С. П. Ефремов, Т. Т. Ефремова, А. В. Пименов, Т. С. Седельникова
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия efr2@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: болота, суходолы, сосна обыкновенная, экотопы, радиальный прирост
Страницы: 3-12
Обоснована целесообразность разработки новых методов оценки отклика древесных растений на воздействия факторов внешней среды с акцентом на изменчивость структуры пула годичных колец древесины. Диагностика и интерпретация распределенного пула колец рассматриваются с учетом социума леса в связи с различными интервалами их изменчивости по знакам годичных приростов. Актуализирована необходимость особого внимания к гидроморфным местопроизрастаниям, отличающимся от суходолов более сложным набором факторов среды, определяющих рост и развитие деревьев на болотах различных типов водно-минерального питания. Обсуждаются исторически созвучные с настоящим исследованием традиционные отечественные подходы к оценке биологической и технической спелости древесины, позволяющие идентифицировать редкие и наиболее ценных сортименты в болотных лесах. В контексте реализации поставленных задач обоснована целесообразность изучения сосновых лесов лесоболотных комплексов северной части междуречья Оби и Томи, существенно различающихся между собой по происхождению и локализации в рельефе, возрастной структуре, условиям водно-минерального питания, типологической специфике и продуктивности напочвенной растительности. Охарактеризованы биоэкологические особенности этого региона, где целевым поиском найдены и изучены однородные по составу моновидовые древостои избыточно влажных и суходольных сосняков, представленных сосной обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Основной акцент сделан на экологических рядах местообитаний и типологической характеристике сосняков. Представленная информация предваряет сущностное изложение результатов исследования во второй части настоящей статьи: «Сообщение II. Экспериментально-аналитические аспекты», отражая их репрезентативность и экстраполяционный потенциал.
С. П. Ефремов, Т. Т. Ефремова, А. В. Пименов, Т. С. Седельникова
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия efr2@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: болота, суходолы, сосна обыкновенная, экотопы, выборки деревьев, возрастная структура, массивы годичных колец, знаки прироста, критерии распределения
Страницы: 13-27
На примере избыточно влажных и суходольных сосняков, представленных сосной обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), произрастающих на северном пределе междуречья Оби и Томи, обосновано опытное применение новой оригинальной методики распознавания и оценки хронологической мозаики рядов ширины годичных колец в виде индивидуальных чередований и группово-слитных (векторных) совокупностей. Базовый объем обсуждаемого материала образуют 13 пробных площадей с выборкой 1493 деревьев в возрастном диапазоне 22-367 лет. Они содержат 244 702 годичных кольца, общая ширина которых в погонном линейном выражении составляет 151 788 мм. Их индикационный потенциал описан суммарными и неравно распределенными массивами годичных колец в больших и малых выборках деревьев - от 11 до 280 шт. Диагностика и интерпретация распределенного пула колец рассматриваются в контексте социума леса в связи с различными интервалами их изменчивости по знакам годичных приростов. Необходимое разграничение выполнено по разнице между шириной каждого предыдущего и последующего кольца. Показано, что методика скользяще-пошагового сопоставления колец-погодок не только надежно фиксирует, но и взаимно разделяет варианты совстречаемости лет с увеличением, снижением и дублированием трендов годичных приростов в рядах ширины колец. Введены понятия условно стартовых и рядовых колец, из которых вторые численно и по суммарной ширине намного превышают первые. Аргументируется целесообразность их вовлечения в расчеты общих и разделенных по экотопам пробных площадей линеек возрастных различий. В сравнительном ключе впервые оцениваются сепарированные признаки особо информативных массивов годичных колец болотных сосняков послепожарного генезиса. Показано, что в случаях стихийных и антропогенных элиминаций древостоев вид способен не только на прежних, но и на производных экотопах формировать возрастные генерации и типы коренных материнских сосняков.
А. А. Онучин, В. Е. Арясов, А. М. Шемберг
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия onuchin@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: сосновые молодняки, рубки ухода, густота древостоев, прирост хвои, прирост древесины, депонирование углерода, фотосинтез
Страницы: 28-34
Проведены синхронные наблюдения за динамикой прироста древесины и хвои сосновых молодняков 22-летнего возраста на бывших сельскохозяйственных угодьях в Красноярской лесостепи. Установлено, что в перегущенных древостоях (с начальной густотой 40.7 тыс. шт./га) максимальный прирост древесины происходит в возрасте 15 лет, после чего наблюдается устойчивое его снижение. Насаждения с начальной густотой 10.8 тыс. шт./га, а также со сниженной в результате рубок ухода в 8-летнем возрасте до 2.9 тыс. шт./га демонстрируют продолжающееся увеличение прироста древесины в течение всего периода наблюдений. При этом в варианте с рубками ухода в возрасте 18 лет наблюдаются стабилизация и некоторое снижение прироста массы хвои, тогда как насаждения, не пройденные рубками ухода, независимо от начальной густоты сохраняют тенденцию увеличения прироста массы хвои. Кажущийся парадокс снижения в определенном возрасте прироста древесины с одновременным сохранением тенденции увеличения прироста хвои в перегущенном молодняке и снижение прироста хвои с одновременным сохранением тенденции увеличения прироста древесины в насаждении, пройденном рубками ухода, объясняется повышением эффективности работы ассимиляционного аппарата в условиях низкой конкуренции за ресурсы среды. Данный факт подтвержден специальными исследованиями эффективности фотосинтеза хвои в перегущенных сосняках и насаждениях, где деревья продуцируют в условиях, приближенных к свободному росту. Полученные результаты могут быть полезны при выращивании насаждений различного целевого назначения.
В. Е. Бенькова1, А. В. Бенькова1, Д. А. Машуков1, А. С. Прокушкин1, А. В. Шашкин1, Е. А. Шашкин1, А. В. Качаев2 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия benkova@yandex.ru 2Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия avkachaev@gmail.com
Ключевые слова: радиальный прирост, лиственница Гмелина, антропогенное воздействие, гидротермические почвенные условия, климатические факторы
Страницы: 35-46
Приведены результаты исследования последствия антропогенного воздействия (прокладка через северотаежный лиственничник дороги - «зимника», функционировавшей с 1984 по 2002 г.) на радиальный рост деревьев лиственницы Гмелина ( Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.). Выявлено, что после прокладки дороги у деревьев, растущих в пределах антропогенно измененного участка, радиальный прирост резко возрос и достиг пиковых значений - 0.971-1.601 мм, в то время как в естественном древостое остался равным 0.121 ± 0.003 мм. Измерения показали, что в конце августа сезонно-талый слой (СТС) на дороге и бровке (119.1 ± 18.4 и 71.9 ± 6.8 см) существенно превышает таковой в естественном древостое (54.8 ± 5.8 см), т. е. на антропогенно измененном участке температура СТС в течение сезона возрастает быстрее и принимает более высокие значения. По скользящим климатическим функциям отклика индексов радиального прироста выявлено, что антропогенное воздействие модифицировало реакцию деревьев на влияние климатических факторов. Это выразилось в более ранней, по сравнению с естественным древостоем, реакции деревьев на весенне-раннелетние температуры воздуха, что свидетельствует о более раннем начале роста годичного кольца, а также в более продолжительной (конец мая - конец июня) по сравнению с контролем (конец мая - начало июня) реакции деревьев вблизи дороги на количество осадков. Сделано заключение, что модификация климатического сигнала и резкое увеличение радиального прироста обусловлены улучшением гидротермических условий на антропогенно измененном участке. Выявлено, что после прекращения эксплуатации дороги в 2002 г. гидротермические почвенные условия и радиальный прирост деревьев на антропогенно измененном участке леса «вернутся» к фоновому состоянию примерно через 30 лет, что сходно с постпирогенным восстановлением. Учет долговременных эффектов улучшения гидротермических свойств сезонно-талого слоя, уменьшения толщины органического слоя и формирование увеличенных радиальных приростов на антропогенно измененном участке древостоя может повысить точность оценок баланса углерода в лесных экосистемах криолитозоны.
В. А. Иванов1,2, Г. А. Иванова1, Е. О. Бакшеева2, Д. В. Шебеко2 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия ivanovv53@yandex.ru 2Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия morozovaelenabaksheeva@mail.ru
Ключевые слова: лесные пожары, пожароопасный период, лесные горючие материалы, пожарные эмиссии, парниковые газы, самоочищение атмосферы
Страницы: 47-56
Ежегодно на территории Среднесибирского подтаежно-лесостепного района возникают лесные пожары. За пятилетний период (с 2018 по 2022 г.) было зарегистрировано 1303 пожара на площади 87.5 тыс. га. В статье приведены расчеты эмиссии парниковых газов при пожарах в насаждениях лесного района за рассматриваемый период. Объем эмиссии при лесных пожарах определяется интенсивностью горения и метеоусловиями. По полученным данным о количестве сгорающих при пожаре лесных горючих материалов рассчитана масса парниковых газов (СО2, СН4, N2О), выделяющихся во время горения в зависимости от типа насаждения и метеоусловий, влияющих на высыхание горючих материалов с использованием общепринятых методик. Выявлено, что ежегодно при пожарах в насаждениях Среднесибирского подтаежно-лесостепного района эмиссия парниковых газов составляет от 13.5 до 804 тыс. т. За рассматриваемый пятилетний период по расчетным данным выделилось при лесных пожарах более 1.2 млн т парниковых газов, с преобладанием СО-СО2. Наибольшая доля эмиссии при пожарах (более 95 %) приходится на весенний пожароопасный период. Изменчивость коэффициента самоочищения атмосферы существенно различается по периодам пожароопасного сезона. Выявлено, что благоприятные условия рассеивания эмиссий от лесных пожаров на территории Среднесибирского подтаежно-лесостепного района складываются в весенний период, когда регистрируется наибольшее число ветреных дней.
В. Л. Кошкарова, А. Д. Кошкаров
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Российская Федерация koshkarova.vl@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: реконструкция растительности, макроостатки растений, климат, голоцен, геохронология, Северная Эвенкия
Страницы: 57-67
В статье освещены результаты палеоботанического изучения торфяных отложений в бассейне среднего течения р. Котуй (Северная Эвенкия). Базовым материалом для исследования стали макроостатки ископаемых растений. На основании изменения видового состава ископаемых объектов и радиоуглеродного датирования по 14С реконструирована динамика фитоценотической структуры лесных формаций за последние 6000 календарных лет. Дана количественная оценка их климатической обусловленности. В начале рассматриваемого времени в результате потепления и повышения влажности увеличивается биоразнообразие растительного покрова и формируется формация бореальных смешанных лесов с елью сибирской ( Picea obovata Ledeb.) и сосной обыкновенной ( Pinus sylvestris L . ). С нарастанием континентальности и похолодания климата биоразнообразие падает, а доминирующей формацией становится редкостойная лиственничная с лиственницей Гмелина ( Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.). Установлена динамика границ ареалов лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.), л. Гмелина и кедрового стланика ( Pinus pumila (Pall.) Regel.) на рубеже климатического оптимума и в позднем голоцене.
А. П. Ковалев, А. Ю. Алексеенко, Т. Г. Качанова
Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, Хабаровск, Россия a.p.kovalev51@mail.ru
Ключевые слова: лесной фонд, лесозаготовки, способ рубки, лесосечные машины, группа факторов
Страницы: 96-102
Рациональное лесопользование, обеспечивающее устойчивость послерубочного состояния древостоев и направление лесообразовательных процессов при формировании лесных фитоценозов новой генерации, во-многом зависит от приемов лесоэксплуатации насаждений. Для каждого отведенного в рубку участка лесного фонда необходим подбор оптимального для него сочетания способов рубки, комплекса лесосечных машин и технологической схемы их применения. Основными критериями, определяющими выбор оптимальных приемов лесозаготовок и лесосечной техники, являются три группы факторов, характеризующих как насаждение в целом, так и условия его произрастания (естественно-географические факторы), а также лесоводственно-экологические показатели воздействия лесосечных операций на лес и лесную среду (технико-технологические факторы) и, конечно, функционально-нормативные ограничения и требования к проведению заготовки древесины (регламентирующие факторы). К первой группе факторов, влияющих на выбор способов рубок и технологии лесосечных работ, относятся целевое назначение лесов, возрастная структура древостоев, полнота насаждения, наличие естественного возобновления, крутизна склона, сезон лесозаготовок, влажность и промерзание почвы; вторая группа характеризует показатели воздействия техники и технологии лесосечных работ на сохранность основных компонентов леса - древостой, подрост и почву и третья группа - это лесоводственные ограничения, предъявляемые к заготовке древесины, в том числе допустимые воздействия лесоэксплуатации на все компоненты насаждения и лесную среду. Установлено, что для лесов Дальнего Востока соотношение различных способов рубок по лесоводственно-экологическим показателям должно иметь следующие пропорции: сплошнолесосечные - 30-35 %, выборочные - 60-65 %, постепенные - 5-10 %. Среди технологий лесосечных работ наиболее приемлемы узкопасечные схемы заготовки древесины на базе бензопил и трелевочников с чокерной оснасткой, а также харвестеров и форвардеров при извилистом передвижении по лесосеке. Оптимизация приемов заготовки древесины напрямую зависит от правильного выбора способов рубок и технологии лесосечных работ применительно к основным лесным формациям Дальнего Востока.
Дана краткая историческая справка и представлены основные результаты научно-исследовательской, научно-организационной и научно-популяризаторской деятельности Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН за первые два десятилетия XXI в. Приведены результаты работы института по различным направлениям, как фундаментальным, так и прикладным. Институт ведет исследования в области динамики континентальной и субаквальной криолитозоны Российской Арктики. Важное место занимает анализ реакции криогенных экосистем Арктической зоны России на глобальное потепление климата. Были достигнуты значительные успехи в области инженерного мерзлотоведения, организации мониторинга теплового состояния мерзлой толщи, в картировании мерзлоты и др. Результаты исследований института применяются для оценки устойчивости инженерных сооружений и автомобильных дорог, экологической безопасности северных городов, оптимизации использования агроземель криолитозоны, определения перспектив использования подмерзлотных вод криолитозоны в качестве альтернативного источника водоснабжения и криогенных ресурсов России. Отмечено, что основным условием успешного развития отечественной геокриологии является совершенствование приборно-лабораторной базы исследований, а также организация обмена знаниями и данными посредством конференций и совместных проектов при объединении усилий ученых из разных стран и организаций. Решение сложного комплекса геокриологических задач в этих условиях возможно при соответствующей поддержке со стороны государства.
Борис Александрович Богоявленский - признанный исследователь регионов Сибири, Дальнего Востока и Монголии, крупный специалист в области общегеографического, тематического и атласного картографирования. Список его научных трудов насчитывает более 130 научных работ. Борис Александрович разработал, принимал участие в создании и публикации многолистных карт и их серий, серий карт альбомного и атласного типов, национальных и региональных атласов. О широком круге интересов Б.А. Богоявленского свидетельствуют его доклады, с которыми он выступал на научных конференциях мирового, национального и регионального уровней.
Бычков И. В., Хмельнов А. Е., Фёдоров Р. К., Фереферов Е. С., Гаченко А. С.
Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН, Иркутск, Россия
Ключевые слова: геоинформационная система, конвертер, геопортал, WPS-сервисы, спецификации, триангуляции Делоне, анализ данных ДЗЗ.
Страницы: 49–60
В ИДСТУ СО РАН работы в области создания и использования геоинформационных технологий начались на ранних этапах их применения, еще в 1990-е годы. За это время был создан ряд оригинальных геоинформационных программных библиотек и систем, других программных систем, поддерживающих отображение информации на электронных картах, а также систем для работы с пространственной информацией, созданных с использованием готовых программных решений. В данной работе представлены наиболее интересные из этих разработок в исторической перспективе. В статье рассматривается опыт, полученный в ходе выполнения таких разработок, как конвертеры для перевода между различными форматами векторных карт; информационно-справочные системы с отображением информации на карте; информационно-аналитические и OLAP-системы; системы для публикации векторных карт в Интернет/интранет; сервис получения фрагментов векторной топоосновы; оригинальный формат MRG для представления растровых данных большого объема; оригинальная библиотека для работы с триангуляциями и ряд ее применений; муниципальная ГИС и Адресный план г. Иркутска; ГИС «Инвестора» г. Иркутска; программное обеспечение для создания геопортала; обработка данных ДЗЗ с использованием нейросетей; разработки в области цифрового экологического мониторинга, выполненные в рамках крупного научного проекта «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории (БПТ)».