся под воздействием техногенных выбросов. Для изучения влияния атмосферного загрязнения были отобраны две точки на территории г. Красноярска (Академгородок и остров Татышев), точка в Березовском районе (скала Чертов Палец) и две точки в Западном Саяне (руч. Медовый ключ и урочище Титенкино). Для наибольшей информативности отбирался подрост высотой до 2.5 м. Данные об атмосферном загрязнении на выбранных точках были получены из Государственного доклада «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2023 году». Изучены морфолого-анатомические признаки хвои сосны обыкновенной: длина, ширина и толщина хвои, ширина и толщина центрального цилиндра, размеры проводящих пучков, количество и размеры смоляных ходов. Выявлены изменчивые и стабильные признаки внутреннего строения хвои, из них наиболее изменчивыми оказались длина и толщина хвои, число смоляных ходов, наиболее стабильными - ширина хвои, размеры центрального цилиндра, ширина проводящих пучков, средний диаметр смоляного хода. Показано, что в условиях антропогенной нагрузки хвоя имеет меньшую длину и ширину, а также число смоляных ходов. Установлено, что многие данные относительно морфологии хвои, подверженной разным воздействиям, остаются спорными и требуют дальнейших исследований. Полученные результаты свидетельствуют о высокой чувствительности морфологических признаков хвои к изменениям окружающей среды и еще раз подчеркивают возможность использования этих показателей в качестве индикаторов экологического состояния лесных экосистем. Forests are complex biological systems that constantly interact with the atmosphere and are influenced by man-made pollutants. This article examines anthropogenic emissions of pollutants into the atmosphere from stationary sources, such as large factories, thermal power plants, and others. The morphological and anatomical characteristics of Scots pine ( Pinus sylvestris L.) undergrowth needles were studied in stands both growing under minimal anthropogenic impact and under the influence of man-made emissions. To study the impact of atmospheric pollution, two sites were selected in Krasnoyarsk (Akademgorodok and Tatyshev Island), one site in the Berezovsky District (Devil’s Finger Rock), and two sites in the Western Sayan Mountains (Medovy Klyuch Stream and Titenkino tract). To maximize the information content, undergrowth up to 2.5 m in height was selected. Data on atmospheric pollution at the selected sites were obtained from the State Report «On the State and Protection of the Environment in Krasnoyarsk Krai in 2023». The morphological and anatomical features of Scots pine needles were studied: needle length, width, and thickness, the width and thickness of the central cylinder, the size of the vascular bundles, and the number and size of resin ducts. Variable and stable features of the internal structure of the needles were identified. The most variable features were needle length, needle thickness, and the number of resin ducts. The most stable features were needle width, the size of the central cylinder, the width of the vascular bundles, and the average diameter of the resin duct. It was shown that under anthropogenic load, needles have a smaller length and width, as well as a smaller number of resin ducts. It has been established that much data regarding the morphology of needles exposed to various influences remains controversial and requires further research. The obtained results demonstrate the high sensitivity of needle morphological traits to environmental changes and once again highlight the potential for using these parameters as indicators of the ecological state of forest ecosystems. The research findings may be useful for monitoring forest health and developing conservation measures under anthropogenic, including recreational, influences.
Сосна стланиковая ( Pinus pumila (Pall.) Regel) является ценным источником пищевых липидов, содержащих биологически активные жирные кислоты (ЖК), включая пиноленовую, линолевую и олеиновую, обладающих противовоспалительными, гиполипидемическими и кардиопротективными свойствами, оказывающих ряд благоприятных эффектов на массу тела, а также на отложение жира за счет увеличения расход энергии (окисление жирных кислот) и снижение потребления энергии с пищей (снижение аппетита). Сбор шишек сосны стланиковой проводили на территории Бодайбинского района Иркутской области вблизи пос. Артемовского и в Билибинском районе Чукотского автономного округа на месторождении Баимка (Песчанка). Гравиметрическим методом установлено высокое содержание липидов в семенах сосны стланиковой: на территории Иркутской области общее содержание липидов - 66.25 %, а на территории Чукотского АО - 64.67 %, что подтверждает их питательную и функциональную ценность. Методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) определено содержание жирных кислот: линолевая (42.29-42.43 %), олеиновая (24.58-25.51 %) и пиноленовая (17.27-18.29 %) кислоты оказались доминирующими жирными кислотами, тогда как доля насыщенных ЖК (пальмитиновой и стеариновой) не превышала 7.5 %, что дополнительно повышает питательную привлекательность сырья. Установлено, что общее содержание липидов и профиль большинства ЖК сохраняются на высоком и стабильном уровне. Однако выявлены статистически значимые различия в содержании пиноленовой кислоты между семенами из разных регионов ( p < 0.05), что может быть связано с климатическими условиями произрастания. Полученные результаты свидетельствуют о высокой перспективности использования липидов сосны стланиковой для разработки инновационных функциональных пищевых продуктов, биологически активных добавок и фармацевтических препаратов, направленных на коррекцию метаболических нарушений и улучшение кардиоваскулярного здоровья. Siberian dwarf pine ( Pinus pumila (Pall.) Regel) , is a valuable source of dietary lipids containing biologically active fatty acids (FA), including pinolenic, linoleic and oleic acids, which have anti-inflammatory, hypolipidemic and cardioprotective properties, have a number of beneficial effects on body weight, as well as on fat deposition by increasing energy consumption (oxidation of fatty acids) and reducing energy consumption with food (decreased appetite). Siberian dwarf pine cones were collected in the Irkutsk Oblast, Bodaibinsky District, near the village of Artemovsky and in the Bilibinsky District of the Chukotka Autonomous Okrug at the Bayimka (Peschanka) deposit. Gas chromatography with mass spectrometric detection (GC-MS) has revealed a high lipid content in Siberian dwarf pine seeds: in the Irkutsk Oblast, the total lipid content is 66.25 %, and in the Chukotka Autonomous District - 64.67 %, which confirms their nutritional and functional value. Linoleic acid (42.29-42.43 %), oleic acid (24.58-25.51 %) and pinolenic acid (17.27-18.29 %) were the dominant fatty acids, while the proportion of saturated LC (palmitic and stearic) did not exceed 7.5 %, which further increases the nutritional attractiveness of raw materials. It has been established that the total lipid content and profile of most LC are maintained at a high and stable level. However, statistically significant differences in the content of pinolenic acid were found between seeds from different regions ( p < 0.05), which may be related to the climatic conditions of growth. The results obtained indicate the high prospects of using siberian dwarf pine lipids for the development of innovative functional food products, biologically active additives and pharmaceuticals aimed at correcting metabolic disorders and improving cardiovascular health.
В последние десятилетия в различных областях науки наблюдается быстрый рост применения инструментов, связанных с глубоким машинным обучением на искусственных нейронных сетях. Глубокие нейронные сети различаются по своей архитектуре, например в сверточной нейронной сети разные слои могут использовать ядра свертки для извлечения ключевых объектов из изображения и объединения слоев в пул для обобщения этих объектов. Рекуррентные нейронные сети обрабатывают последовательные ряды данных и сохраняют память о прошлых показателях, возвращая выходные данные слоя обратно в этот же слой. Обучение нейронной сети сводится к оптимизации веса соединений в сети с целью минимизировать ошибку прогнозирования. У глубокого обучения есть потенциал в использовании информации, скрытой в больших массивах данных с тем, чтобы по-новому ответить на сложные экологические вопросы. Большие объемы информации состоят из изображений, аудио, видео или неструктурированных текстов, которые сложно анализировать традиционными статистическими методами. При экспоненциальном росте публикаций, посвященных методам и результатам применения глубокого обучения на нейронных сетях в разных областях знаний, в представленном обзоре предпринята попытка анализа некоторых его применений в области лесной экологии. В частности, приведены результаты использования искусственных нейронных сетей для решения некоторых задач лесного хозяйства России при сопряжении разнородных исходных данных для оценки фитомассы лесов, при картировании и прогнозировании динамики лесного покрова, при идентификации корней растений на миниризотронных изображениях. В заключительном разделе описаны некоторые достижения, проблемы и неопределенности глубокого машинного обучения в экосистемной экологии. In recent decades, there has been a rapid increase in the use of deep machine learning tools based on artificial neural networks in various fields of science. Deep neural networks vary in their architecture, for example, in a convolutional neural network, different layers can use convolutional kernels to extract key features from an image and pool the layers to generalize these features. Recurrent neural networks process sequential data series and retain memory of past data by returning the output of a layer back to the same layer. Training a neural network involves optimizing the weights of connections in the network to minimize the prediction error. Deep learning has the potential to leverage information hidden in large datasets to provide innovative solutions to complex environmental challenges. Big data consists of images, audio, videos, or unstructured text, which can be challenging to analyze using traditional statistical methods. With an exponential increase in publications on the methods and results of deep learning on neural networks in various fields of knowledge, this review attempts to analyze some of its applications in the field of forest ecology. In particular, it presents the results of using artificial neural networks to solve certain problems in Russian forestry, such as combining heterogeneous data to estimate forest phytomass, mapping and predicting forest cover dynamics, and identifying plant roots in minirizotron images. The final section describes some of the achievements, challenges, and uncertainties of deep machine learning in ecosystem ecology.
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. As part of long-term study conducted in Krasnoyarsk forest-steppe, the dynamics of the increment of major phytomass fractions (stems, roots, branches, needles) of young pine stands formed on former agricultural lands were analyzed. It was found that, in early ontogenesis, the maximum phytomass increment is characteristic for overstocked tree stands with an initial density of 40.7 thousand trees/ha. However, by the age of 17, these stands experience a decline in productivity due to intensified intraspecific competition for resources, which negatively affects photosynthesis efficiency. In contrast, in stands with lower density, including those with thinning treatments, phytomass increment shows a stable positive trend with increasing tree stands of 9-20 age. It was established that under natural competitive conditions, the proportion of stem fraction increment decreases with age, whereas in stands subjected to thinning, its contribution increases, reaching 62 % of total increment over a 20-year period. The obtained data emphasize the necessity of comprehensively considering all phytomass fractions when assessing the capacity of stands to absorb atmospheric carbon dioxide. Thus, accounting only for stem mass increment results in almost a twofold underestimation of the carbon sequestration potential of overstocked young pine stands. The study results should be taken into account when assessing the carbon balance of forest ecosystems in the context of international carbon trading. It has been shown that regulating the density and spatial structure of stands allows optimizing their functional purpose - from creating carbon farms focused on CO2 sequestration to organizing industrial plantations prioritizing target assortments production. Thus, silvicultural practices, including thinning, serve as a key tool for managing the productivity and ecosystem services of forest stands.
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. The current state of the grass-shrub cover and soils of the forest area «Birch Grove», which belongs to the urban forests of the city of Krasnoyarsk and has been subjected to a strong anthropogenic impact over the past 30 years, is investigated. The main forms of recreation are walking, picnic, and physical culture. A detailed description of the vegetation of three types of forest is given: large-grass birch, forb birch with Scots pine ( Pinus sylvestris L.) and forb-sedge pine forest and their recreational characteristics. It was found that in the forb-sedge pine forest, which is most subject to recreation, there was a decrease in the degree of projective cover of the grass cover and the introduction of ruderal grass species under the forest canopy. It is shown that the largest stock of forest litter is characterized by less trampled large-grass birch, the smallest - forb-sedge pine forest. It was established that trampling led to the complete degradation of the forest litter and grass cover on the trails. A significant increase in the density of the composition and a decrease in the moisture content of the top layer of the trail soil was also noted. Water-physical and chemical analysis of dark gray and gray forest soils did not reveal a significant change in their parameters and deterioration of forest vegetation properties under the influence of recreation in forest types with stage 1 of digression. In sod-carbonate soil (a type of forest with the 2nd stage of digression), a significant increase in the density of composition, a decrease in the porosity of the root layer, alkalinization of the soil solution, as well as a weak accumulation of humus and biophilic elements were noted. A further increase in the recreational load on the Birch Grove forest area will lead to a more significant deterioration in the forest vegetation properties of soils, a decrease in the productivity of grass and tree layers.
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. It has been established that in the highlands of the Southern Urals, spruce trees are represented by single- and multi-stemmed forms of growth. Over the past two decades, the total number of spruce ( Picea A. Dietr.) trees in the upper tree-line ecotone has increased significantly, which indicates the continued colonization of relatively open spaces of the ecotone with woody vegetation. The nature of the dependence of the mass of the crowns as a whole and the mass of the needles on the diameter of the trunks is determined by the form of tree growth. Therefore, when evaluating these fractions of aboveground phytomass, the corresponding equations should be developed separately for single- and multi-stemmed trees. The form of the growth does not affect the dependence of the mass of trunks on their diameter. The total aboveground phytomass of spruce stands, and, consequently, the reserves of carbon deposited in them, increase significantly as the altitude above sea level decreases. During the period from 2002 to 2024, the aboveground phytomass of sparse tree stands and open forests increased at a higher rate than in the lower closed forest. In particular, it increased 2.2 times in sparse tree stands, 1.9 times in open forests, and only 1.2 times in closed forests. This situation is explained by the continued expansion of arboreal vegetation in the upper tree-line ecotone and the lower age of the stands formed there. The data we have obtained on the reserves of aboveground phytomass of spruce stands and carbon deposited in them can be used to assess and forecast the biosphere role (in particular, the carbon budget) of forests formed in previously treeless territories of highlands as a result of modern climate change.
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. The results of 18-year observations of cone production in clones from latitudinal and longitudinal ecotypes of the Siberian stone pine ( Pinus sibirica Du Tour) on geographical crops in the south of Tomsk Oblast are presented. With age, the number of female cones increased in trees of all ecotypes, and the pattern of differences between ecotypes changed. At the age of 10 years, the northern ecotypes and one of the eastern ecotypes formed the greatest number of cones. After 8-10 years, the central ecotypes from both transects had the most abundant cone production. By the age of 28 years, the southern ecotype became the leader in the cone number among the latitudinal ones, and among the longitudinal ecotypes, the western, local, and one of the eastern ones differed insignificantly. This trend remained unchanged until the end of the observation period for the longitudinal ecotypes, and among the latitudinal ecotypes, by the same time, the southern ecotype became the leader. The Siberian stone pine ecotypes were characterized by periodicity of cone crops. The degree of cone retention in all Siberian pine ecotypes was closely related to the date of the last spring frost and the sum of effective temperatures accumulated by this date; no significant correlations were found with other weather factors. Dangerous late frost led to a complete or partial loss of cone crop in all ecotypes. The later the frost and the higher the accumulated sum of effective temperatures, the greater the damage to the cone crop. At this time, cones were preserved more often in northern ecotypes than in others.
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). Scots pine ( Pinus sylvestris L.) sawdust is highly promising as a raw material for wood carbon sorbents. However, the prospect of using pine sawdust as adsorption materials to extract toxic metals from aqueous solutions depends heavily on the composition of active surface functional groups. The purpose of the study is to assess the sorption properties and the degree of change in the composition of oxygen-containing functional groups of carbon sorbents. The modification was made with solutions of one-, two- and polybasic carboxylic acids to promote large-scale woodworking waste as real alternative sorption materials. 1 % carboxylic acids of different basicity (acetic, succinic, tartaric, citric) were used as chemical modifiers for both initial sawdust and sawdust thermally treated at 300 ± 10 °C. Chemical modification was carried out at a temperature of 80 °C for 5 hours. To quantify functional groups in the composition of modified carbon sorbents, the Boehm titrimetric method was used. Impregnation of carboxylic acids of different basicity has increased the total acidity of the resulting carbon sorbents due to increasing in the number of hydroxyl groups in their composition, which were not previously present in initial pine sawdust. The sorption behavior of chemically and thermochemically modified carbon sorbents was investigated in relation to Cu (II) and Zn (II) ions and a positive effect of the modification has been established only in the case of copper extraction from aqueous solutions. The calculated thermodynamic parameters indicate the spontaneous physical sorption occurs without the formation of stable chemical bonds, and the sorption of Cu (II) ions on the original sawdust proceeds in accordance with the Dubinin-Radushkevich model, and extraction by modified samples occurs according to the Langmuir model. Pine sawdust sorbents modified chemically and thermochemically with 1 % citric acid (sorption capacity 16.96 and 12.20 mg/g, respectively) has shown good potential for effective extraction of copper iones.
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. First registered in Perm Krai in 2022, the invasive four-eyed fir bark beetle Polygraphus proximus has expanded its secondary range to almost 8,000 ha on the territory of 10 forestry districts of the region by the beginning of 2025. At the same time, the phytosanitary quarantine zone has grown to 1 million hectares. For dendrochronologic dating of tree mortality on the sites where initial foci was documented, the samples from five sites were analyzed: in Dobryanskoe forestry (2 sites) and in urban forests of the city of Perm (3 sites). In total, 131 tree-ring rows for 118 trees killed by the bark beetle and 60 rows for 40 live trees were used to construct a master chronology. Dating the dieback of the trees which appeared to have the earliest infestation signs of the beetle allowed us to define time when four-eyed fir bark beetle could first occur in Perm Krai. The earliest tree dieback was observed on the two sites in Dobryanskoe forestry (in 2011 and 2014 respectively). The invader penetrated the city of Perm significantly later: fir trees started to die in 2018, 2021, and 2022 on the studied city sites. Bearing in mind that the beetle requires at least 2-3 years to settle down in a new region, it can be assumed that four-eyed fir bark beetle arrived to Perm Krai no later than 2009.
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. The climate change observed on our planet recent decades most scientists explain by the increase in the atmosphere the share of greenhouse gases. One of them is carbon dioxide, which is released during volcanic eruptions, burning of coal, peat and oil products. Among the ways to minimize carbon dioxide in the atmospheric air it is possible to single out its deposition by plants during the growth process. We succeeded in analyzing the possibility of creating carbon farms on disturbed lands. These farms are created in the process of reclamation biological stage by planting the most productive in a given region forest crops of various species and forms of woody plants. Based on the materials of the trial plots, the accumulation of wood and carbon deposited in was analyzed on the example of disturbed in the process of mining and processing of resources these lands mineral as well as on gold dump. In particular, it was established that at the golden dump, the stock of only stem wood Scots pine ( Pinus sylvestris L.) in artificial plantations of 30-years age is 290 m3/ha, which corresponds 107.3 t/ha deposited carbon. The creation of carbon farms on chrysotile asbestos waste dumps ensures the deposition of 145 t/ha of carbon in the wood by the age of 42 years, which corresponds to 3.45 t/ha annually. When creating carbon farms on exhausted clay quarries, by the age of 40 years, the amount of carbon deposited in the wood is 142.67 t/ha, which corresponds to the annual deposition of only 3.57 t/ha of carbon from atmospheric air by the forest stand. The obtained data indicate the effectiveness of creating carbon farms on disturbed lands in the Middle Ural taiga forest region by planting Scots pine forest crops.
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. The Arctic is one of the most climate-vulnerable regions of the planet, where the rate of temperature increase is twice as high as the global average. The rapid increase in temperature is largely due to the increasing concentration of greenhouse gases in the atmosphere. Forecasts indicate that the continuation of this trend may lead to a large-scale release of carbon accumulated in permafrost. The scale and duration of the expected effect are not obvious due to the poorly developed monitoring of greenhouse gases in the Russian Arctic: sporadic estimates of their atmospheric variations and exchange with ecosystems. The paper presents the results of studies of the dynamics of atmospheric greenhouse gases in the estuarine zone of the Yenisei River, indicating a stable annual increase in CO2 (~1.9 million-1/year) and CH4 (~12.6 milliard-1/year). The values of soil emissions of these gases for different types of tundra and vegetation on the western coast of the Taimyr Peninsula are presented, where it is shown that the highest values are typical for areas with vascular plant forms. Disturbances of the living ground cover by all-terrain vehicles lead, on average, to a threefold increase in methane emissions into the atmosphere.
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. Toxic waste from tailings dumps, as a result of erosion processes, can cause significant environmental damage through the migration of pollutants. This leads to the degradation of forest ecosystems, since heavy metal and arsenic compounds are absorbed by plants and soil. The purpose of the work is to assess the state of natural forest vegetation near a man-made source and determine the resistance of forest species in the stand and undergrowth to heavy metal pollution. To assess the state of natural vegetation, 4 test plots were laid taking into account the vegetation on strip counts. According to chemical analysis data, migration of heavy metals from the soil and litter to tree needles is noted. According to the assessment of the state of forest stands, 55 % of all studied species can be classified as weakened and drying out. The article provides an inventory characteristic of tree species and undergrowth near the Vysokogorskiy tailings dump on the territory of the Kavalerovskiy forestry of Primorskiy Krai. The obtained data on the state of the forest stand and the chemical composition of the components of the forest ecosystem made it possible to determine the resistance of various forest species to the impact of unfavorable factors.
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. City parks are an integral part of the green infrastructure of Yekaterinburg, maintaining and regulating various ecosystem services. More than half of the city’s parks are created on the basis of natural plantings integrated into the urban environment during the construction of new districts. The purpose of the study is to identify the degree of Scots pine ( Pinus silvestris L.) participation in the formation of phytomass reserves of plantings of large parks in Yekaterinburg that arose during urbanization. The applied approach will reflect the level of anthropogenic transformation of the planting through the change in the stock of stem mass of Scots pine. The plantings of ten parks located in different parts of the city and created in different periods were studied: «Sem klyuchey» (Seven springs), «Zelenaya Roshcha» (Green grove), im. Chkalova (named after Chkalov), along the street of Chkalov, im. Agafonova (named after Agafonov), Kamvolny Kombinat (Worsted mill), Letniy «Uralmash» (Summer), Kompressorny Microrayon (Compressor microdistrict), plantings within the boundaries of the regional hospital and Park-stadion «Khimmash» (Park-stadium of chemical engineering plant). To assess the ecological efficiency of tree species, the indicator of the stem wood stock was chosen as the most accessible for working with growing trees. It is known that the stock closely correlates with the mass of the tree, which acts as an integrated indicator reflecting the participation of certain plant species in ecosystem services, primarily in carbon-depositing and oxygen-producing activities. In the course of the study, based on the tree inventory, the species composition, indicators of the sanitary condition of trees were determined, and the stock of stem mass was calculated. As a result of the study, it was established that there is a negative relationship between the share of introduced species in the massifs of large parks in Yekaterinburg, the stock of stem mass and the health condition of Scots pine.
Клён серый ( Acer griseum (Franch.) Pax, Sapindaceae), растение Центрального Китая, известен в документах Ботанического сада Петра Великого Ботанического института РАН (Санкт-Петербург) с 1949 г., в современной коллекции арборетума есть особи, которые растут с 1999 г. В 26 лет дерево достигает высоты 4.85 м, с диаметром ствола 8 см, образует крону 2.9 × 3.8 м. Первое цветение отмечено в 2015 г., первое плодоношение - в 2019 г. в возрасте растений 21 год. В условиях современного климата Северо-Запада России вид вполне зимостойкий. Оригинальное декоративное дерево, привлекает внимание прежде всего своей яркой окраской коры в течение всего года, а также и осенней расцветкой листьев. Этот вид устойчив к болезням и вредителям. В природе редок и имеет природоохранное значение. Его важно сохранять как in situ, так и ex situ. Он пригоден для городских парков, скверов и садов малых форм, а также для рокариев и альпинариев. В декоративном отношении выделяется в течение всего календарного года благодаря яркой особой коре, которой нет ни у одного другого клена, а также заметно привлекателен в яркой оранжево-желтой осенней окраске листьев. Однако до сих пор разведение ограничено отсутствием местной семенной базы и неизученным качеством семян. Рентгеноскопический анализ семян разных лет созревания показал, что все первые семена (урожая 2020 г.) были пустозерные, семена урожая 2024 г. уже почти на 50 % выполненные, есть высокая надежда получить первое потомство уже своей репродукции. Paperbark maple ( Acer griseum (Franch.) Pax, Sapindaceae), a plant of central China, is known in the documents of the Peter the Great Botanical Garden of the Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences, in St. Petersburg, since 1949, in the modern collection of the Arboretum there are individuals that have been growing since 1999. At the age of 26, the tree reaches 4.85 m in height, with a trunk diameter of 8 cm, forming a crown of 2.9 × 3.8 m. The first flowering was noted in 2015. The first fruiting was noted in 2019, when the plants were already 21 years old. In the conditions of the modern climate of the North-West of Russia, the species is quite winter-hardy. An original ornamental tree, attracts attention primarily with its bright color of the bark throughout the year, as well as the autumn color of the leaves. This species is resistant to diseases and pests. In nature, the species is rare and has an important conservation value. And it is important to preserve it both in situ and ex situ . It is suitable for city parks, squares and small gardens, as well as for rockeries and rock gardens. In terms of decoration, it stands out throughout the calendar year due to its bright special bark, which no other maple has, and is also noticeably attractive in the bright orange-yellow autumn color of the leaves. However, until now, breeding has been limited by the lack of a local seed base and the unstudied quality of the seeds. Thanks to the X-ray analysis of seeds of different years of ripening, it was shown that all the first seeds (harvest 2020) were empty. The seeds of the 2024 harvest are already almost 50 % complete, there is a high hope of getting the first offspring of its own reproduction.
Происходящее в настоящее время изменение климата оказывает существенное влияние на функционирование лесных экосистем. Для горных районов характерно заселение подростом новых территорий. В наблюдаемых условиях весьма актуальной задачей стало изучение механизмов адаптации доминирующих древесных растений. Объектом исследования выбраны деревья сосны сибирской ( Pinus sibirica Du Tour) второго класса возраста, произрастающие в условиях высотной поясности Западного Саяна. К важным биохимическим факторам устойчивости к стрессам, сопряженные с потерей влаги, относят синтез гидрофильных белков. Впервые для данного вида исследованы особенности накопления стрессовых белков-дегидринов (dhn) в хвое в период перехода в состояние зимнего покоя в условиях высотной поясности. В ходе исследования выявлено, что для открытых местообитаний сосны сибирской, произрастающих выше границы леса, характерно достоверное увеличение в накоплении dhn 65 кДа в хвое. На исследуемых участках фиксируются значимые различия в накоплении стрессового белка у отдельных деревьев. Выделены наиболее устойчивые к климатогенному стрессу деревья как наиболее перспективные для сбора семян и воспроизводства лесов в условиях изменения климата. Полученные результаты позволяют предположить возможность использования определения dhn в хвое в совокупности с другими параметрами для разработки комплексного подхода по выявлению устойчивых и продуктивных деревьев. Current climate change has a significant impact on the functioning of forest ecosystems. For mountainous areas, it is typical for undergrowth to colonize new territories. An urgent task in the observed conditions is to study the adaptation mechanisms of dominant trees. The object of the study was Siberian stone pine trees ( Pinus sibirica Du Tour) of the second age class, growing in the conditions of the altitudinal zonation of the Western Sayan. Important biochemical factors of resistance to stress associated with moisture loss include the synthesis of hydrophilic proteins. For the first time for this species, the features of accumulation of stress proteins-dehydrins (dhn) in needles during the transition to winter dormancy in conditions of altitudinal zonation were studied. It was found that open habitats of Siberian pine growing above the forest line are characterized by a reliable increase in the accumulation of dhn 65 kD in needles. In the studied areas, significant differences in the accumulation of stress protein in individual trees were recorded. The trees most resistant to climatogenic stress were identified as the most promising for obtaining seeds and reproducing forests under climate change conditions. The results obtained suggest the possibility of using the definition of dhn in needles, in combination with other parameters, to develop a comprehensive approach to identifying resistant and productive trees.
Рассматривается вопрос методики объективной периодизации возрастного развития древостоев применительно к производным южно-таежным березнякам в ходе демутационной смены березы ( Betula L.) елью ( Picea A. Dietr.). При анализе возрастного ряда березняков обосновано разделение периода господства березы на несколько стадий, существенно различающихся по качественному состоянию ее популяции. Выделено четыре стадии возрастного развития березы: возобновления (до смыкания крон отдельных деревьев в единый полог), молодости (активный рост до достижения количественной спелости), созревания (медленный рост до достижения естественной спелости), зрелости (постепенный распад березового древостоя). На основе стадий возрастного развития березы выделены фазы возрастной динамики производных южно-таежных березняков: образования мелколиственного древостоя, внедрения ели под полог активно растущего березового древостоя, стабилизации двухъярусного березово-елового древостоя и смены пород по мере распада березового древостоя. Methods of the objective periodization of the age dynamics of forest stands are considered on the example of southern taiga birch forests in the process of demutational changing birch ( Betula L.) to spruce ( Picea A. Dietr.). The analysis of the age range of birch forests has allowed to determine four distinct stages of age development which differ one another by the qualitative state of birch population. There are Stage of regeneration (before forest canopy has closed), Stage of youthfulness (before “quantitative maturity”, when the curve of mean annual increment of trunk volume of trees at peak), Stage of maturing (from “quantitative maturity” to “natural maturity”, when the curve of trunk volume of trees at peak) and Stage of ripeness (from “natural maturity” to full treefall of first layer of forest). Then, according to the determined stages of age development of main breed, the phases of age dynamics of birch forests have been defined: Phase of young birch forest formation, Phase of active growth of birch and appearance of spruce under birch canopy, Phase of two layers tree stand - first tree layer of birch, second tree layer of spruce, Phase of changing of chief breed in forest as result of death and treefall of birch trees.
Сопоставлены два типа засоления - минерализованными сеноманскими водами и подтоварными водами сырой нефти в различных зонах загрязнения (эпицентр, импактная зона, граница). Систематическое положение почв определяли по «Классификации и диагностике почв России» (Шишов и др., 2004) и «World Reference Base for Soil Resources» (IUSS…, 2022). Загрязненные почвы классифицируются как техногенно засоленные подзолистые почвы (Chloridictechnic Salictechnic Gleyic Podzol) и техногенно засоленные аллювиальные почвы (Salictechnic Chloridictechnic Technic Gleyic Fluvisol). Для выявления особенностей накопления солей при засолении минерализованными сеноманскими водами и подтоварными водами сырой нефти заложено два почвенных разреза (Р-1, Р-2 соответственно) в наиболее трансформированной зоне - эпицентре. Пробы отобраны по всей глубине почвенного профиля. В эпицентре, импактной зоне, на границе загрязнения также заложен ряд почвенных прикопок (П-1.1, П-1.2, П-1.3; П-2.1, П-2.2, П-2.3). Глубина отбора проб составила 0-10 и 10-30 см. В большинстве случаев нефтезагрязненные почвы характеризуются сульфатным типом засоления по анионному составу и натриевым типом засоления по катионному составу. Токсичные соли представлены NaCl, Na2SO4, MgCl2.Для техногенно засоленных почв характерны сульфатно-хлоридный и натриевый типы засоления. Токсичные соли представлены NaHCO3, Na2SO4, MgCl2. Степень засоления в обоих типах загрязнения варьирует в широких пределах: от слабой до сильной. В нефтезагрязненных почвах выявлено, что увеличение содержании нефтепродуктов находится в тесной связи с увеличением степени засоления почв на достоверно значимом уровне ( р < 0.05). Предложен метод по восстановлению техногенно засоленных почв, основанный на мероприятиях, используемых в мелиоративной практике (обустройство системы дренажных траншей, канав; гипсование; внесение удобрений). Комплекс мероприятий целесообразно дополнять биологическим этапом рекультивации с использованием солетолерантной растительности. При добыче нефти в качестве химического реагента для повышения отдачи нефтяного пласта используется хлорорганические соединения. Хлорид-ион (основной компонент данных реагентов) также является доступным и хорошим растворителем, способным удалять парафиновые отложения в скважинах, а также обладает высокой миграционной способностью. В связи с этим именно данный ион был выбран основным показателем, характеризующим эффективность применяемых решений по рекультивации. В последующие годы проведен мониторинг содержания хлорид-ионов на различных участках (фоновом, экспериментальном и контрольном). Выявленные особенности изменения экологического состояния почв (развитие процесса техногенного галогенеза и процессов техногенного осолонцевания) целесообразно учитывать при проведении новых масштабных опытно-промышленных испытаний новых природоохранных мероприятий в среднетаежной подзоне Западной Сибири. Two types of salinization are compared: mineralized Cenomanian waters and crude oil bottom waters in different pollution zones (epicenter, impact zone, boundary). The systematic position of soils was determined according to the Classification and Diagnostics of Soils of Russia (Shishov et al., 2004) and the World Reference Base for Soil Resources (IUSS…, 2022). Contaminated soils are classified as technogenically saline podzolic soils ( Chloridictechnic Salictechnic Gleyic Podzol ) and technogenically saline alluvial soils ( Salictechnic Chloridictechnic Technic Gleyic Fluvisol ). To identify the features of salt accumulation during salinization by mineralized Cenomanian waters and crude oil bottom waters, two soil profiles (P-1, P-2, respectively) were laid in the most transformed zone - the epicenter. Samples were taken along the entire depth of the soil profile. In the epicenter, impact zone, pollution boundary, a number of soil pits are also laid (P-1.1, P-1.2, P-1.3; P-2.1, P-2.2, P-2.3). The sampling depth was 0-10 cm and 10-30 cm. In most cases, oil-contaminated soils are characterized by the sulfate type of salinization with anionic composition and the sodium type of salinization with cationic composition. Toxic salts are represented by NaCl, Na2SO4, MgCl2. For technogenically saline soils, sulfate-chloride and sodium types of salinization are characteristic. Toxic salts are represented by NaHCO3, Na2SO4, MgCl2. The degree of salinization in both types of pollution varies widely: from weak to strong. In oil-contaminated soils, it was found that an increase in the content of oil products is closely related to an increase in the degree of soil salinization at a reliably significant level ( p < 0.05). A method for restoring technogenically saline soils is proposed, based on measures used in melioration practice (arrangement of a system of drainage trenches, ditches; gypsum application; fertilization). It is advisable to supplement the set of measures with a biological stage of reclamation using salt-tolerant vegetation. In oil production, organochlorine compounds are used as a chemical reagent to increase the recovery of the oil reservoir. Chloride ion (the main component of these reagents) is also an available and good solvent capable of removing paraffin deposits in wells. In this regard, this ion was chosen as the main indicator characterizing the efficiency of the applied reclamation solutions. In subsequent years, monitoring of the dynamics of changes in the content of chloride ions in various areas (background, experimental and control) was carried out. The identified features of changes in the ecological state of soils (development of the process of technogenic halogenesis and processes of technogenic alkalization) should be taken into account when conducting new large-scale pilot industrial tests of new environmental protection measures in the middle taiga subzone of Western Siberia.
Проанализировано влияние лесопользования (прежде всего промышленных рубок леса) на структуру местообитаний и распределение лося ( Alces alces (Linnaeus)) в таежных ландшафтах Восточной Фенноскандии (Восточная Финляндия и Республика Карелия) при использовании материалов массовых учетов численности (зимний маршрутный учет) и данных инвентаризации лесов. Более высокие показатели численности отмечены в интенсивно используемых лесной промышленностью ландшафтах западной части исследованного региона. Отмечена позитивная связь показателя учета с представленностью лиственных и смешанных молодняков ( R = 0.30-0.45; p< 0.05) и стабильно отрицательная - с долей площади болот ( R = -0.78; p < 0.01). Выявлены существенные различия в закономерностях распределения лося в разных частях исследованного региона. Рассмотрена зависимость моделирования территориального распределения лося от структуры местообитаний: пошаговый множественный регрессионный анализ влияния природных и антропогенных факторов. При расчетах использовано 17 независимых переменных, характеризующих структуру лесной растительности, а в качестве зависимой переменной - индекс зимнего маршрутного учета лося. В статистических моделях множественной регрессии результативными регрессорами были доля спелых лесов, представленность открытых болот, доля сельхозугодий, доля вторичных средневозрастных лесов и доля вырубок. Антропогенная трансформация лесных ландшафтов в целом позитивно сказывается на численности и распределении популяции лося, особенно на первых этапах лесопромышленного освоения массивов тайги. При этом существенное влияние (неоднозначное в приграничных регионах двух стран) оказывают не только лесопользование, но и другие формы антропогенного воздействия. The article analyzes the impact of forest management (primarily industrial logging) on the habitat structure and territorial distribution of the moose ( Alces alces (Linnaeus)) in the taiga landscapes of Eastern Fennoscandia (Eastern Finland and the Republic of Karelia). Materials of population counts (Winter Track Account) and forest inventory data were used. Higher population values are noted in the landscapes of the western part of the studied region that are intensively used by the forestry industry. A positive relationship is noted between the Winter Track Account index and the representation of deciduous and mixed young stands ( R = 0.30-0.45) and a consistently negative relationship with the proportion of bog area ( R = -0.78; p < 0.01). There are significant differences in the patterns of moose distribution in different parts of the studied region. The results of modeling the territorial distribution of moose depending on the habitat structure are considered: step-by-step multiple regression analysis of the influence of natural and anthropogenic factors. The calculations used 17 independent variables characterizing the structure of forest vegetation, and the index of Winter Track Account of moose as a dependent variable. In statistical models of multiple regression, the effective regressors are the proportion of mature forests, the representation of open bogs, the proportion of agricultural lands, the proportion of secondary middle-aged forests and the proportion of clear-cuts. Anthropogenic transformation of forest landscapes generally has a positive effect on the number and distribution of the moose population, especially in the early stages of forest industry development of taiga forest. At the same time, not only forest management, but also other forms of anthropogenic impact have a significant impact (ambiguous in the border regions of the two countries).
