Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2020 номер 6

Целью работы является определение границ перемещения семян сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. на территории Сибири на основе оценки успешности роста 40-летних географических культур, созданных в Богучанском лесничестве Красноярского края. В географических культурах исследуются 83 климатических экотипа на двух участках с разными лесорастительными условиями. Более 40 % климатических экотипов представляют сосновые леса Сибири. Многолетние наблюдения за комплексом признаков географических культур (сохранность, рост в высоту и по диаметру, запас стволовой древесины, фитопатологическое состояние деревьев и форма ствола) позволили провести анализ ранговой стабильности климатических экотипов. Анализ стабильности климатипов по селекционным показателям проведен в разных экологических и климатических условиях. В результате выявлены перспективные климатипы в пределах каждого экспериментального участка и показаны различия между участками. Получен усредненный показатель по комплексу признаков на каждом участке, который является итоговой оценкой успешности роста климатипов в данном возрасте и основанием для сравнительного анализа сходства и различия климатипов. В результате проведенного сравнительного анализа предложены рекомендации по перемещению семян и выделению лесосеменных районов. При создании лесных культур рекомендуется осуществлять перенос семян в широтном и долготном направлениях в определенных пределах, учитывая стороны света. В рамках уточнения лесосеменного районирования сосны обыкновенной и для лесных предприятий, занимающихся выращиванием лесных культур и плантаций, на территории Красноярского края, Хакасии, Тывы и Иркутской области рекомендовано вместо одиннадцати действующих лесосеменных районов ограничиться пятью, границы которых представлены на карте.

Вследствие видоспецифичности реакций лесных экосистем на глобальные изменения климата и сложности их морфоструктуры изменения биопродуктивности в пределах биомов и материков моделируются с использованием сформированных баз эмпирических данных по отдельным древесным видам с учетом их морфоструктуры. При этом первоочередное внимание уделяется изменению фитомассы лесных насаждений под влиянием средних температуры и осадков. Однако результаты моделирования откликов фитомассы лесов на глобальные изменения температуры и осадков противоречивы и характеризуются неопределенностью в прогнозах климатически обусловленной динамики лесного покрова. Настоящая статья посвящена исследованию трансконтинентальных климатически обусловленных трендов в структуре фитомассы лесов, формируемых видами рода дуб Quercus spp. На основе сформированной базы данных из 663 пробных площадей на территории от Франции до Японии и Китая выявлены статистически значимые изменения в структуре фитомассы насаждений, связанные со сдвигами зимних температур и среднегодовых осадков. Установлено, что при предполагаемом повышении температуры может происходить увеличение фитомассы общей, надземной и стволов, но масса листвы, ветвей и корней возрастает лишь в регионах достаточного увлажнения, а при нехватке осадков она снижается. В случае увеличения осадков при неизменной температуре фитомасса общая, над- и подземная и стволов может снижаться, но масса листвы и ветвей сократится лишь в холодных регионах, а в теплых может произойти ее увеличение до 20-30 %.

Статья посвящена оценке системы взаимодействия и связи при тушении крупных пожаров в целях создания более эффективной системы управления силами и средствами тушения и обеспечения надежной системы контроля выполняемых решений. Исследования состояния вопроса, изложенные в статье, планируется использовать для подготовки методики управления силами и средствами на крупных пожарах, которая может быть утверждена отраслевыми нормативно-правовыми актами заинтересованных федеральных государственных исполнительных органов. Большая часть лесного фонда Российской Федерации находится в удаленных и труднодоступных районах. Это приводит к тому, что часть лесных пожаров переходит в крупные. Несмотря на то что на крупные лесные пожары в Российской Федерации приходится всего лишь около 8-18 % по количеству, суммарно пройденная ими площадь составляет около 90 %. Повышение эффективности борьбы с крупными лесными пожарами крайне актуально, и от правильной организации данной работы будет зависеть размер ежегодного ущерба для бюджета нашей страны. В основу приведенных в статье результатов оценки информационного обеспечения при тушении положен анализ применения наиболее эффективных технологических решений, которые в России имеются (как в военном, так и в гражданском секторе) и с успехом могут быть адаптированы для решения задач борьбы с крупными лесными пожарами. В отечественной системе принятия решений нужно активно использовать современные возможности ИСДМ-Рослесхоз для прогнозного моделирования распространения крупного пожара и представления других фактических и расчетных параметров.

Рассматривается возможность совершенствования охраны от пожаров лиственничников Казахстанского Алтая. Предлагается прогнозировать возникновение пожаров и их поведение на основе карт растительных горючих материалов по разработанной компьютерной программе прогноза поведения пожаров растительности, включающей скорость распространения, развитие, ближайшие последствия и расчет сил и средств для остановки пожара. Основой карт растительных горючих материалов (РГМ) является пирологическая характеристика типов леса и других категорий участков, которая базируется на классификации РГМ, разработанной в Институте леса им. В. Н. Сукачева СО РАН. Ранее указанная характеристика растительности на территории Казахстанского Алтая не давалась. Впервые в данном регионе в лиственничных типах леса определены типы основных проводников горения (типы ОПГ), что дает возможность прогнозировать пожарное «созревание» участков растительности, учитывая изменения погодных условий. Типы основных проводников горения в лиственничниках Казахстанского Алтая устанавливались путем анализа региональных описаний типов леса, которые содержатся в лесоустроительном проекте организации лесного хозяйства. Дано краткое описание компьютерных программ для составления карт растительных горючих материалов («PGM») и для прогноза распространения, интенсивности, развития и последствий возникающих пожаров («PGM2»). На примере Маркакольского лесничества проиллюстрирована работа обеих программ: приведены примеры карт растительных горючих материалов для разных периодов пожароопасного сезона и проанализировано поведение условно заданного низового пожара. Применение выполненных разработок на практике значительно повысит эффективность использования лесопожарной техники и финансовых средств, так как позволит принимать оптимальные решения в случаях недостатка сил и средств пожаротушения при одновременном возникновении нескольких пожаров. В отдельных случаях прогноз поведения действующих пожаров позволит принять решение об отсутствии необходимости их немедленной остановки.

Участие белков стресса в формировании приспособленности растений к условиям окружающей среды до сих пор не раскрыто полностью. Для выявления роли дегидринов (ДГ) в стратегии биохимической адаптации видов, занимающих различные экологические ниши, сопоставляли количество и сезонную динамику ДГ в хвое сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. и ели сибирской Picea obovata Ledeb. в условиях периода вегетации. Погодные условия в период исследования были благоприятными для фотосинтетической активности хвойных. Если судить по суммарной месячной интенсивности поглощения CO₂, физиологическая активность обоих видов не отличалась от присущих им средних значений этого показателя. Различными в хвое сосны и ели оказались количественное соотношение содержания конститутивных ДГ 72 и 55 кД, которое варьирует в зависимости от сезона, а также накопление «уникальных» для каждого вида ДГ, которые располагались у сосны в высоко- и низкомолекулярной областях, а у ели - в среднемолекулярной. Полученные результаты позволяют предположить, что приуроченность произрастания сосны обыкновенной к более засушливым условиям вегетации, а ели сибирской - к более влажным, но холодным может быть сопряжена с накоплением определенных ДГ. К способности сосны обыкновенной и ели сибирской занимать разные места обитания может иметь отношение повышенное накопление конститутивных белков ДГ 72 и 70 (у сосны) и 55 кД (у ели), но не различия в составе ДГ.

Впервые приводятся сведения о распространенных в горно-таежных районах альгобриофитных ассоциациях, средообразующими организмами которых являются представители рода гедвигии Hedwigia P. Beauv. (Bryophyta). Исследования проведены в Сохондинском государственном биосферном заповеднике (Забайкальский край, Россия). Для изучения отобраны альгобриофитные сообщества в горной тайге с камней в лесу, каменистых россыпей, скал-останцов, скальных выходов, галечника. Атмосферные осадки здесь - единственный источник влаги. В дернине гедвигии режим температуры и влажности отличался от такового на обнаженной поверхности камней. При более высокой влажности температура во мхах в среднем была на 0.6 °С ниже, чем в это же время на обнаженной поверхности субстрата. В дернине мха, формирующейся на камнях под пологом леса, по сравнению с открытыми пространствами каменистых россыпей было теплее на 1-4 °С, а относительная влажность на 4-8 % выше. Произрастающим на кислых горных породах представителям гедвигии свойственна кислая реакция среды. Во всех изученных образцах мохообразных обнаружены эпибриофитные водоросли. Всего зарегистрировано 68 видов из отделов: Chlorophyta - 40, Cyanoprokaryota - 13, Streptophyta - 8, Ochrophyta - 4, Bacillariophyta - 3. Для большинства из них характерно наземное местообитание. Некоторые из найденных родов водорослей известны как симбионты лишайников. В ассоциациях преобладали цианопрокариоты-диазотрофы из родов носток Nostoc Vauch. ex Bornet et Flahault и стигонема Stigonema C. Agardh ex Bornet et Flahault. Обнаружены значительные флуктуации их численности во времени и пространстве. Ассоциированные с гедвигией диазотрофы могут служить источником азота для мха. Показано, что гедвигия накапливает 0.7-1.5 (2.2) % минерального азота. Сопоставимое с гедвигией количество азота аккумулирует один из доминантов мохового покрова в таежных экосистемах юга Сибири ритидиум морщинистый Rhytidium rugosum (Hedw.) Kindb. Этот вид также образует ассоциации с доминированием родов носток и стигонема. Содержание минерального азота в самих свободноживущих эпигейных и эпилитных цианопрокариотах родов носток и стигонема может до 2-3 раз превышать таковое в исследуемых мхах.

Дан краткий обзор исследований техногенных воздействий на объекты промышленной ботаники и лесные экосистемы и приведен перечень ведущих российских научных школ, занимающихся этой проблемой в разных регионах. Названы основные объекты этих исследований. Схематически в сфере техногенного лесоводства выделено несколько групп объектов исследований: 1) леса вблизи мощных источников техногенного воздействия; 2) леса зеленых зон вокруг крупных городов и промышленных центров; 3) городские леса и лесопарки; 4) культивируемые лесные насаждения в географически нелесных районах (в степи, лесотундре и др.). Обосновывается необходимость обобщения результатов изучения техногенных воздействий на лесные экосистемы и лесное хозяйство и выделения этих исследований в отдельную отрасль биологической науки - техногенное лесоводство. Рассматриваются вопросы функционирования рекреационных лесов, органично входящих в структуры лесов зеленых зон, пригородных и городских лесов, лесопарков. В этих лесах важно соблюсти положительный баланс между антропогенной нагрузкой и возможностью полноценного отдыха жителей. Отмечается, что лесные насаждения, в первую очередь городские леса и лесопарки, нередко передаются в ведение региональных или ведомственных властей, что может приводить и часто приводит к негативным последствиям. Утверждается, что наиболее универсальным и эффективным направлением для теории и практики защиты природы и человека от техногенных загрязнений является техногенное лесоводство.

Дан обзор современной зарубежной литературы по применению геномного отбора в лесной селекции. Кратко охарактеризована суть метода, использующего связь между проявлением фенотипических признаков и генетическими маркерами, в качестве которых используются однонуклеотидные замены SNP ( single nucleotide polymorphism ). Это позволяет дать геномную оценку плюсового дерева без длительного испытания по потомству в культурах, что значительно сокращает селекционный цикл. Кратко охарактеризованы селекционные программы с использованием геномного отбора для сосны обыкновенной Pinus sylvestris L . , сосны скрученной P. contorta Douglas ex Loudon, сосны приморской P. pinaster Aiton, сосны ладанной P. taeda L., ели европейской Picea abies (L.) Karst., ели белой P. glauca (Moench) Voss, ели черной P. mariana (Mill.) Britton, Sterns & Poggenb., ели гибридной P. glauca (Moench) Voss. × P. engelmannii Parry ex Engelm., ели дугласии Pseudotsuga menziesii Mirb. (Franco), эвкалипта Eucalyptus L’Hеr. и каштана Castanea Mill., реализуемые в Швеции, Канаде, Франции, США, Бразилии и Новой Зеландии. Показано, что геномный отбор применяется в основном для признаков роста (высоты и диаметра) и качества древесины (угол наклона микрофибрилл целлюлозы, упругость и плотность древесины и др.), а также на устойчивость к грибным болезням и насекомым-вредителям. Приведены данные об оптимальном числе ДНК-маркеров для получения надежных оценок геномного прогноза. Отмечено, что полученные оценки геномного прогноза для исследованных признаков были в целом довольно высокими. Вместе с данными о существенной экономической эффективности метода вследствие значительного сокращения селекционного цикла это свидетельствует о его перспективности в лесной селекции. Сдерживающим фактором для применения геномного отбора в нашей стране может быть недостаток испытательных культур, заложенных семьями полных сибсов. Решением проблемы может быть использование вегетативных потомств плюсовых деревьев, включенных в клоновые архивы.

Освещается 90-летняя история создания и развития первого высшего учебного заведения лесного профиля в Красноярском крае - Сибирского лесного института (СибЛИ) / Сибирского лесотехнического института (СибЛТИ) / Сибирского технологического института (СибТИ) / Красноярской государственной технологической академии (КГТА) / Сибирского государственного технологического университета (СибГТУ). В настоящее время это Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М. Ф. Решетнева (СибГУ им. М. Ф. Решетнева). Приводится информация об основных этапах формирования вуза, направлениях подготовки специалистов лесного профиля, проведения научных исследований.