ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ"

Транскрипт

1 ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ Научный журнал 2015 г. Том 5 3 (19) Учредитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (ВГЛТУ) Председатель редакционной коллегии д.т.н., проф. В.М. Бугаков Главный (научный) редактор д.т.н., проф. И.М. Бартенев Состав редакционной коллегии д.т.н., проф. Д.Н. Афоничев (Россия) д.т.н, проф. М.В. Драпалюк (Россия) д.с.-х.н., проф. В.И. Казаков (Россия) д.ф.-м.н., проф. Н.Н. Матвеев (Россия) д.б.н., проф. С.М. Матвеев (Россия) д.э.н, проф. С.С. Морковина (Россия) д.т.н., доц. С.В. Фокин (Россия) д.т.н., проф. А.М. Цыпук (Россия) Ответственный секретарь С.В. Малюков Редактор А.С. Люлина Компьютерная верстка С.В. Малюков Состав редакционного совета д.т.н., проф. О.Н. Бурмистрова (Россия) д.т.н., проф. И.В. Григорьев (Россия) д.т.н., проф. А.А. Камусин (Россия) д.э.н., проф. Н.И. Кожухов (Россия) д.с.-х.н., проф. К.Н. Кулик (Россия) д.т.н., проф. В.И. Патякин (Россия) д.т.н., проф. А.Д. Платонов (Россия) д.с.-х.н., проф. С.А. Родин (Россия) д.т.н., проф. В.С. Сюнёв (Россия) д.б.н., проф. Н.Н. Харченко (Россия) д.т.н., проф. П.А. Бехта (Украина) проф. Чжоу Динго (Китай) д.х.н., проф. А. Маркомини (Италия) к.т.н., проф. В. Подразски (Чехия) д-р наук, проф. Ф. Ресснер (Германия) д.т.н., проф. Я. Седлячик (Словакия) проф. Ян Чжан (Китай) д-р химии Е.А. Чиркова (Латвия) Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации ПИ ФС от г. Материалы настоящего журнала могут быть воспроизведены только с письменного разрешения редакционной коллегии РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» , г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, телефон (473) , факс (473) , ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», 2015

2 LESOTEKHNICHESKII ZHURNAL Scientific Journal 2015 Vol. 5 3 (19) Founder Federal State Budget Educational Institution of High Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov» (VSFEU) Editorial Board Head Dr., prof. V.M. Bugakov Chief (Research) Editor Dr., prof. I.M. Bartenev Members of editorial board Dr., prof. D.N. Afonichev (Russia) Dr., prof. M.V. Drapalyuk (Russia) Dr., prof. V.I. Kazakov (Russia) Dr., prof. N.N. Matveev (Russia) Dr., prof. S.M. Matveev (Russia) Dr., prof. S.S. Morkovina (Russia) Dr., prof. S.V. Fokin (Russia) Dr., prof. A.M. Tsypuk (Russia) Executive secretary S.V. Malyukov Editor A.S. Lyulina Typesetting S.V. Malyukov Members of editorial council Dr., prof. O.N. Burmistrova (Russia) Dr., prof. I.V. Grigoriev (Russia) Dr., prof. A.A. Kamusin (Russia) Dr., prof. N.I. Kozhukhov (Russia) Dr., prof. K.N. Kulik (Russia) Dr., prof. V.I. Patyakin (Russia) Dr., prof. A.D. Platonov (Russia) Dr., prof. S.A. Rodin (Russia) Dr., prof. V.S. Syunev (Russia) Dr., prof. N.N. Kharchenko (Russia) Dr., prof. P.A. Bekhta (Ukraine) prof. Zhou Dingguo (China) Dr., prof. A. Marcomini (Italy) CSc., prof. V. Podrazsky (Czech Republic) Dr., prof. F. Roessner (Germany) Ph.D., prof. J. Sedliacik (Slovakia) prof. Yang Zhang (China) Dr. Chemistry J.A. Chirkova (Latvia) The journal is registered by the Federal Service for Supervision of Communications, Information Technology and Communications Registration certificate PI FS of Materials of this journal may be reproduced only with written permission of the editorial board PS FSBEI HE «VSFEU» , Voronezh, Timiryazeva str, 8, telephone (473) , fax (473) , FSBEI HE «VSFEU», 2015

3 СОДЕРЖАНИЕ Воронежскому государственному лесотехническому университету имени Г.Ф. Морозова 85 лет... 7 ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И ЛЕС Диас В.Н., Криксунов Е.А., Панков Я.В., Перелыгина Е.Н., Бизин С.А. Использование ризосферы для очистки сточных вод 10 ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ Дмитриева В.А., Нефедова Е.Г. Гидроэкологическая роль лесных насаждений в формировании режима водных ресурсов Исаков И.Ю., Мацнева М.А. Определение размеров и жизнеспособности пыльцы местных и интродуцированных видов берез Коротков С.А., Киселева В.В., Стоноженко Л.В., Иванов С.К., Найденова Е.В. О направлениях лесообразовательного процесса в ссеверо-восточном Подмосковье.. 41 Матвеев С.М., Гупалов Д.И. Лесоводственный и дендроклиматический анализ состояния насаждений лиственницы Гмелина западной части плато Путорана Мучник Е.Э. Лишайники как индикаторы состояния лесных экосистем Центра европейской России.. 65 Натхин М., Бек В., Мюллер Ю. Влияние засухи на рост деревьев в Германии от моделей к общим положениям 76 Сидоренков В.М., Дорощенкова Э.В., Лопатин Е.В., Рябцев О.В., Сидоренкова Е.М. Зонирование территории Удмуртской Республики по категориям среды обитания охотничьих ресурсов на основе данных спутниковой съемки Landsat 8 OLI-TIRS.. 84 Скрипников В.Н., Щетинкин С.В. Радиоэкологический мониторинг в лесных экосистемах Центральной лесостепи России Тимащук Д.А. Состояние и устойчивость сосновых насаждений в условиях антропогенного воздействия (на примере турбазы «Лесная сказка»). 102 Титов Е.В. Эффективный метод определения урожайности прививок кедра сибирского Трещевская Э.И., Тихонова Е.Н. Биологическая продуктивность древесных пород в насаждениях техногенных ландшафтов Курской магнитной аномалии Харченко Н.Н., Семенов У.А., Воронин Н.Е. Значение минерального питания в жизни кавказской серны в Сочинском национальном парке Шевченко Н.Е. Сообщества сосново-еловых лесов верхней части бассейна р. Печоры (Печоро-Илычский биосферный заповедник, Собинский участок) ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО Афоничев Д.Н. Оптимальное смещение лесовозных веток в глубинной части лесосырьевой базы Сушков С.И., Бурмистрова О.Н. Разработка критериев устойчивости автопоезда при назначении элементов плана автомобильных дорог Лесотехнический журнал 3/2015 3

if ($this->show_pages_images && $page_num < DocShare_Docs::PAGES_IMAGES_LIMIT) { if (! $this->doc['images_node_id']) { continue; } // $snip = Library::get_smart_snippet($text, DocShare_Docs::CHARS_LIMIT_PAGE_IMAGE_TITLE); $snips = Library::get_text_chunks($text, 4); ?>

4 ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКА. ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Горбунов Е.В., Панова Л.В., Атаманов С.Г. Теоретические и практические аспекты обеспечения промышленной безопасности на предприятих деревообрабатывающего комплекса из опыта экспертной деятельности. 169 Попов В.М. Влияние технологических факторов на прочность клеевых соединений древесины, сформированных на основе магнитообработанных клеев Рощина С.И., Лукин М.В., Лукина А.В., Лисятников М.С. Восстановление деревянной балки импрегнированием полимерной композицией на основе эпоксидной смолы ТЕХНОЛОГИИ. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ Бартенев И.М., Малюков С.В., Кириллова С.С. Эффективность применения грунтомета в условиях высокой пожароопасности Жданов Ю.М., Юдин Р.В., Попиков В.П., Канищев Д.А. Совершенствование технологического оборудования агрегата для удаления порубочных остатков из лесной полосы при рубках ухода Казаков В.И., Казаков И.В. Аналитические исследования процесса разрушения почвенного пласта выкопочной машиной с активными рабочими органами Попиков П.И., Юдин Р.В., Бакаев А.В. Исследование эффективности рабочего процесса выкопочной машины МВС-2,5 для крупномерных саженцев с гидропульсационным приводом на основе имитационного моделирования Соловьев Д.А., Карпова О.В. Водяная завеса для защиты лесопожарного автомобиля от воздействия лесных пожаров. 227 Фокин С.В., Шпортько О.Н. О средствах для посева сыпучих семян хвойных пород МЕНЕДЖМЕНТ. ЭКОНОМИКА. ОРГАНИЗАЦИЯ Безрукова Т.Л., Нестеров С.Ю., Печерская О.А. Метод оценки эффективности организации взаимодействия участников транспортно-логистической инфраструктуры региона Колесниченко Е.А., Спицына Е.В. Факторы экономической безопасности: региональный уровень анализа. 252 Соколинская Ю.М. Роль малого бизнеса в развитии лесной сферы экономики России 261 Яковлева Е.А., Небесная А.Ю. Компонентная характеристика кластера лесного сектора малолесного региона УПРАВЛЕНИЕ. МОДЕЛИРОВАНИЕ. ИНФОРМАТИКА Авдеева И.А. Управление развитием отраслевых предприятий Иванова А.В., Евлаков Я.П. Методика управления созданием инновационных продуктов лесных биотехнологий в лесном хозяйстве страны Морковина С.С., Драпалюк М.В., Баранова Е.В. Инновационные технологии в лесокультурном деле: реальность и перспективы Лесотехнический журнал 3/2015

5 CONTENTS Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov 85 years. 7 NATURAL SCIENCES AND FOREST Dias V.N., Kriksunov E.A., Pankov Y.V., Perelygina E.N., Bizin S.A. The use of rhizosphere for wastewater treatment: a review NATURE MANAGEMENT Dmitrieva V.A., Nefedova E.G. Hydroecological role of forest in formation of regime of water resources Isakov I.Yu., Matsneva М.A. Determining the size and viability of pollen of local and introduced species of birch trees Korotkov S.A., Kiseleva V.V., Stonozhenko L.V., Ivanov S.K., Naidenova E.V. To the trends in the forest forming process in northeastern Moscow region Matveev S.M., Gupalov D.I. Silvicultural and dendroclimatic analysis of plantations Gmelin larch western part of the Putoran plateau Muchnik E.E. Lichens as indicators of forest ecosystems in the Center of European Russia Natkhin M., Beck W., Müller J. The influence of drought on tree growth in Germany from models to general statements.. 76 Sidorenkov V.M., Doroshenkova E.V., Lopatin E.V., Ryabtsev O.V., Sidorenkova E.M. Zoning of the Udmurtija Republic territory by game resource habitat categories based on Landsat 8 OLI-TIRS satellite survey data. 84 Skripnikov V.N., Shchetinkin S.V. Radiation monitoring in forest ecosystems Central forest-steppe Russia 93 Timashchuk D. A. State and stability of pine plantings in the conditions of anthropogenous influence (on the example of the camp site «Forestry fairy tale») Titov E.V. Effective method of yield immunization cedar Siberian Treschevskaya E.I., Tihonova E.N. Biological productivity tree species in Kursk plantations technogenic landscapes magnetic anomaly 122 Kharchenko N.N., Semenov U.А., Voronin N.E. Importance of mineral nutrition in the life caucasian chamois in the Sochi national park Shevchenko N.E. Community pine-fir forests upper basin r. Pechora (Pechora-Ilych biosphere reserve, Sobinsky land). 142 FORESTRY ENGINEERING Afonichev D.N. The optimal offset hauling branches to the deep part of the forest base Sushkov S.I., Burmistrova O.N. Development of sustainability criteria in the appointment of road trains elements of the plan highway WOOD-PROCESSING. ENGINEERING CHEMISTRY Gorbunov E.V., Panova L.V., Atamanov S.G. Theoretical and practical aspects of industrial safety at the woodworking factories experienced by. 169 Лесотехнический журнал 3/2015 5

6 Popov V.M. Influence of technological factors on the strength of the adhesive compounds of wood, formed on the basis of magneto-treated adhesives Roschina S.I., Lukin M.V., Lukina A.V., Lisyatnikov M.S. Recovery wooden beams impregnating polymer composition based on epoxy resins TECHNOLOGY. MACHINERY AND EQUIPMENT Bartenev I.M., Malyukov S.V., Kirillova S.S. Efficiency of application thrower soil in conditions high fire risk Zhdanov Yu. M., Yudin R.V., Popikov V.P., Kanishev D.A. Improvement of technological equipment of the unit for removal of logging residues from the forest fringe in the thinning. 201 Kazakov V.I., Kazakov I.V. Analytical study of the process of destruction of soil layer machines for digging with active working bodies Popikov P.I., Yudin R.V., Bakaev A.V. The study workflow efficiency plant lifter МВС-2.5 for large-sized seedlings with getoperationname driven on the basis of simulation. 219 Solovyov D.A., Karpova O.V. Water curtain as protection for fire fighter vehicle from exposure forest fires 227 Fokin S.V., Shportko O.N. About tools for sowing bulk seeds of coniferous breeds MANAGEMENT. ECONOMICS. ORGANIZATION Bezrukova T.L., Nesterov S.Yu., Pecherskaya O.A. Method of assessment of efficiency interaction of participants of transport and logistics infrastructure in the region Kolesnichenko E.A., Spitsyna E.V. Factors of economic security: regional level analysis Sokolinskaya Yu.M. The role of small business in the sphere of economy development of the forest Russia Yakovleva E.A., Nebesnaya A.Yu. Component characteristics of cluster sparsely forest regionr BUSINESS ADMINISTRATION. MODEL ENGINEERING. INFORMATION SCIENCE Avdeeva I.A. Management of development of industrial enterprises 284 Ivanova A.V., Yevlakhov Ya.P. Management techniques create innovative products of forest biotechnology in the country's forestry Morkovina S.S., Drapalyuk M.V., Baranova E.V. Innovative technologies in case silviculture: reality and prospects Лесотехнический журнал 3/2015

7 Юбилей ВОРОНЕЖСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКОМУ УНИВЕРСИТЕТУ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА 85 ЛЕТ ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова» исполняется 85 лет. По лесоводственным меркам 85 лет это возраст спелости, а по человеческим зрелости и мудрости. Возраст, когда позади славная история, значимые результаты в подготовке инженерных и научных кадров, исследований и научных разработок, нескончаемое множество незабываемых легенд о наших выпускниках и событиях, с ними произошедших, а впереди радость новых успехов и открытий, слезы огорчений в динамически развивающейся жизни 21-го столетия. История университета начинается с 1918 года, когда в составе Воронежского сельскохозяйственного института было организовано лесное отделение по подготовке специалистов для лесного хозяйства. В 1930 году по решению ЦИК и СНК СССР лесное отделение было преобразовано в Лесохозяйственный институт, который в 1994 году был переименован в Воронежскую государственную лесотехническую академию, а в 2015 году Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова. История нашего вуза неразрывно связана с историей нашей страны. Первый контингент студентов лесного отделения в х годах составлял всего 20 человек. Это были в основном молодые люди в красноармейских шинелях, обуреваемые жаждой знаний. Всего за предвоенные годы институт окончили 800 человек. Многие выпускники того времени стали крупными руководителями производства и видными учеными. Годы Великой Отечественной войны оставили глубокий след не только на стенах института, но и в душах людей, которые работали и учились в то время. Институт был эвакуирован в г. Лубяны Татарской АССР, где базой размещения и работы был Лубянский лесной техникум. Здесь предстояло жить и работать с октября 1942 г. по апрель 1943 г. По состоянию на 1 октября 1942 г. в институте числилось всего лишь 142 студента, поскольку значительная часть контингента студентов были призваны на фронт. Многие из них, защищая Родину, отдали свою жизнь за наше счастливое будущее. Их подвиг остался и навсегда останется в нашей памяти. За 85 лет своей деятельности университет подготовил для лесного комплекса СССР, а затем Российской Федерации около 45 тысяч специалистов и более 2000 специалистов для зарубежных стран. Успешно работают открытая в 2002 году докторантура и Советы по защите докторских и кандидатских диссертаций, выполненных не только в нашем вузе, но и в других лесотехнических вузах страны. В течение последних 5 лет выпускается «Лесотехнический журнал», входящий в Ваковский список научно-технических изданий и пользующийся большим авторитетом. Текущие номера журнала включены в международную систему цитирования (библиографическую базу) AGRIS (Agricultural Research Information System) и в американскую Лесотехнический журнал 3/2015 7

8 Юбилей базу периодических и продолжающихся изданий ко, В.С. Петровский, В.К. Курьянов, Д.И. Ulrich's. Станчев и многие другие. Это было пококо, Развивается учебно-лабораторная база ление настоящих исследователей, педагодены университета. За последние 10 лет ввегов и организаторов учебного процесса и в эксплуатацию учебно-лабораторный науки. Благодаря им была создана привообработки корпус факультета Технологии дерезнанная в стране и за рубежом Воронеж- общей площадью 6000 м², ская научная лесная школа. учебно-лабораторный корпус и ОАО «Питомнический В разные периоды Университетом комплекс Воронежской об- руководили: А.В. Тюрин (1930 г.), А.В. ласти» для специальности «Садовопарковое Бобков (1931 г.), А.Р. Крылатых (1931- и ландшафтное строительство» 1937 гг.), Г.С. Рычков ( гг.), Я.И. площадью 3000 м², оснащенные современным Кувшинов ( гг.), Н.И. Фортунаторный техническим оборудованием; лаборатов ( гг.), Л.А. Паленко (1945- корпус для специальности «Организация 1951 гг.), В.И. Рубцов ( гг.), П.Н. и безопасность движения». Орга- Житков ( гг.), А.Д, Дударев низованы автокурсы, построен и действует ( гг.), А.К. Артюховский (1971- в настоящее время «Автогородок», позволяющий 1985 гг.), В.К. Попов ( гг.). С нашим студентам осваивать авто года по настоящее время В.М. Буга- вождение и получать водительские права. ков. Большинство из них были не только За последние годы приобретено современное умелыми и энергичными организаторами, лабораторное оборудование на но и талантливыми педагогами и учеными, кафедрах, обновлен парк ПЭВМ, полностью что позволяло в непростые времена от- имеющий доступ к сети Интернет. стаивать научные истины, интересы кол- Организованы и действуют классы персональных лектива и обеспечивать работоспособность компьютеров, снабженных про- вуза как учебное заведение. граммами по соответствующим различным Большую роль в обеспечении учебного дисциплинам. процесса и проведении научных ис- В университете в разные годы трудились следований играет учебно-опытный лесный крупные ученые, внесшие значительхоз, состоящий из четырех лесничеств, вклад в развитие образовательного общей площадью га, на территории процесса, науки о лесе и машинизации которого учеными вуза созданы уникальные, лесного комплекса: академики Г.Ф. Басов, имеющие большое научно-производ- Н.П. Анучин, профессора О.Г. Каплер, ственное значение насаждения. И.М. Науменко, П.Н. Хухрянский, С.И. Сегодня, в век высокого динамического Костин, С.Г. Крейн, М.М. Вересин, П.А. развития технологий и техники, наш Положенцев, Р.Э. Келлер, А.Л. Гутман, коллектив каждодневно доказывает своим П.Б. Раскатов, И.В. Трещевский, М.Н. трудом высочайший уровень профессионализма Грищенко, И.В. Воронин, П.С. Нартов, и педагогического мастерства, А.И. Баранов, В.Г. Шаталов, Н.А. Харчен- подтвержденный заслуженно высоким 8 Лесотехнический журнал 3/2015

9 Юбилей рейтингом нашего Вуза в системе Министерства коллектив Воронежского государственно- образования и науки. го лесотехнического университета имени Мы уверенно смотрим в будущее, Г.Ф. Морозова со славным юбилеем, желаю опираясь на славные традиции фундаментальной крепкого здоровья, личного счастья и и отраслевой лесной науки, заложенные дальнейших успехов в непростом труде на многими поколениями российских благо российского образования и науки. ученых. С праздником! От всего сердца поздравляю весь Ректор Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова, профессор Бугаков Владимир Михайлович Лесотехнический журнал 3/2015 9

10 Естественные науки и лес DOI: /14149 УДК ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РИЗОСФЕРЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД кандидат биологических наук В. Н. Диас 1 доктор биологических наук, профессор Е. А. Криксунов 2 доктор сельскохозяйственных наук, профессор Я. В. Панков 1 Е. Н. Перелыгина 1 С. А. Бизин 3 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация 2 ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» г. Москва, Российская Федерация 3 Дистанция инженерных сооружений Юго-Восточной дирекции инфраструктуры ОАО РЖД», г. Воронеж, Российская Федерация Рассматривается история и использование ризосферных систем (РС) для очистки сточных вод. Данная технология известна в английском языке под названием «constructed wetlands» или «treatment wetlands», является очень перспективной, носит экологический характер и гарантирует высокие показатели удаления различных загрязнителей сточных вод. Большинство стран по всему миру данную систему используют до сих пор, в основном, для очистки муниципальных и бытовых сточных вод. Наряду с этим употребление этой технологии в рамках очистки многих видов промышленных и сельскохозяйственных сточных вод, ливневых стоков и свалок в последнее время становится обычным явлением. Существует несколько типов ризосферных систем, отличающихся по следующим критериям: местоположению гидравлической проектной линии, направлению потока сточных вод, типу используемой растительности. Удаление загрязнителей из сточных вод осуществляется через химические, физические и биологические процессы, из которых главными являются биодеградация, нитрификация/денитрификация, фильтрация, адсорбция. Проектирование ризосферных систем предусматривает два приёма: расчёт нужной площади бассейнов и установка их физических характеристик. Площадь бассейна РС определяется с помощью эмпирического или математического методов, а также методов, учитывающих время удержания и нагрузки в сточных водах (органическая, гидравлическая). Основными физическими характеристиками ризосферных систем являются следующие: количество индивидуальных частей, соотношение сторон, глубина бассейнов. Проектирование РС предполагает решение вспомогательных вопросов: установление непроницаемых мембран, доступ к воде и энергообеспечению, схема установки трубопроводов и другие. В статье даны примеры применения технологии. Ключевые слова: «constructed wetlands», сточные воды, эффективность очистки, механизмы удаления, роль растений. 10 Лесотехнический журнал 3/2015

11 Естественные науки и лес THE USE OF RHIZOSPHERE FOR WASTEWATER TREATMENT: A REVIEW PhD in Biological V. N. Dias 1 DSc in Biological, Professor E. A. Kriksunov 2 DSc in Agricultural, Professor Y. V. Pankov 1 E. N. Perelygina 1 S. A. Bizin 3 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation 2 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Moscow state University named after M. V. Lomonosov», Moscow, Russian Federation 3 Russia South Eastern Railway Abstract The paper summarizes the history and the use of the rhizosphere for wastewater treatment. This technology assures high level of pollutant removal and presents an ecological character. Most systems around the world are still primarily used to treat municipal and domestic wastewaters but treatment of many types of industrial and agricultural wastewaters, storm water runoff and landfill leachate has recently become common. There are several types of constructed wetlands (rhizosphere systems), and they can be classified according different criteria: the water level, the direction of the flow, the type of vegetation. The removal of pollutants from wastewater can be done by chemical, physical and biological processes; the main ones are biodegradation, nitrification/denitrification, filtration and adsorption. The design of wetlands may be roughly divided into two categories: sizing calculations for the need area and physical specifications. The beds area of the constructed wetlands can be done by empirical or mathematical methods, and also methods that take into account the retention time and the loads in the wastewater (organic and hydraulic). The first implementation stage, physical design, involves making decisions as to the number of cells, bed depth, site grading, aspect ratio, internal piping, media size, surface water, energy and other. The paper provides different examples of technology uses. Keywords: «constructed wetlands», wastewater, purification efficiency, removal mechanisms, role of plants. Введение Понятие «ризоcферные системы» (РС) в этой статье базируется на использовании водных и полуводных растений (гелофитов), способных произрастать постоянно на заболоченных субстратах. Идея использовать ризосферные системы заболоченных участков для очистки сточных вод не является новым изобретением. С тех времен, как люди стали сбрасывать сточные воды, водно-болотные угодья и их ризосфера использовались более или менее сознательно для получения и очистки этих потоков. Сточные воды, как правило, сбрасывают либо в водоемы, либо, прямо или косвенно, в ландшафтные низины. Если Лесотехнический журнал 3/

12 Естественные науки и лес водно-болотных угодий там нет, сброс вод ном, физическими и химическими методами очень быстро приводит к их образованию. (а также чисто бактериальными, на- Даже сегодня сточные воды от многих частных шедшими отражение в использовании «акности домов и хозяйств в сельской месттивного ила»). Контролируемое использошедшими отводятся в низины или иные инфильтрационные вание ризосферы для очистки стоков не системы, расположенные рассматривалось. Считалось, что больвание поблизости, часто придавая этим местам шинство водных растений не могут поддерживать облик маленьких болот. Термин «constructed нормальный рост в загрязнён- wetlands» изобретение относительно ной среде, а способность РС удалять ток- молодое, но в его основе лежит сичные вещества из воды не была признаной многовековой опыт. В старом Китае, Египте на [3]. и Месопотамии разные культуры ис- Несмотря на трудности К. Сайдл, пользовали водно-болотные угодья для отведения продолжала упорно работать и с 1952 по сточных вод годы и провела множество экспери- Первое формальное упоминание о ментов по использованию растений для очистки «constructed wetlands» было сделано Nemo различных типов сточных вод, включая в 1904 году в письме начальнику австралийского фенольные, сточные воды молочных ферм и Hornsby Literary Institute (инфор- животноводческих хозяйств [3]. мация от Brian Mackney, цит. по Brix [1]). Пионерская работа К. Сайдл привела к Значительно позже первые научные созданию системы, которая стала известна эксперименты по использованию ризосферных под названием Max-Planck-Institute-Process систем 1 для очистки загрязнён- или Krefeld System. Эта система получила ных вод были проведены в начале 1950-х дальнейшее развитие благодаря усилиям ряда годов доктором Kathe Seidel в Германии исследователей и эко-дизайнеров. На- [2]. Она изучала пути очистки поверхностных пример, в Голландии в 1967 г., в одном из вод, которые были насыщены чрез- кемпинг-парков была внедрена относительпример, мерным количеством удобрений, илом и но крупная крэфельд-система площадью 1 га иными загрязнителями сточных вод. В при средней глубине 0,4 м. экспериментах К. Сайдл использовались В начале шестидесятых годов началось определённые виды растений, в том числе сотрудничество К. Сайдлс с Р. Кику- Phragmites australis и Schoenoplectus том (Reinhold Kickuth) из университета lacustris. В этот период приемы очистки Гёттингена (Gottingen). Их результатом сточных вод были ограничены, в основ- явилось создание системы rootzone (Wurzelraumentsorgung) [4]. 1 Эти системы более известны как Constructed Wetlands Эта система представляет собой од- (или Treatment Wetlands, Reed Bed Systems, ноуровневые бассейны, загруженные суб- Helophyte Filters, Planted Soil Filters). В данной статье их назовем «ризосферные системы» (РС). Первым стратом, в котором присутствует некотоковой автором статьи предложено вместе с Щегольрое количество глинистой почвы с добавстратом, и Криксуновым название «фито-очистные системы» (ФОС) ками солей калия, железа и алюминия для 12 Лесотехнический журнал 3/2015

13 Естественные науки и лес удаления фосфорных соединений. Верхний жении типа HSSF. В 1975 году начала раниями ярус системы сформулирован растеботу система с потоком мощностью 360 вида Phragmites аustralis. Первая м 3 /сут возле торфяников сообщества действующая ризоферная система, типа Houghton Lake с интенсивными исследованиями rootzone, была введена в эксплуатацию в и мониторингом году в Othfresen в Германии. Во внедрении этой технологии в В дальнейшем, между К. Сайдли и США важную роль сыграл В. С. Волвертон Р. Кикутом возникли противоречия, они [5]. Активное участие в этом принимало стали работать отдельно, но созданные федеральное американское ведомство по ими технологии продолжали развиваться. охране окружающей среды EPA [6]. В США развитие РС шло двумя путями: Число РС в Северной Америке зна- один из них внедрение относительно чительно увеличивалось за последние 35 больших систем со свободной водной поверхностью, лет. Двадцать лет назад в базе данных free water systems (FWS), кото- (NADB) было 127 ризосферных систем с рые рассчитаны на высокую степень предварительной потоком, превышающим 380 м 3 /сут. Пять обработки сточных вод; дру- лет спустя (с учетом версии 2.0 NADB) их гой основан на применении относительно число увеличивалось в 2,9 раза, достигнув небольших систем с горизонтальным подповерхностным 367 действующих объектов. K этому числу потоком, horizontal subsur- нужно добавить несколько сотен РС для face systems (HSSF), которые чистят потоки, очистки кислых сточных вод шахт и несколько выходящие из септических емкостей или тысяч мелкомасштабных систем им подобных устройств первичной очистки. (<380 м 3 /сут, типа HSSF). Северная Америка приняла позднее Лишь в штате Кентукки число РС от- технологии подповерхностного типа. дельных сообществах составило к концу Системы со свободной водной поверхностью 90-х годов прошлого века более По привлекли внимание исследо- данным Vymazal и Kröpfelová в 2008 году вателей и проектировщиков США. Европейские общее число ризосферных систем в США страны шли по пути создания от- составляло уже более 8000 [7]. носительно небольших ризосферных систем РС технологии активно развиваются для вторичной (или биологической) во многих странах [8]. Кроме США, наи- обработки сточных вод. Американские большее количество этих систем построено проекты были ориентированы на создание в Германии, Англии, Франции, Австра- крупных, полноцикловых систем, использующих лии, Дании, Нидерландах, Чешской Рес- передовые методы очистки. публике, Италии и Португалии. В настоялии, В годы были построены щее время в Европе действует свыше 60 первые РС вблизи г. Brookhaven, Нью- тысяч РС (больше всего в Германии). Йорк. Примерно в тоже время, Ф. Спанглер В последние годы РС успешно внения провел экспериментальные исследовадряются в Китае, где первая система была по очистке бытовых стоков в соору- построена в 1987 г., а к настоящему време- Лесотехнический журнал 3/

14 Естественные науки и лес ни там уже существуют около 500 систем. тип фильтрующего и загрузочного В России имеется некоторый опыт материала; использования РС в виде систем с открытой использование техногенных блоков, водной поверхностью. Это так назы- встроенных в систему; ваемые пруды доочистки, биоплато или тип искусственного растительного габионные очистные фильтрующие сооружения сообщества, присутствие или отсутствие (ГОФС), предназначенные для открытой водной поверхности, виды рас- обработки ливневых стоков или третичной тений и др. очистки для сооружений с активным илом. Как было указано выше, системы с В качестве примеров приведем десятки поверхностным потоком принимаются, в ГОФС в Москве и ближайших к ней об- основном, в США, а с подповерхностным ластях. Они используются для очистки ливневых потоком в Европе и других континентах. стоков с транспортных магистралей, с Следует указать, что в последнее время полей для гольфа или других стоков с диффузной есть тенденция к некоторому сближению природой загрязнения. Кроме того, этих позиций. действуют экспериментальные РС. Например, В системах с подповерхностным по- в рамках международного проекта током преобладает тип с горизонтальным (Россия, Финляндия, Швеция и Нидерланды) потоком. Исключением из этого правила в пос. Шонгуй Мурманской области бы- являются так называемые французские ло создано единственное в мире биоплато системы (French system) с вертикальным для очистки сточных вод за Полярным кругом типом потока. Как следует из названия, [9]. В условиях еще более низких сред- такие системы доминирует во Франции. негодовых температур ( 1,5 ºС) и морозных Гибридные подходы к технологии, а зим (до 53 ºС) эксплуатируется несколько также и системы без субстрата (floating систем подповерхностного и поверхностного treatment wetlands), пока распространены в стоков в Томской области [10]. меньшем масштабе. По внедрению полноценных РС Россия В последнем десятилетии стали рас- делает сейчас первые шаги [11]. пространятся так называемые «инженерные» Типы ризосферных систем системы, использующие принудительную Существующие типы РС (рис. 1) можно аэрацию и особые реактивные субстраты. классифицировать по различным критери- На рис. 2 изображена схема с гори- ям. Анализ публикаций позволяет использовать зонтальным подповерхностным потоком и для этого следующие признаки: вовлеченность естественных водных объектов в качестве блоков РС; местоположение проектной линии; направление потока воды; гидравлической на рис. 3 схема с вертикальным потоком. Принципы удаления загрязнителей. При удалении загрязнителей из сточных вод соединения не исчезают и не формируются вновь. Происходят лишь процессы переноса, превращения и преобразования 14 Лесотехнический журнал 3/2015

15 Естественные науки и лес Рис. 1. Классификация ризосферных систем (constructed wetlands) физической, химической или биологической природы. Для тех компонентов, в составе которых имеются вещества, присутствующие в атмосфере (например, N 2 и другие азотистые газы, H 2 O и CO 2 ), обычно стратегия удаления заключается в том, чтобы вызвать их образование из загрязнителей с последующим переносом в атмосферу. Речь идет, главным образом, об органике, выражаемой через биологическое потребление кислорода (БПК), и об азотистых соединениях аммиаке, нитратах, мочевине, аминокислотах и других. Что касается других компонентов, их можно лишь изолировать, извлекая из раствора и контролировать внутри РС. В табл. 1 представляются главные процессы удаления загрязнителей в РС. Проектирование. Концепция ризосферных систем в фазе проектирования может быть условно разделена на два приёма: расчёт нужной площади бассейнов и установка их физических характеристик. Расчёты требуют тщательного учета характеристик поступающих сточных вод (величина потока, химический состав, физические параметры), климата региона, а также нормативов Лесотехнический журнал 3/

16 Естественные науки и лес Рис. 2. Схема РС с горизонтальным подповерхностным потоком конечного сброса (цели очистки). Как правило, необходимо параллельно учитывать факторы ландшафтно-экологического, социального и экономического характера. Методы для расчётов площади бассейнов могут быть следующие: a - «эмпирические»: установления какого-то численного соотнесения (scaling factor): например, 5 м 2 на 1 жителя; b - учитывающие органическую нагрузку (organic load); c - учитывающие гидравлическую нагрузку (hydraulic load); d - учитывающие время удержания (retention time); e - учитывающие прошлый опыт (performance based methods); f - моделирования (first-order modeling). Анализ литературных источников и опыта проектирования первого автора данной статьи позволяет указать следующий диапазон значения удельной величины для площади РС (табл. 2). В практике проектирования систем с горизонтальным потоком поверхностного или неповерхностного типов, кроме подхода удельных параметров, часто употребляется формула: Ah=Q/k ln [(Ci -C*)/(Ce C*)], (1) где Ah - площадь (m 2 ); Q - поток (m 3 d -1 ); Ci - концентрация у входа (мг л -1 ); 16 Лесотехнический журнал 3/2015

17 Естественные науки и лес Рис. 3. Схема РС с вертикальным потоком Ce - необходимая концентрация у выхода (мг л -1 ); C* - фоновая концентрация (мг л -1 ); k - региональный коэффициент (m сут -1 ). Значения k и C* исходят из опыта и измерений или же их можно найти в справочной литературе. Зная площадь, следует установить и принять решение по следующим вопросам: количество индивидуальных частей, соотношение сторон, глубина бассейнов, типы берм, схема установки трубопроводов, калибр гравия, установление непроницаемых мембран, расчёт гидравлических параметров, контроль уровня воды, изолирование (мульчирование). Проектирование ризосферных систем не сводится только к строительству бассей- Лесотехнический журнал 3/

18 Естественные науки и лес Таблица 1 Процессы удаления загрязнителей в ризосферных системах Загрязнитель Органика (как БПК 5 или ХПК) Общие взвешенные вещества Процессы Процессы удаления / процессы превращения Физические Химические Биологические Фильтрация и оседание Фильтрация и седиментация (растворенное органическое вещество) Окисление Азот Улетучивание Ионный обмен Фосфор Патогены Тяжёлые металлы Фильтрация Фильтрация Оседание Адсорбция и преципитация УФ деградация, адсорбция Адсорбция и преципитация Бактериальное разложение (растворенное органическое вещество); микробное поглощение - Бактериальное разложение Нитрификация/денитрификация Поглощение биотой Поглощение биотой Хищничество, натуральная смертность Био-деградация, фито-деградация, поглощение растениями Таблица 2 Диапазон значения удельной величины для расчёта площадей ризосферных систем Гидравлическая Удельная площадь Органическая нагрузка нагрузка Тип системы (м 2 /чел.) (м 3 /м 2 /сут) г. БПК 5 /м 2 /сут г ХПК/м 2 /сут от до от до от до от до Вертикальный поток 1 6 2,62 180,9 2, ,006 1,37 Горизонтальный поток, тип HSSF* ,005 0,08 * без принудительной аэрации и реактивных субстратoв нов для очистки воды, но и предполагает решение вспомогательных вопросов установления дополнительных элементов в систему до бассейнов, а также и после них, если требуется более тщательная очистка воды (доступ к воде, доступ к энергообеспечению, люки, колодцы, вентили, отопления механических частей системы и их очистка, освещение, охрана, установка рециркуляции стока, удаление осадочного ила, озеленение и эстетических сторон систем). По нашему опыту не всегда уделяют необходимое внимание этим вопросам, что ведет к ухудшению функционирования ризосферных систем. Области применения. В первые годы технологии РС применялись в основном для очистки муниципальных и бытовых сточных вод. В настоящее время область их применения расширилась по широкому спектру, включая сельскохозяйственные, промышленные 18 Лесотехнический журнал 3/2015

19 Естественные науки и лес загрязнённые воды, стоки со свалок, неорганизованный промышленностях, стоков с нефтепереракретные поверхностный сток. Конбатывающих заводов, сбросов сточных вод формы применения ризосферных от свиноферм, очистки стоков от ксенобиотиков систем существуют в очистке воды от фенолов и сульфактантов в химической в мебельной промышленности, очистка промышленности и многие другие [8, 12, сточных вод в молочной и легкой 13, 14, 15]. Библиографический список 1. Brix, H. Use of constructed wetlands in water pollution control: historical development, present status, and future perspectives [Text] / H. Brix // Water science and technology (8). рp Seidel, K. Pflanzungen zwischen gewässern und land [Text] / K. Seidel // Mitteilungen Max-Planck gesellschaft рp Seidel, K. Self cleaning of natural waters [Text] / K. Seidel // Naturwissenschaften (6). рp Kickuth, R. Ecochemical capacities of higher plants (in German) [Text] / R. Kickuth // Naturwissenschaften (2). рp Wolverton, B.C. Application of vascular aquatic plants for pollution removal, energy, and food production in a biological system, in Biological control of water pollution [Text] / B.C. Wolverton et al. J. Tourbier and R.W.J. Pierson, Editors. Univ. Pennsylvania Press: Philadelphia рp USEPA, Constructed wetlands treatment of municipal wastewater [Text] EPA/625/R- 99/ , United States Environmental Protection Agency: Cincinnati, Ohio. 7. Vymazal, J. Constructed wetlands for wastewater treatment, in Wetlands as a natural resource [Text] / J. Vymazal et al. // Wetlands and natural resource management. J. Verhoeven, et al., Editors. Springer Verlag: Germany, volume 1. рp Kadlec, R.H. Treatment wetlands [Text] / R.H. Kadlec, S.D. Wallace. 2nd ed. 2009, Boca Raton, FL: CRC Press p. 9. Верещагина, И.Ю. Искусственное биоплато в арктических широтах [Текст] / И.Ю. Верещагина, Н.В. Василевская // Экология производства С Семенов, С.Ю. Водно-болотная очистка сточных вод [Текст] / С.Ю. Семенов, Л.И. Шелепова // Безопасность жизнедеятельности С Dias, V. Introduction of constructed wetlands in Russia [Text] / V. Dias, E. Kriksunov, N. Shchegolkova // a need in 5th International symposium on wetland pollutant dynamics and control рр Dordio, A.V. Organic xenobiotics removal in constructed wetlands, with emphasis on the importance of the support matrix [Text] / A.V. Dordio, A.J. Carvalho // Journal of Hazardous Materials pр Sima, J. Removal of nonionic surfactants from wastewater using a constructed wetland Лесотехнический журнал 3/

20 Природопользование Естественные науки [Text] / J. Sima, V. Holcova // Chemistry & Biodiversity (10). рp Davies, L.C. Constructed wetland treatment system in textile industry and sustainable development [Text] / L.C. Davies et al. // Water Science and Technology (10). рp Sezerino, P.H. Nutrient removal from piggery effluent using vertical flow constructed wetlands in southern Brazil [Text] / P.H. Sezerino et al. // Water Science and Technology (2). рp References 1. Brix H. Use of constructed wetlands in water pollution control: historical development, present status, and future perspectives. Water science and technology, 1994, no. 30 (8), pp Seidel K., Pflanzungen zwischen gewässern und land. Mitteilungen Max-Planck gesellschaft, 1953, pp Seidel K. Self cleaning of natural waters. Naturwissenschaften, 1976, no. 63 (6), pp Kickuth R. Ecochemical capacities of higher plants (in German). Naturwissenschaften, 1970, no. 57 (2), pp Wolverton B.C., et al. Application of vascular aquatic plants for pollution removal, energy, and food production in a biological system, in Biological control of water pollution., J. Tourbier and R.W.J. Pierson, Editors. 1976, Univ. Pennsylvania Press: Philadelphia. pp USEPA Constructed wetlands treatment of municipal wastewater, EPA/625/R-99/ , United States Environmental Protection Agency: Cincinnati, Ohio. 7. Vymazal J., et al. Constructed wetlands for wastewater treatment, in Wetlands as a natural resource, volume 1. Wetlands and natural resource management, J. Verhoeven, et al., Editors. 2006, Springer Verlag: Germany. pp Kadlec R.H. and Wallace S.D. Treatment wetlands. 2nd ed. 2009, Boca Raton, FL: CRC Press p. 9. Vereshchagin I.Y., Vasilevskaya N.V. Iskusstvennoe bioplato v arkticheskih shirotah [Artificial plateau in the Arctic latitudes]. Jekologija proizvodstva [Industrial ecology], no. 4, pp (in Russian). 10. Semenov S.Y., Shelepova L.I. Vodno-bolotnaja ochistka stochnyh vod [Wetland wastewater treatment]. Bezopasnost' zhiznedejatel'nosti [Safety]. 2008, no. 1, pp (in Russian). 11. Dias V., Kriksunov E., Shchegolkova N. Introduction of constructed wetlands in Russia: a need in 5th International symposium on wetland pollutant dynamics and control. 2013, pp Dordio A.V., Carvalho A.J. Organic xenobiotics removal in constructed wetlands, with emphasis on the importance of the support matrix. Journal of Hazardous Materials, 2013, pp : p Sima J., Holcova V. Removal of nonionic surfactants from wastewater using a constructed wetland. Chemistry & Biodiversity, 2011, no. 8 (10), pp Davies L.C., et al. Constructed wetland treatment system in textile industry and 20 Лесотехнический журнал 3/2015

21 Природопользование Естественные науки sustainable development. Water Science and Technology, 2008, no. 58 (10), pp Sezerino P.H., et al. Nutrient removal from piggery effluent using vertical flow constructed wetlands in southern Brazil. Water Science and Technology, 2003, no. 48 (2), pp Сведения об авторах Невес Диас Вериссимо докторант кафедры лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат биологических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Криксунов Евгений Аркадиевич профессор кафедры ихтиологии, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», доктор биологических наук, профессор, г. Москва, Российская Федерация; Панков Яков Владимирович профессор кафедры лесных культур, селекции и лесомелиорации, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор сельскохозяйственных наук, профессор, г. Воронеж, Российская Федерация; Перелыгина Елена Николаевна преподаватель кафедры ландшафтной архитектуры и почвоведения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация; Бизин Станислав Алексеевич инженер по содержанию полосы отвода дистанции инженерных сооружений Юго-Восточной дирекции инфраструктуры структурного подразделения Центральной дирекции инфраструктуры филиала ОАО "РЖД, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about authors Neves Dias Veríssimo Doctoral student in Forestry Faculty, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Biological, Voronezh, Russian Federation; Kriksunov Evgeny Arkadievich Professor in Ichtiology Department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Moscow state University named after M. V. Lomonosov», DSc in Biological, Professor, Moscow, Russian Federation; Pankov Yakov Vladimirovich Professor in Department of Forest Cultures, Selection and Forest Melioration, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in agricultural, Voronezh, Russian Federation; Perelygina Elena Nikolaevna Teacher in Department of Landscape Architecture and Edaphology, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation; e- mail: Bisin Stanislav Alekseivich Engineer in Russia South-Eastern Railway Company, Voronezh, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/

22 Природопользование DOI: /14150 УДК 556.5( ) ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ В ФОРМИРОВАНИИ РЕЖИМА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ доктор географических наук, доцент В. А. Дмитриева 1 Е. Г. Нефедова 1 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», г. Воронеж, Российская Федерация Интенсивное хозяйственное использование водных ресурсов в совокупности с недостаточным учетом механизмов формирования их состава и свойств нередко вызывает негативные изменения состояния водных объектов. Усиление водоохранной функции лесов является одним из наиболее значимых способов сохранения природного состояния водных ресурсов. Островной характер размещения лесов по площади Воронежской области, рассматриваемой в качестве примера, проявляется в своеобразном воздействии на элементы гидрологического цикла и регулировании гидрологического режима водных объектов. Гидроэкологическая роль лесов заключается в создании благоприятных микроклиматических условий, задержании избыточных количеств питательных элементов и поддержании биологического разнообразия путем создания дополнительных местообитаний и убежищ. Гидроэкологическая функция лесных насаждений проявляется в локальном увеличении сумм атмосферных осадков, перераспределении снегозапасов, увеличении транспирации и уменьшении испарения, способствующих сохранению водоносности рек, а также в местном улучшении качества природных вод. На региональном уровне защитная роль леса снижается вследствие несоблюдения режима природопользования в водоохранных зонах, а также поступления избыточного количества загрязняющих веществ с поверхностным стоком с речного водосбора. Для оптимизации гидроэкологических функций лесных насаждений необходимо ликвидировать источники загрязнения, сосредоточенные в водоохранных зонах; повысить уровень очистки сточных вод, сбрасываемых на земную поверхность, а также поступающих в водные объекты с организованным водоотведением; экранировать поступление фильтрационных вод в местах утилизации твердых бытовых отходов; ввести регулирование рекреационной нагрузки. Усилению водоохранной роли лесных насаждений будет способствовать повышение лесистости области. Однако максимального эффекта можно достичь лишь путем создания целостного экологического каркаса, в котором будут учтены ландшафтные особенности каждой местности, существенные для поддержания оптимальных, с точки зрения сохранения качества вод, связей в системе «водосбор лесной массив водный объект». Ключевые слова: водные ресурсы, лесные насаждения, гидроэкологическая роль, гидрологический режим, качество природных вод 22 Лесотехнический журнал 3/2015

23 Природопользование HYDROECOLOGICAL ROLE OF FOREST IN FORMATION OF REGIME OF WATER RESOURCES DSc in Geography, Associate Professor V. A. Dmitrieva 1 E. G. Nefedova 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University», Voronezh, Russian Federation Abstract Intensive economic use of water resources as well as disregard for mechanisms of formation of their composition and properties often leads to negative transformation of water bodies state. Reinforcement of forest capacity to protect water is one of the most important ways to conserve natural state of water resources. In considered Voronezh region insular forest distribution determines specific impact to elements of the water cycle and regulation of hydrological regime of water bodies. Hydroecological roles of forest are preventing excess nutrients and biodiversity support by creation unique habitats and favorable microclimate. Hydroecological functions of forest are local precipitation growth, redistribution of snow storage, increasing transpiration and decreasing evaporation that promote protection of water content in some rivers, and also local water quality improvement. At regional scale protecting role of forest decreases due to illegal economic activity at riparian buffers as well as excess pollutant inputs from watersheds. To maintain hydroecological functions of forest we need to remove sources of riparian buffers pollution, improve treatment of sewage, prevent seepage at locations of municipal solid waste landfills by shielding and regulate recreation impact to riparian zones. Increasing of forest covered lands could magnify water protection functions of forest. However the maximum effectiveness could be achieved only by formation of ecological framework which would consider specific landscape properties of each site. Such consideration is important to maintain natural relationships between watershed, forest and water body and allow protect water quality. Keywords: water resources, forest, hydroecological role, hydrologic regime, natural water quality Водоохранная функция лесных насаждений широко используется для сохранения естественного качества природных вод. Однако в случае воздействия некоторых сдерживающих факторов добиться желаемого эффекта удается не всегда. Это обусловливает необходимость тщательного рассмотрения гидроэкологической роли лесов в формировании состояния водных ресурсов, а также механизмов, препятствующих выполнению водоохранных функций лесных насаждений. Такая информация является ключевым звеном при первоначальной разработке мероприятий по компенсации негативных воздействий на водные объекты, а также при их дальнейшей корректировке. Влияние лесов на водные ресурсы является многогранным и зависит от условий местности, особенностей лесных насаждений и множества иных факторов, в связи с чем Лесотехнический журнал 3/

24 Природопользование гидроэкологическая роль леса усиливается [1, 15]. Благодаря действию этих механизмов или ослабевает. Данный аспект научных исследований лесные насаждения могут снижать негатив- многие годы привлекает ученых, ную нагрузку на водные объекты путем что находит отражение в литературе [1, 6, 11, уменьшения смыва почвы и загрязняющих 12, 13, 14, 15, 16, 19, 20], где встречаются веществ с водосборов. Это, в свою очередь, противоречивые сведения о воздействии лесов препятствует заилению и загрязнению водоческие на гидрологический режим и гидрохимитоков и водоемов. особенности водотоков и водоемов, а Поступающие в лесные насаждения также на экологические условия местообитаний вещества подвергаются сложным процессам живых организмов. Сказанное обуслов- преобразования, происходящим в лесной ливает необходимость учета не только некоторых подстилке, на кронах и стволах деревьев. Ба- общих механизмов воздействия лесов ланс веществ между лесом и прилегающими на водные объекты и прилегающие к ним пространствами, в том числе водными объектами, территории, но также специфических региональных зависит от множества факторов и мо- особенностей при оптимизации окружающей жет изменяться даже в пределах водосбора среды и улучшении экологиче- одного водного объекта [20]. В литературе ского состояния водных объектов. широко описан механизм поглощения лесными Гидроэкологическая роль леса проявляется, насаждениями избыточных количеств в первую очередь, в регулировании питательных веществ, в особенности минеральных гидрологического режима водных объектов. форм азота [17, 19]. Перехват за- Водорегулирующая функция леса неоднозначна грязняющих веществ осуществляется как за в пространстве и времени и зависит от счет их поглощения в растворенном виде при множества факторов, таких как площадь и поступлении с поверхностным стоком, так и характер расположения лесного массива на в ходе улавливания сухого и мокрого выпадения водосборе, структура насаждений, климатические из атмосферы. особенности местности, степень антропогенного Тем не менее, в определенных услови- преобразования водосбора и ях, леса сами могут становиться источником других [1, 18]. Это приводит к тому, что лесные поступления в водотоки дополнительных коные массивы могут вызывать противоположличеств загрязняющих веществ [20], что ча- гидрометеорологические эффекты: увеличение ще всего обусловлено слишком интенсивным или уменьшение количества осад- внешним притоком химических элементов в ков, испарения и стока в сравнении с прилегающими лесные насаждения. Повышение поступления безлесными территориями. питательных веществ в водный объект также Регулирующая функция леса имеет и может происходить в случае нарушения лесных строго определенную плоскость проявления, почв или самих насаждений [16]. например, частичный перевод поверхностного Накопление питательных веществ в стока в подземный, задержание поверхно- лесных экосистемах уменьшает риск эвтро- стного стока на водосборе, улучшение фирования водных объектов. Дополнительный свойств эродированных и загрязненных почв эффект имеет также понижение темпе- 24 Лесотехнический журнал 3/2015

25 Природопользование ратуры речных вод на затененных лесной особенности, для оценки фактической роли растительностью участках, которое приводит лесов в охране вод конкретной террито- к снижению производства первичной продукции рии и разработки регулирующих мерошении в водных объектах [16]. При повыприятий целесообразно уделить особое сомкнутости крон понижение температуры внимание региональным условиям. происходит более интенсивно. В В качестве примера рассмотрим спе- хвойных насаждениях это приводит к существенному цифику проявлений гидроэкологической роных снижению продуктивности водли лесов на территории Воронежской обласцифику экосистем [15]. Однако в том случае, когда ти. Относительно невысокая водообеспечен- прибрежные насаждения сформированы ность области при стабильно высокой поти. лиственными породами, это может создать требности отраслей экономики в воде обусловливает дополнительный источник поступления аллохтонных актуальность повышения рацио- питательных веществ в водоток в нальности эксплуатации водных ресурсов [2], виде листового опада [16]. в особенности за счет применения естественных Широкий диапазон условий и форм поступления механизмов улучшения их количествен- питательных веществ в водотоки ных и качественных показателей. Расположение при наличии прибрежных лесных насаждений Воронежской области на границе ле- обусловливает многообразие пищевых состепной и степной ландшафтных зон требует цепочек. Наряду с формированием сложной тщательного изучения этого вопроса, структуры местообитаний и создания убежищ так как недостаточная продуманность оптигического это способствует поддержанию биоломизирующих мероприятий повышает риск разнообразия водотоков и прибрежных больших потерь в случае принятия неудачство территорий. В свою очередь, богатных решений. видового разнообразия способствует Географическое положение области и повышению экологической стабильности особенности хозяйственного освоения ее водных объектов. территории в историческом прошлом обусловливают Таким образом, гидроэкологическая невысокий процент лесных зе- роль лесов в целом формируется за счет их мель от общей площади [10]. В 2014 г. площадь стокорегулирующей функции, вследствие земель лесного фонда составила 461,3 поглощения избыточных количеств химических тыс. га, а лесов 502,7 тыс. га, или приблизицифических элементов, а также путем создания спетельно 9,6 % от площади области [3]. Одной микроклиматических условий и из наиболее существенных особенностей экологических ниш. Благодаря этой водоохранной пространственного распределения лесных функции лесов улучшается химиче- массивов, влияющих на характер оказывае- ский состав, бактериологические, физические мого ими гидроэкологического воздействия, и термические свойства вод. является преобладание лесов в северной (лесостепной) Поскольку проявления этих составляющих части области и тяготение к реч- гидроэкологической функции лесов ным долинам. Концентрация лесов вблизи имеют специфические региональные водных потоков способствует повышению Лесотехнический журнал 3/

26 Природопользование гидрологического и гидроэкологического 0,68 Qëĺ ń 0, 0009 f ëĺ ń, (2); воздействия на прилегающие к лесам территории и водные объекты. 1,40 Qëď 0, 0046 f ë. ď., (3) где ΔQ Гидрологическая функция лесов на лес и ΔQ лп поправка к величине годового стока воды на влияние леса и лесных полос соответственно в м 3 /с; уровне области проявляется в сохранении водоносности отдельных рек за счет локального увеличения сумм осадков. Так, Теллер- лес и f л.п. площадь леса и лесных по- f лос на водосборе в км 2. мановская роща дает прирост годовой суммы Своеобразно и весьма ярко гидроэкологическое воздействие крупных лесных мас- осадков на 11 % в сравнении с открытой местностью, из которых 9 % обеспечивается за сивов, затрагивающих не только пойменные счет зимнего прироста. Это оказывает благоприятное влияние на гидрологический режим участки рек, но и водосборные пространства, проявляется на заповедных территориях в рек Хопер, Ворона и их притоков [5]. В частности, в 2014 году качество воды в р. Ворона пределах Воронежского государственного природного биосферного заповедника им. характеризовалось вторым классом, согласно В.М. Пескова, а также Хоперского государственного природного заповедника. Особен- индексу загрязненности воды [3]. В последние несколько лет это большая редкость с ности гидрологического и гидрохимического 2011 года второй класс качества природных режима р. Усмань в пределах Воронежского вод в пределах области не наблюдался [2]. заповедника фиксируются благодаря наличию фонового створа наблюдений, принад- Дополнительный гидрологический эффект от наличия лесов и лесных полос достигается за счет их способности перераспредележащего региональной сети мониторинга качества поверхностных вод Росгидромета, лять снегозапасы. При этом некоторую роль расположенного неподалеку от центральной играет возраст насаждений: в старых лесных усадьбы заповедника. В Хоперском заповеднике створы государственной мониторинго- полосах Каменной Степи снегозапасы в 1,6 раза выше, чем в поле, а в молодых в 1,4 вой сети отсутствуют, однако наблюдения за раза [5]. Лесные полосы снижают поверхностный приток воды с водосборных площадей гидрологическим режимом и качеством воды, осуществляемые на гидрологическом в речные русла [9]. стационаре у г. Новохоперск Воронежским Столь значительное суммарное влияние леса на речной сток обусловливает необ- центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, условно можно ходимость внесения поправочных коэффициентов в его зональные характеристики на не- считать фоновыми для р. Хопер на этом участке. Высокую научную ценность имеют наизученных водосборах. Например, В.А. Дмитриевой [5,11] предложены следующие блюдения на ведомственных стационарах способы расчета поправок к стоку отдельно озер сотрудниками заповедника. для леса на постоянных водотоках (1), леса на Не столь значительные по степени временных водотоках (2) и лесных полос (3): проявления, но гораздо более широко распространенные гидроэкологические эффек- 1,05 Q 0, 0059( f 2,5), (1); ëĺ ń ëĺ ń 26 Лесотехнический журнал 3/2015

27 Природопользование ты связаны с лесными насаждениями, расположенными брежным лесополосам наносится непопрановная в водоохранных зонах. Освимый ущерб. их роль перехват и очистка поверхностного В пределах Воронежской области хательно стока с водосборов. Дополнирактер объектов, вызывающих загрязнение выполняются также другие функции водоохранных зон весьма многообразен. К экологические, стабилизирующие и прочие. ним относятся очистные сооружения, осуще- Положительный эффект отмечается не ствляющие сброс сточных вод на земную по- только в условиях малых водных объектов, верхность; поля фильтрации и накопители, но и крупных, например, как Воронежское расположенные в поймах рек; накопители водохранилище [7]. животноводческих стоков на прилегающих к Однако, несмотря на положительное водоохранным зонам землях. Кроме того, воздействие, которое оказывают лесные насаждения, лесные насаждения испытывают угнетение в области действует целый ряд вследствие захламления водоохранных зон, факторов, снижающих, а порой и полностью мойки автомашин, неорганизованного отдыха нивелирующих водоохранную роль леса. К населения, сельскохозяйственного исполь- ним относятся, в первую очередь, несоблюдение зования, размещения в их пределах несанкных режима водопользования в водоохранционированных свалок мусора и других воззования, зонах водных объектов; значительный действий [2]. Возникновение в лесных насаждениях объем поллютантов, поступающих с поверхностным свалок является одним из наиболее стоком, превышающий возможность губительных воздействий [8], вследствие насокий перехвата лесными насаждениями; выличия широкого набора загрязняющих ве- уровень рекреационной нагрузки; высокая ществ, концентрации которых обычно наных загрязненность атмосферы на отдельстолько высоки, что могут создавать антроществ, участках вблизи водных объектов. погенные геохимические аномалии. При нарушении режима водопользования Угнетение водоохранной функции леснения в водоохранных зонах источник загрязных насаждений приводит к усилению нега- зачастую расположен непосредственно тивного воздействия загрязненного поверхностного вблизи водного объекта, и лесные насаждения стока на качество природных вод. могут «не успеть» перехватить поступающие Это может иметь наиболее критические по- из него загрязняющие вещества. следствия в условиях интенсивной распашки Возможна также ситуация, при которой лесные водораздельных пространств, которая в предержать насаждения в принципе неспособны заделах Воронежской области достигает 78 %. все поллютанты (например, когда Кроме того, дополнительным и не менее источник их поступления слишком мощный опасным источником загрязнения является или когда поступающие в ходе загрязнения неочищенный поверхностный сток с урбанизированных вещества токсичны для самих насаждений). территорий. В целом загрязнен- Это приводит к тому, что эффективность защитных ный поверхностный сток может играть даже функций лесных насаждений стре- более существенную роль в ухудшении каченый мится к нулю, а в некоторых случаях приства природных вод, чем организованное во- Лесотехнический журнал 3/

28 Природопользование доотведение. При анализе пространственного изменения Совокупное воздействие комплекса загрязненности водных объектов по негативных факторов обусловливает невысокое территории области бросается в глаза, что качество природных вод в пределах качество воды в отдельных створах, распо- области. На протяжении последних ложенных вблизи лесных массивов, не лет набор загрязняющих веществ варьирует лучше, чем на безлесных участках. Наиболее несущественно, а характер загрязнения ярким примером может выступать приобретает хронические формы. В большинстве створ Росгидромета на р. Битюг у пгт Анна: створов наблюдений, согласно несмотря на значительную залесенность удельному комбинаторному индексу загрязненности прилегающих территорий (рис.), качество воды (УКИЗВ), качество во- воды в 2012 г. характеризовалось 3 классом ды относится к третьему классу с незначительными согласно УКИЗВ, как на большинстве друми увеличениями или уменьшениягих водных объектов, а в 2013 г. ухудши- содержания отдельных поллютантов от лось до 4 класса [4]. места к месту и года к году [2, 3, 4]. Рисунок. Качество воды водных объектов в 2012 году Подобное явление обусловлено тем, что помимо источников, воздействие которых может нивелироваться лесными насаждениями, весьма существенное влияние на формирование качества воды оказывают также другие факторы (например, высокий объем организованного водоотведения и низкая эффективность очистки отво- 28 Лесотехнический журнал 3/2015

29 Природопользование димых сточных вод). планирования с учетом состояния всех Аналогичным примером негативного компонентов ландшафта и их взаимодействий, качественного состояния может выступать а также интенсивности и характера р. Усмань. Несмотря на значительную залесенность антропогенной нагрузки. водосбора реки, качество воды Недостаточный учет механизмов, на участке, расположенном ниже Воронежского обеспечивающих поддержание водоохранне, заповедника, находится на уровной роли лесов, при планировании хозяй- сопоставимом с таковым для других ственной деятельности существенно снижает водных объектов, испытывающих интенсивную положительный вклад леса в форми- антропогенную нагрузку. При рование качества поверхностных вод. А этом наивысшие концентрации и самый бездумное стихийное использование прибрежных широкий набор поллютантов отмечаются в лесных насаждений с нарушени- покрытой лесом устьевой части реки [4]. ем установленных норм способно не только Это обусловлено тем, что водосбор р. Усмань полностью нивелировать их водоохран- в значительной мере занят сельскохозяйственными ные функции, но и создает опасность инными угодьями, а также населентенсивного загрязнения водных объектов. пунктами, расположенными в непосредственной Для сохранения и повышения водо- близости от речных берегов. охранной функции лесов необходимо, Негативную роль играет высокий уровень прежде всего, поддерживать соблюдение рекреационной нагрузки вследствие близкого режима водопользования в водоохранных расположения г. Воронеж, в особен- зонах водных объектов. Благотворное ности неорганизованный отдых населения. влияние могут иметь также тщательно Таким образом, грамотное использование спланированные мероприятия, направлен- лесных насаждений имеет высокий ные на увеличение лесистости области, в потенциал для оптимизации гидроэкологического том числе посадки защитных лесополос состояния водных объектов в вдоль полей и по берегам водных объек- пределах Воронежской области. Несмотря тов. Для восстановления естественного качества на то, что значительная часть области расположена природных вод и снижения нагруз- в степной зоне, это не является ки на водоохранные лесные насаждения помехой для достижения положительного необходимо принятие комплекса мер, гидроэкологического эффекта путем озеленения, имеющих целью снижение загрязненности так как лесные насаждения «вре- водотоков и водоемов (в том числе повы- заются» далеко на юг от границы лесостепной шение качества сточных вод, отводимых в и степной зон по берегам водото- водные объекты; максимально возможная ков. Тем не менее, для минимизации возможных очистка поверхностного стока, снижение потерь создание таких «лесных загрязненности атмосферы; регулирование коридоров», выполняющих гидроэкологические рекреационной нагрузки и другие). функции потребует тщательного Лесотехнический журнал 3/

30 Природопользование Библиографический список 1. Воронков, Н.А. Роль лесов в охране вод [Текст] / Н.А. Воронков. Л.: Гидрометеоиздат, с. 2. Дмитриева, В.А. Отражение хозяйственной деятельности на качестве воды поверхностной гидросферы (на примере Воронежской области) [Текст] / В.А. Дмитриева, Е.Г. Нефедова // Актуальные научные, технические и экологические проблемы среды обитания : научные статьи междунар. науч. конф., Брест, апреля 2014 г. в 4-х томах под ред. А.А. Волчека и др. Изд-во Брест. гос. ун-та, Т. 3. С Доклад о состоянии окружающей среды на территории Воронежской области в 2014 году [Текст]. Воронеж: Издательский дом ВГУ, с. 4. Ежегодник качества поверхностных вод Российской Федерации за 2013 год [Текст] / глав. ред. А.М. Никаноров. Ростов-на-Дону, с. 5. Карты стока рек и временных водотоков (на примере центрально-черноземных областей) [Текст] / под ред. А.Г. Курдова. Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, с. 6. Крестовский, О.И. Влияние вырубок и восстановления лесов на водность рек [Текст] / О.И. Крестовский. Л.: Гидрометеоиздат, с. 7. Лисова, О.С. Проблемы рекультивации прибрежных территорий Воронежского водохранилища [Текст] / О.С. Лисова, А.Я. Григорьевская, В.А. Дмитриева, Н.Л. Прохорова // Лесотехнический журнал С Луцевич, А.А. Подбор флоры лесополосы для рекультивации свалок твердых бытовых отходов [Текст] / А.А. Луцевич // Лесотехнический журнал С Матвеев, С.М. Циклические колебания климата Центральной лесостепи, повторяемость пожароопасных сезонов, погодные условия лета 2010 г. Анализ данных наблюдений метеостанции "Воронеж" и дендроклиматических данных [Текст] / С.М. Матвеев, В.В. Чеботарев // Жара 2010 года в Центральном Черноземье: последствия, причины, прогнозы. Воронеж : Центрально-Черноземное кн. изд-во, С Мусиевский, А.Л. Динамика лесистости и структуры лесного фонда Воронежской области [Текст] / А.Л. Мусиевский // Лесотехнический журнал С Расчеты стока рек и временных водотоков [Текст] / под ред. А.Г. Курдова. Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, с. 12. Побединский, А.В. Водоохранная и почвозащитная роль лесов [Текст] / А.В. Побединский. М.: Изд-во «Лесная промышленность», с. 13. Рахманов, В.В. Гидроклиматическая роль лесов [Текст] / В.В. Рахманов. М.: Издво «Лесная промышленность», с. 14. Федоров, С.Ф. Гидрологическая роль леса: обзорная информация [Текст] / С.Ф. Федоров, С.В. Марунич. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, с. 15. Broadmeadow, S. The effects of riparian forest management on the freshwater environment: a literature review of best management practice [Text] / S. Broadmeadow, T.R. Nisbet. Hydrology and Earth System Sciences, Vol. 8. no. 3. pp Лесотехнический журнал 3/2015

31 Природопользование 16. Brooks, Robert T. Forest succession and terrestrial aquatic biodiversity in small forested watersheds: a review of principles, relationships and implications for management [Text] / Robert T. Brooks, Keith H. Nislow, Winsor H. Lowe, Matthew K. Wilson, David I. King. Oxford: Forestry, Vol. 85. no. 3. pp England, L.E. Small reductions in forest cover weaken terrestrial-aquatic linkages in headwater streams [Text] / L.E. England, A.D. Rosemond. Malden: Freshwater Biology, Vol. 49. no. 6. pp Hlásny, T. Regional assessment of forest effects on watershed hydrology: Slovakia as a case study [Text] / T. Hlásny, Z. Sitková, I.Barka. Praha: Journal of forest science, Vol. 59. no. 10. pp Kastendick, Douglas N. Effects of harvesting on nitrogen and phosphorus availability in riparian management zone soils in Minnesota, USA [Text] / Douglas N. Kastendick, Eric K. Zenner, Brian J. Palik, Randall K. Kolka, Charles R. Blinn. Ottawa: Canadian Journal of Forest Research, Vol. 42. no. 10. pp Lochman, V. Development of air pollutant deposition, soil water chemistry and soil on Šerlich research plots, and water chemistry in a surface water source [Text] / V. Lochman, V. Mareš, V. Fadrhonsová. Praha: Journal of forest science, Vol. 50. no. 6. pp References 1. Voronkov N.A. Rol' lesov v okhrane vod [The role of forests in water protection]. Leningrad, 1988, 286 p. (in Russian). 2. Dmitrieva V.A., Nefedova E.G. Otrazhenie khozyaystvennoy deyatel'nosti na kachestve vody poverkhnostnoy gidrosfery (na primere Voronezhskoy oblasti) [Reflection of economic activity in water quality of surface water bodies (by example of Voronezh region]. Nauchnye stat'i mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii Aktual'nye nauchnye, tekhnicheskie i ekologicheskie problemy sredy obitaniya [Papers of international scientific conference Current scientific, technical and environmental problems of habitat ] April, Brest, Belarus, 2014, vol. 3, pp (in Russian). 3. Karyakin A.F. Doklad o sostoyanii okruzhayushchey sredy na territorii Voronezhskoy oblasti v 2014 godu [Report on state of environment in Voronezh region in 2014]. Voronezh, 2015, 232 p. (in Russian). 4. Nikanorov A.M. Ezhegodnik kachestva poverkhnostnykh vod Rossiyskoy Federatsii za 2013 god [Annal of surface water quality in Russian Federation in 2013]. Rostov-on-Don, 2014, 567 p. (in Russian). 5. Kurdov A.G. Karty stoka rek i vremennykh vodotokov (na primere tsentral'nochernozemnykh oblastey) [Maps of rivers discharge and temporary streams discharge (by example of Central Black Soil regions)]. Voronezh, 1975, 142 p. (in Russian). 6. Krestovskiy O.I. Vliyanie vyrubok i vosstanovleniya lesov na vodnost' rek [Impact of clearcuts and forest recovery to water content of rivers]. Leningrad, 1986, 118 p. (in Russian). 7. Lisova O.S., Grigor'evskaya A.Ya., Dmitrieva V.A., Prokhorova N.L. Problemy rekul'tivatsii pribrezhnykh territoriy Voronezhskogo vodokhranilishcha [Problems of reclamation of riparian Лесотехнический журнал 3/

32 Природопользование zones of Voronezh reservoir]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2013, no. 2, pp (in Russian). 8. Lutsevich A.A. Podbor flory lesopolosy dlya rekul'tivatsii svalok tverdykh bytovykh otkhodov [Selection of flora of forest belts for reclamation of municipal solid waste landfills]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2014, no. 4, pp (in Russian). 9. Matveev S.M., Chebotarev V.V. Tsiklicheskie kolebaniya klimata Tsentral'noy lesostepi, povtoryaemost' pozharoopasnykh sezonov, pogodnye usloviya leta 2010 g. Analiz dannykh nablyudeniy meteostantsii "Voronezh" i dendroklimaticheskikh dannykh [Periodical fluctuation of climate in Central forest steppe, periodicity of seasons of fire hazard, weather in summer Analysis of weather station Voronezh datum and dendroclimatic datum]. Zhara 2010 goda v Tsentral'nom Chernozem'e: posledstviya, prichiny, prognozy [Heat of 2010 in Central Black Soil region: results, reasons and forecasts]. Voronezh, 2012, pp (in Russian). 10. Musievskiy A.L. Dinamika lesistosti i struktury lesnogo fonda Voronezhskoy oblasti [Dynamics of forest cover and structure of forest fund in Voronezh region]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2013, no. 3, pp (in Russian). 11. Kurdov A.G. Raschety stoka rek i vremennykh vodotokov [Accounts of rivers discharge and temporary streams discharge]. Voronezh, 1979, 201 p. (in Russian). 12. Pobedinskiy A.V. Vodookhrannaya i pochvozashchitnaya rol' lesov [Water and soil protection role of forests]. Moscow, 1979, 174 p. (in Russian). 13. Rakhmanov V.V. Gidroklimaticheskaya rol' lesov [Hydroclimatic role of forests]. Moscow, 1984, 240 p. (in Russian). 14. Fedorov S.F. Gidrologicheskaya rol' lesa: obzornaya informatsiya [Hydrologic role of forest: overview]. Obninsk, 1985, 42 p. (in Russian). 15. Broadmeadow S., Nisbet T.R. The effects of riparian forest management on the freshwater environment: a literature review of best management practice. Hydrology and Earth System Sciences, 2004, Vol. 8, no. 3, pp Brooks Robert T., Nislow Keith H., Lowe Winsor H., Wilson Matthew K., King David I. Forest succession and terrestrial aquatic biodiversity in small forested watersheds: a review of principles, relationships and implications for management. Forestry, 2012, Vol. 85, no. 3, pp England L.E., Rosemond A.D. Small reductions in forest cover weaken terrestrial-aquatic linkages in headwater streams. Freshwater Biology, 2004, Vol. 49, no 6, pp Hlásny T., Sitková Z., Barka I. Regional assessment of forest effects on watershed hydrology: Slovakia as a case study. Journal of forest science, 2013, Vol. 59, no. 10, pp Kastendick Douglas N., Zenner Eric K., Palik Brian J., Kolka Randall K., Blinn Charles R. Effects of harvesting on nitrogen and phosphorus availability in riparian management zone soils in Minnesota, USA. Canadian Journal of Forest Research, 2012, Vol. 42, no. 10, pp Lochman V., Mareš V., Fadrhonsová V. Development of air pollutant deposition, soil water chemistry and soil on Šerlich research plots, and water chemistry in a surface water source. Journal of forest science, 2004, Vol. 50, no. 6, pp Лесотехнический журнал 3/2015

33 Природопользование Сведения об авторах Дмитриева Вера Александровна доцент кафедры природопользования факультета географии, геоэкологии и туризма ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», доктор географических наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; Нефедова Евгения Геннадьевна аспирантка кафедры природопользования ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», г. Воронеж, Российская Федерация; Information about authors Dmitrieva Vera Alexandrovna Associate Professor of chair of management of nature, department of geography, geoecology and tourism, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University», Doctor of Geography, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; Nefedova Yevgenia Gennad evna Post-graduate student of the chair of management of nature, department of geography, geoecology and tourism, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University», Voronezh, Russian Federation; DOI: /14151 УДК 630*165.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ПЫЛЬЦЫ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ БЕРЕЗ кандидат сельскохозяйственных наук, доцент И. Ю. Исаков 1 М. А. Мацнева 1 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Воронеж, Российская Федерация Пыльца древесных растений является важным объектом для изучения, несущим в себе большое количество информации. По размерам пыльцы и по её жизнеспособности мы можем судить о приспособленности растений к условиям окружающей среды, о качественном состоянии дерева. Возможно определение экологического состояния территории, аллергенных свойств пыльцы, так же нельзя забывать о важности свойств мужского гаметофита для образования генотипов растений. Определение размеров пыльцы способствует выявлению полиморфизма различных видов, что является важным с точки зрения генетики и систематики растений. В данной работе нами при помощи светового микроскопа, были произведены замеры длины и ширины пыльцевых зерен и определена их жизнеспособность методом окрашивания раствором йод хлоралгидрата. Исследованы такие виды, как береза пушистая Лесотехнический журнал 3/

34 Природопользование (В. pubescens Ehrh), береза карельская (В. pendula Roth var. Carelica Merkl.) и береза далекарлийская (Betula dalecarlica L). Все необходимые работы по сбору материала производились весной 2015 г. на территории Семилукского лесопитомника Воронежской области. В результате исследований были получены данные о размерах и жизнеспособности пыльцы представленных видов и сделаны соответствующие выводы. Более стабильные результаты показывают замеры пыльцы березы пушистой, что косвенно говорит о её полиплоидности и наилучшей приспособленности к природным условиям, замеры пыльцы березы карельской показывают наименьшую стабильность, что говорит о неустойчивом систематическом положении этого вида. Береза карельская является видом-интродуцентом, менее приспособленным к данным условиям, пыльца березы далекарлийской показала промежуточные результаты. Ключевые слова: пыльца, жизнеспособность, размер, мужской гаметофит, полиморфизм. DETERMINING THE SIZE AND VIABILITY OF POLLEN OF LOCAL AND INTRODUCED SPECIES OF BIRCH TREES PhD in Agricultural, Associate Professor I. Yu. Isakov 1 М. A. Matsneva 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract Pollen of woody plants is an important subject for study carrying a large amount of information. The size of pollen and its viability, we can judge the adaptation of plants to environmental conditions, the qualitative state of the tree. It is possible to determine the environmental condition of the territory, allergenic properties of pollen, just can not forget about the importance of the properties of the male gametophyte to form the genotypes of the plants. Determining the size of pollen helps to identify various types of polymorphism that is important from the point of view of genetics and systematics of plants. We, with the help of an optical microscope, measurements were taken of length and width of pollen grains and their viability determined by the method of staining solution iodine chloral hydrate. Studied species such as downy birch (B. pubescens Ehrh), the Karelian birch (B. pendula Roth var. Carelica Merkl.) dalecarlica and birch (Betula dalecarlica L). All the necessary work of collecting material was produced in the spring of 2015 on the territory of Semiluksky nursery in the Voronezh region. The research data were obtained about the size and viability of pollen types is presented and conclusions are made. The more stable the results show the measurements of the pollen of the white birch, which indirectly tells that it pripodnesti and best adapted to natural conditions, measurements of Karelian birch pollen show the least stability, which indicates an unstable systematic position of this species. Karelian birch is a species-introduced species, less adapted to these conditions, birch pollen dalecarlica showed intermediate results. Keywords: pollen, viability, size, male gametophyte, polymorphism 34 Лесотехнический журнал 3/2015

35 Природопользование Пыльца растений (или мужской гаметофит) основном в испытаниях на животных) дручения является важным объектом изугие свойства пыльцы: иммунорегулирую- с точки зрения систематики растений, щие, иммуносупрессивные, антиаллерген- молекулярной биологии (т.к. имеет ные, противоопухолевые, антиангиогенщие, гаплоидный набор хромосом). ные (подавляет рост новых кровеносных Береза является ветроопыляемым сосудов), обезболивающие при действии растением. Изучение её пыльцы позволяет на нервную систему и мочевыводящие пути, смоделировать прогноз для её распространения, а также замедление старения человече- определить экологическую оценку ского тела [15]. Пыльца березы является состояния урбанизированных территорий. хорошим антибиотиком, который может Также пыльца является объектом для изучения останавливать развитие многих микроор- аллергенных свойств [12, 13]. ганизмов, с трудом поддающихся уничто- Хоть медики и рассматривают её как жению и являющихся возбудителями многих причину аллергических заболеваний кишечных заболеваний [9]. поллинозов, но, несмотря на это, нельзя Немалый интерес привлекает использование недооценивать множество её полезных пыльцы за счет содержания при- свойств. Пыльцевые зерна имеют очень родных соединений с антибактериальными богатый состав по сравнению с другими и другими эффектами [10]. Экстракт соцветий клетками растительного организма. Березовая березы содержит вещества с тром- пыльца содержит витамины А, В 1, бопластической активностью. В 6, Е, F, К, аскорбиновую и фолиевую кислоты, Береза является ветроопыляемым расды, микроэлементы, а также фитонцитением. Она содержит большое количество которые благотворно воздействуют на пыльцы, которое легко распространяется в организм человека, обеспечивая его полноценную воздухе и обеспечивает процесс перекрестно- работу. Липофильная фракция, го опыления. Успешность оплодотворения представленная липидами, относящихся зависит от возможности растения приспосабливаться как к запасным (нейтральным) липидам к изменяющимся условиям окру- (43 %), так и мембранным [1, 2, 4]. Определенное жающей среды и генетической разнокачест- качественное и количественное венности пыльцевых зерен [3]. На деформажающей содержание органических и неорганических цию пыльцы влияет гибридизация и поли- соединений показывает, что пыльца плоидия. На данный момент нет однозначноцию представляет собой сложную и разнообразную го ответа, является ли полиморфизм следст- биохимическую систему. вием внутривидовой изменчивости или рего Пыльца березы обладает антиоксидантным, зультатом межвидовой гибридизации [7]. противовоспалительным, анти- Пыльца различных видов березы исзультатом гепато-токсическим, а также антидотным следуется с целью оценки семенной продуктивности (после интоксикации сильными токсинами) растений [16, 17], изучения дина- и антианемическим действием. В последние мики массового пыления [11]. Изучается годы обнаружены и изучены (в взаимодействие генотип-среда при росте Лесотехнический журнал 3/

36 Природопользование пыльцевых трубок в процессе оплодотворения пыльцевого зерна определяли с помощью [14]. Реже показатели морфофизиологи- окуляр микрометра в полях зрения ческих особенностей мужского гаметофита для каждого вида (100 штук). используются для выявления внутри- и межвидового Жизнеспособность пыльцы можно оп- разнообразия сложных таксонов. ределить при помощи нескольких методов: Цель исследования. проращивание пыльцы на искусственных Одной из целей данной работы явилось жидких средах, твердых средах и экспресс сравнительное изучение размеров методы (реакция красителей на жизненно пыльцевых зерен местных и интродуцированных важные ферменты и другие вещества). В видов берез для выявления поли- данном случае был выбран экспресс метод морфизма. окрашивания пыльцевых зерен березы раствором Некоторые авторы различают понятия йод хлоралгидрата. Жизнеспособ- фертильности и жизнеспособности ные зерна полностью заполнены крахмалом. пыльцы [8]. Николаевская Т.С. вместе с Если тело пыльцы окрашивается полностью соавторами [6] также учитывает в своей реактивом в виде фиолетовых зерен, то оно статье данную точку зрения. Мы поддерживаем считается жизнеспособным. Половину час- существующее мнение и помимо тично окрашенных зерен относят к жизне- изучения размеров пыльцевых зерен определяем способным, остальные нежизнеспособным. жизнеспособность пыльцы различ- Неокрашенные зерна относят к категории ных видов березы. нежизнеспособных. Материалы и методы. Результаты и обсуждение. В опыт были вовлечены разные виды Данные по основным средним статистическим березы. В качестве исходных объектов использовались показателям представлены в деревья, произрастающие в табл. 1. Семилукском лесопитомнике Воронежской Было проанализировано по 100 пыль- области в возрасте 22 лет (почва цевых зерен каждого вида. Из них у березы деградированный чернозём). пушистой полностью окрашенными оказались Сбор соцветий производился в конце 90, 4 половина частично окрашенных апреля 2015 г. с березы пушистой (В. зерен, 2 зерна оказались неокрашенными. pubescens Ehrh) материнское дерево Б-3 Жизнеспособность пыльцы составила 94 %. (свободное опыление), березы карельской У березы карельской полностью окрашенными (В. pendula Roth var. Carelica Merkl.) (полукустовидная оказались 77, 10 половина частично форма по А.Я. Любавской) и окрашенных зерен, 3 зерна оказались неокрашенными. березы далекарлийской (Betula dalecarlica Жизнеспособность пыльцы со- L) (клон 2). Соцветия высушивали в тени, ставила 87 %. У березы далекарлийской полвии при комнатной температуре в отсутстностью окрашенными оказались 70, 12 штук сквозняков. Полученную пыльцу просматривали половина частично окрашенных зерен, 6 под световым микроскопом зерен оказались неокрашенными. Жизнеспо- МБИ -15 с увеличением 7Х40. Размер собность пыльцы составила 89,1 %. Наи- 36 Лесотехнический журнал 3/2015

37 Природопользование Таблица 1 Основные средние характеристики размеров пыльцы, происхождение исходных объектов п/п Происхождение M+m x, мкм C v, % δ Б. пушистая (свободное опыление) Длина Ширина Б.карельская (полукустовидная форма по А.Я. Любавской) Длина Ширина Б. далекарлийская (клон 2) Длина Ширина 25,2+0, ,4+0, ,3+0, ,1+0, ,2+0, ,1+0, ,002 0,0023 0,0035 0,0027 0,0023 0,0023 большее среднее значение размеров пыльцы оказалось у березы пушистой как по длине, так и по ширине, коэффициент вариации показывает наименьшее значение. Наименьшее значение размеров пыльцы у березы карельской, коэффициент вариации показывает наибольшее значение. У березы пушистой размеры пыльцы варьируют от 21 до 30 мкм как по длине так и по ширине. У березы карельской мкм по длине и мкм по ширине. Данные замеры показывают наибольшую вариабельность, так как проведены в экстремальный по погодным условиям год [18]. По данным раннее проведенных исследований в нормальные по метеорологическим условиям годы, размер пыльцы показывает наибольшее среднее значение [5]. У березы далекарлийской мкм по длине и по ширине. Выводы. 1. Наиболее крупной и жизнеспособной является пыльца Березы пушистой, что может служить косвенным подтверждением полиплоидного состояния (2n=56) этого вида. 2. Наиболее мелкой и менее жизнеспособной оказалась пыльца у березы карельской. Данный вид является интродуцентом и не полностью приспособлен к экологическим условиям. 3. Размеры и жизнеспособность пыльцы березы далекарлийской показали промежуточный результат между березой пушистой и березой карельской. Жизнеспособность пыльцы березы далекарлийской более приближена к жизнеспосбности пыльцы березы пушистой. Размеры пыльцы к размерам пыльцы березы карельской. Это может говорить о большей приспособленности березы далекарлийской к природным условиям, в отличие от березы карельской. 4. Самый большой полиморфизм по размерам пыльцевых зерен выявлен у березы карельской, что говорит о нестабильности прохождения спорогенеза у этой формы. Немного меньше размеры пыльцы у березы далекарлийской. Большей стабильностью по размерам отличается пыльца березы пушистой. Лесотехнический журнал 3/

38 Природопользование Библиографический список 1. Боков, Д.О. Аллергенный профиль полного экстракта пыльцы березы (Betula Pendula Roth): изучение методологических подходов к идентификации и количественному определению мажорного белка BET V 1 методом ВЭЖХ/МС/МС [Текст] / Д.О. Боков, В.В. Смирнов // Химия растительного сырья С Ветчинникова, Л.В. Жирнокислотный состав липидов пыльцы основных представителей рода Betula L. [Текст] / Л.В. Ветчинникова, О.С. Серебрякова, М.К. Ильинова // Труды карельского научного центра РАН С Геодакян, В.А. Количество пыльцы как передатчик экологической информации и регулятор эволюционной пластичности растений [Текст] / В.А. Геодакян // Журн. общей биол Т С Демин, М.С. Состав метаболитов липофильной фракции плодов ноготков лекарственных [Текст] / М.С. Демин, В.И. Осипов, Н.Б. Демина, В.А. Быков // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии С Исаков, И.Ю. Влияние способа опыления на селекционные особенности семенного потомства Betula penduia Roth. и В. pubescens Ehrh. [Текст]: дис. канд. с-х. наук: / И.Ю. Исаков. Воронеж, с. 6. Николаевская, Т.С. Морфофизиологическая характеристика пыльцы различных видов березы в условиях Восточной Фенноскандии [Текст] / Т.С. Николаевская, Л.В. Ветчинникова, О.Н. Лебедева, Т.Ю. Кузнецова // Труды Карельского научного центра Российской академии наук С Цвелев, Н. Н. О родах Betula L. и Alnus Mill (Вetulасеае) в Восточной Европе [Текст] / Н.Н. Цвелев // Новости систематики высших растений. СПб. Изд-во Санкт-Петербургской государственной химикофармацевтической академии Т. 34. С Челак, В. Р. Биологические свойства пыльцы - жизнеспособность, фертильность и стерильность [Текст] / В.Р. Челак // Бот. исслед. Кишинев С Шевцова, Т.В. Белково-липидный состав пыльцы березы бородавчатой (Betula verrucosa) и ее антиоксидантная активность в зависимости от места произрастания [Текст] / Т.В. Шевцова, Е.Г. Гаркавая, Я. Бриндза, Т.С. Брюзгина, В.А. Гроза // Вестник Днепропетровского университета. Биология, экология (2). С Brovarskij, V. Veeli obnožkovy peľ. FOP I. S. [Text] / V. Brovarskij, J. Brindza // Maidachenko Corden, J. UK regional variations in Betula pollen ( ) [Text] / J. Corden, W. Millington, J. Bailey et at. // Aerobiologia Vol. 16. no. 2. pp Cotos-Yáñez, R.T. Short-term prediction of Betula airborne pollen concentration in Vigo (NW Spain) using logistic additive models and partially linear models [Text] / R.T. Cotos-Yáñez, F.J. Rodrнguez-Rajo, M.V. Jato // Int. J. Biometeorol no. 48. pp EI-Ghazaly, G. Localization and release of allergens from tapetum and pollen grains of Betula pendula [Text] / G. EI-Ghazaly, R. Moate, M. Walles, B. Takahashi, Y. Cresti, F. Ferreira, 38 Лесотехнический журнал 3/2015

39 Природопользование G. Obermeyer // Protoplasma no pp Kedzia, B. Nowe badania nad biologicznymi wlasciwosciami pylku kwiatowego [Text] / B. Kedzia, E. Holderna-Kedzia // Postepy Fitoterapii no. 1. pp Loverine, P. Т. Pollen germination and tube growth [Text] / P. Т. Loverine // Ann. Review Plant Physiol, and Plant Molec. Biol Vol. 48. pp Pasonen, H.-L. Do pollen donors with fastest-growing pollen tubes sire the best offspring in an anemophilous tree, Betula penduia (Betulaceae) [Text] / H.-L. Pasonen, P. Puikkinen, M. Kapyla // Amer. J. Bot Vol. 88. no. 5. pp Pietarinen, P. Pollen performance and male fitness in an anemophilous, monoecious tree, Betula penduia [Text] / P. Pietarinen, H.-L. Pasonen // Can. J. Bot Vol. 82. no. 9. pp Русская служба BBC [Электронный ресурс]. Режим доступа: Загл. с экрана. References 1. Bokov D.O., Smirnov V.V. Allergennyy profil' polnogo ekstrakta pyl'tsy berezy (Betula Pendula Roth): izuchenie metodologicheskikh podkhodov k identifikatsii i kolichestvennomu opredeleniyu mazhornogo belka BET V 1 metodom VEZhKh/MS/MS. [Allergen profile full extract of birch pollen (Betula Pendula Roth): a study of methodological approaches to identify and quantify the major protein BET V 1 by HPLC/MS/MS]. Khimiya rastitel'nogo syr'ya. [Chemistry of vegetable raw materials], 2014, no 2, pp (in Russian). 2. Vetchinnikova L.V, Serebryakova O.S., Il'inova M.K. Zhirnokislotnyy sostav lipidov pyl'tsy osnovnykh predstaviteley roda Betula L. [Fatty acid compositionof lipids of the pollen of the main representatives of the genus Betula L.]. Trudy karel'skogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of the Karelian research centre of RAS], 2012, no 2, pp (in Russian). 3. Geodakyan V. A., Kolichestvo pyl'tsy kak peredatchik ekologicheskoy informatsii i regulyator evolyutsionnoy plastichnosti rasteniy [The amount of pollen as a transmitter of ecological information and the regulator of evolutionary plasticity of plants]. Journ. obshchey biol. [Journ. General Biol.]. 1978, Vol. 39, no 5, pp (in Russian). 4. Demin M.S, Osipov V.I, Demina N.B., Bykov V.A. Sostav metabolitov lipofil'noy fraktsii plodov nogotkov lekarstvennykh. [The composition of metabolites of lipophilic fraction fruit marigold medicinal]. Voprosy biologicheskoy, meditsinskoy i farmatsevticheskoy khimii [Questions of biological, medical and pharmaceutical chemistry], 2010, no 3, pp (in Russian). 5. Isakov I.Yu. Vliyanie sposoba opyleniya na selektsionnye osobennosti semennogo potomstva Betula penduia Roth. i V. pubescens Ehrh. Dis. kand. s-kh. nauk [The influence of the method of pollination in the breeding characteristics of seed progeny of Betula penduia Roth. and B. pubescens Ehrh.]. Voronezh, 2001 р. (in Russian). 6. Nikolaevskaya T.S., Vetchinnikova L.V., Lebedeva O.N., Kuznetsova T.Yu. Morfofiziologicheskaya kharakteristika pyl'tsy razlichnykh vidov berezy v usloviyakh Vostochnoy Fennoskandii. [Morpho-physiological characteristics of pollen of various species of birch in the Eastern Fennos- Лесотехнический журнал 3/

40 Природопользование candia]. Trudy Karel'skogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk. [Proceedings of the Karelian research centre of Russian Academy of Sciences], 2008, no 14, pp (in Russian). 7. Tsvelev N. N., O rodakh Betula L. i Alnus Mill (Vetulaseae) v Vostochnoy Evrope. [About childbirth L. and Betula Alnus Mill (Вetulасеае) in Eastern Europe]. Novosti sistematiki vysshikh rasteniy [News of systematics of higher plants]. St. Petersburg, 2002, Vol. 34. pp (in Russian). 8. Chelak V.R., Biologicheskie svoystva pyl'tsy - zhiznesposobnost', fertil'nost' i steril'nost'. [Biological properties of pollen viability, fertility and sterility]. Bot. issled. [Bot. issled.]. Kishinev, 1989, no 4, pp (in Russian). 9. Shevtsova T.V, Garkavaya E.G., Brindza Ya., Bryuzgina T.S., Groza V.A. Belkovo-lipidnyy sostav pyl'tsy berezy borodavchatoy (Betula verrucosa) i ee antioksidantnaya aktivnost' v zavisimosti ot mesta proizrastaniya. [Protein and lipid composition of the pollen of birch (Betula verrucosa) and its antioxidant activity depending on growing location]. Vestnik Dnepopetrovskogo universiteta. Biologiya, ekologiya [Bulletin of Dnipropetrovsk University. Biology, ecology], 2013, no 21 (2), pp (in Russian). 10. Brovarskij V., Brindza J. Veeli obnožkovy peľ. FOP I. S., Maidachenko, Corden J., Millington W., Bailey J. et at. UK regional variations in Betula pollen ( ), Aerobiologia, 2000, Vol. 16, no. 2, pp Cotos-Yáñez R.T., F.J. Rodrнguez-Rajo, Jato M.V. Short-term prediction of Betula airborne pollen concentration in Vigo (NW Spain) using logistic additive models and partially linear models Int. J. Biometeorol, 2004, no. 48, pp EI-Ghazaly G, Moate R., Walles M., Takahashi B., Cresti Y., Ferreira F., Obermeyer G.Localization and release of allergens from tapetum and pollen grains of Betula pendula, Protoplasma, 1999, no. 208, pp Kedzia B., Holderna-Kedzia E. Nowe badania nad biologicznymi wlasciwosciami pylku kwiatowego, Postepy Fitoterapii, 2012, no. 1, pp Loverine P.Т. Pollen germination and tube growth, Ann. Review Plant Physiol, and Plant Molec. Biol, 1997, Vol. 48, pp Pasonen H.L., Puikkinen P., Kapyla M. Do pollen donors with fastest-growing pollen tubes sire the best offspring in an anemophilous tree, Betula penduia (Betulaceae), Amer. J. Bot., 2001, Vol. 88, no. 5, pp Pietarinen P., Pasonen H.L., Pollen performance and male fitness in an anemophilous, monoecious tree, Betula penduia, Can. J. Bot., 2004, Vol. 82, no. 9, pp The BBC Russian service. Available at: 2015/09/150914_ met_office_hottest_years. (accessed 30 September (in Russian). Сведениия об авторах Исаков Игорь Юрьевич доцент кафедры лесных культур, селекции и лесомелиорации, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, г. Воронеж, Российской Федерации; 40 Лесотехнический журнал 3/2015

41 Природопользование Мацнева Мария Александровна аспирант кафедры лесных культур, селекции и лесомелиорации, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российской Федерации; Information about authors Isakov Igor Yuryevich Associate Professor of department of forest cultures, selection and forest melioration, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Agricultural, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; Matsneva Мaria Alexandrovna post-graduate of department of forest cultures, selection and forest melioration, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation; DOI: /14152 УДК 630* О НАПРАВЛЕНИЯХ ЛЕСООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОМ ПОДМОСКОВЬЕ кандидат биологических наук С. А. Коротков 1 кандидат биологических наук В. В. Киселева 2 кандидат сельскохозяйственных наук Л. В. Стоноженко 1 С. К. Иванов 1 Е. В. Найденова 1 1 ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», г. Мытищи, Российская Федерация 2 ФГБУ «Национальный парк «Лосиный остров»», г. Москва, Российская Федерация Состояние лесов Подмосковья крайне динамично в связи с их мозаичностью, открытостью внешним воздействиям и сложной историей хозяйственного освоения. В ближайших к Москве лесных массивах национальном парке «Лосиный остров» и Щелковском учебно-опытном лесхозе МГУЛ смена поколений леса сопровождается сменой пород. При этом в Лосином Острове за последнее столетие резко возросли площади, занятые березой и липой; в подросте ель, бывшая преобладающей породой, также уступила господство липе и клену остролистному. На примере 75 постоянных пробных площадей рассмотрены варианты смены пород в разных формациях как при нормальном развитии биоценоза, так и при массовом усыхании ели. При естественном развитии лесных биоценозов только на 5 объектах из 75 состав новых поколений леса близок к породному составу первого яруса. Еще на 5 пробных площадях происходит восстановление условно коренных лесов ельников сложных. В остальных случаях развитие идет в сторону формирования ши- Лесотехнический журнал 3/

42 Природопользование роколиственных лесов с преобладанием липы. В подросте местами наблюдается экспансия клена остролистного. Смена хвойных лесов липовыми ярче всего выражена в насаждениях, где еловая часть древостоя погибла от короеда типографа. Надежным индикатором состава будущего леса на объектах исследования является только 2-й ярус, тогда как состав подроста может коренным образом измениться в течение лет под влиянием климатического или зоогенного фактора. Анализ начальных этапов формирования леса на вырубках показывает однозначное доминирование лиственных пород в составе возобновления в границах Москвы. Активное развитие пород спутников дуба, вероятно, связано с климатическими условиями Московского мегаполиса. Ключевые слова: Подмосковье, смена пород, усыхание ельников, липа. TO THE TRENDS IN THE FOREST FORMING PROCESS IN NORTHEASTERN MOSCOW REGION PhD in Biology S. A. Korotkov 1 PhD in Biology V. V. Kiseleva 2 PhD in Agriculture L. V. Stonozhenko 1 S. K. Ivanov 1 E. V. Naidenova 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Moscow State University of Forest», Mytishchi, Russian Federation 2 Federal State Budget Institution National Park Losinyi Ostrov, Moscow, Russian Fedetation Abstract The status of forests in Moscow Region is very dynamic due to their mosaic character, availability to external effects, and complicated history of exploitation. In the forest massifs adjacent to Moscow National Park Losinyi Ostrov and Shchelkovo Experimental Forest Enterprise the emergence of new forest generations coincides with changes of dominant tree species. In Losinyi Ostrov, the areas occupies by birch and lime forests increased drastically during the last century; spruce, which has been the predominant species of undergrowth, was replaces by lime and maple. Case studies of 75 permanent sample plots examine the directions of species composition change in different tree formations in case of normal evolution of biocoenoses and mass spruce decline. In case of natural development of forest biocoenoses, only on 5 plots of total 75 species composition of new tree generations is similar to that of the upper tree layer. On other 5 plots, the restoration of conditionally indigenous mixed spruce and lime forests proceeds. In all other cases, the forests develop towards the formation of broad-leaved communities with the predomination of lime. The expansion of maple in the undergrowth layer is observed on some plots. The change from spruce to lime forests is the most pronounced in the stands where the decline of spruce element occurred after bark beetle invasion. Only the second tree layer is a reliable indicator of future forest character, while the species composition of undergrowth can change crucially during years under the influence of climatic of zoogenic factors. Deciduous species absolutely predominate at initial stages of forest regeneration on cross-cut areas in the boundaries of Moscow. The expansion of species oak companions, probably, is related to climatic conditions of Moscow urban agglomeration. Keywords: Moscow Region, species composition changes, spruce decline, lime. 42 Лесотехнический журнал 3/2015

43 Природопользование Состояние лесов такого высокоурбанизированного и XIX веков, но в конце XIX - начале XX веская региона, как Москва и Московков уничтожение лесов приняло угрожаю- область, исключительно динамично. щий характер [8]. Интенсивные рубки в 20-е Смена видов пользования лесом, потери лесов 40-е годы XX века привели к снижению от инвазий вредителей, от ветровала, ста- лесистости области до 21 % в 1938 г. (рис. 1). рение значительных площадей насаждений Начиная с 50-х годов по 90-ые годы XX века заставляют обратиться к проблеме формирования проводилось активное лесовосстановление, насаждений, направлениям лесообра- которое позволило поднять лесистость до зовательного процесса и его связи с локальными уровня %. изменениями климата и антропогенной нагрузкой. В условиях мозаичности подмосковных лесов и их «открытости» направление смены пород, как считает А. В. Абатуров, «зависит от факторов, которые нам представляются случайными». Более того, он приходит к выводу, что «ни одна порода не повторяет себя в следующем поколении» [1]. Л. П. Рысин отмечает, что леса Подмосковья давно потеряли свой первоначальный облик, радикально изменились их состав и Рис. 1. Изменение лесистости Московской структура. К расшифровке сукцессионной губернии (впоследствии области) за 3 столетия, динамики лесных сообществ нужно подходить, по [8, 5]. отчетливо представляя все многообразие факторов, которыми она определяется, Изменялся и породный состав лесов обязательно учитывая возможное значение (табл. 1). Если сравнительно высокий процент фактора исторического [9]. хвойных насаждений (40-50 %) поддер- Динамика породного состава лесов характерна живался во многом за счет создания лесных и для лесов Европы, в том числе, культур, то среди лиственных пород господживался бореальных. Так, например, в Германии, ство перешло к березе. В целом же доля вторичных Швеции и Дании хвойные породы стали доминировать, мелколиственных лесов составляет главным образом, в течение примерно половину лесопокрытой площади. двух последних столетий [10]. Ель являлась Существенные изменения произошли хорошей экономической альтернативой широколиственным в составе лесов исследуемых в данной рарокой породам: она обладает шиботе лесничеств национального парка экологической амплитудой, высоким «Лосиный остров» и Щелковского учебноопытного темпом роста и качеством древесины [11]. лесхоза МГУ Леса. Лесистость Московской области постепенно На рис. 2 приведен усредненный по- снижалась на всём протяжении XVIII родный состав обоих лесничеств в разные Лесотехнический журнал 3/

44 Природопользование Таблица 1 Изменение площадей, занятых лесами с преобладанием основных лесообразующих пород, в Московской обл., % от лесопокрытой площади Порода Конец XIX в г. Сосна Ель 30 24,9 Берёза 25 39,5 Осина 21 8,6 Прочие породы 6 7 годы. Видно, что ситуация в Лосином Острове (архивные данные доступны по его «исторической» части бывшей Лосиноостровской лесной даче) намного динамичнее, чем в Щелковском лесхозе. За прошедшее столетие господство перешло ко вторичным мелколиственным лесам. Доля сосны в национальном парке поддерживается за счет создания лесных культур, доля ели как за счет культур, так и за счет постепенного выхода ели в господствующий ярус из-под полога мелколиственных пород. Одновременно, в Лосином Острове растет доля площадей, занятых лесами с господством липы, чего до середины ХХ в. не наблюдалось [3]. Следует отметить определенные отличия породного состава лесов Лосиного Острова от Московской области в целом. Если в области преобладают «таежные» породы (ель, сосна, береза, осина), то для национального парка с послевоенных лет характерна значительная доля липовых лесов (ср. рис. 2 и табл. 1). В ЩУОЛХ ситуация более стабильна, Рис. 2. Изменение усредненного породного состава Лосиноостровской лесной дачи и Щелковского УОЛХ по данным лесоустройства 44 Лесотехнический журнал 3/2015

45 Природопользование за полвека несколько увеличилась доля ельников (отражение естественной смены сосны елью), и основные изменения сводятся к неуклонному увеличению среднего возраста (рис. 2 и 3). Рис. 3. Изменение среднего возраста лесов Лосиноостровской лесной дачи (ЛО) и Щелковского УОЛХ Что касается изменения среднего возраста насаждений, то, в отличие от постепенно стареющих лесов Щелковского лесхоза, в Лосином Острове дважды в течение ХХ в. происходило «омоложение» лесов. Это связано с потерей значительных площадей в результате урагана 1904 г. и последовавшими за тем рубками первых послереволюционных лет, а затем рубками военных лет и созданием более 1000 га лесных культур на вырубках в 1950-е годы. Такая ситуация сохранялась до гг. до того, как большие массивы ельников погибли в результате вспышки короеда-типографа. Площадь усохших чистых ельников только в Лосином Острове превысила 400 га, еще 450 га составляют частично поврежденные смешанные древостои. Коренными типами лесов для большинства урочищ Лосиного Острова, не испытывающих переувлажнения, являются ельники сложные (с липой, дубом, лещиной) для моренных холмов, ельники разнотравнокисличные и кислично-черничные для водноледниковых равнин [7]. Для ЩУОЛХ преобладающими условно коренными типами также считаются ельники зеленомошной и сложной групп типов леса. В условиях длительного отсутствия рубок спелых и перестойных насаждений и слабой или умеренной рекреационной нагрузки возможно предположить, что леса эволюционируют в сторону восстановления условно коренных сообществ. Следовательно, преобладающими породами 2-го яруса и подроста должны быть ель, липа и дуб в урочищах моренных равнин и ель на водно-ледниковых равнинах. Однако, соотношения пород подроста дают несколько иную картину, во всяком случае, для Лосиного Острова (рис. 4). Если в довоенные годы основной породой подроста в Лосиноостровской лесной даче действительно была ель, на втором месте находилась липа, что вполне соответствовало картине восстановления условно коренных типов леса, то начиная с 1950-х гг. липа выходит на доминирующие позиции, подрост ели находится только под 1/3 насаждений, третьей по значимости породой подроста становится клен остролистный. Дуб, преобладавший в подросте на 28 % площади в середине века, к концу ХХ в. сокращает площадь в 4 раза, не выдержав конкуренции с более быстрорастущими породами. При этом процент благонадежного подроста ели редко составляет более 33 %, тогда как доля благонадежного подроста липы и клена значительно выше [3]. Лесотехнический журнал 3/

46 Природопользование Рис. 4. Соотношение площадей, занятых подростом разных пород, в % от площади лесных земель Лосиноостровской лесной дачи, по [4] Таким образом, общий обзор состояния естественного возобновления показывает, что есть тенденция к экспансии широколиственных пород спутников дуба. Объекты и методы исследований. Объектами изучения являются 61 постоянная пробная площадь (ППП) национального парка «Лосиный остров», заложенные Международным институтом леса и ВНИИ лесоводства и механизации в г. и регулярно обследуемые национальным парком, и 14 ППП Щелковского учебноопытного лесхоза (ЩУОЛХ) МГУЛ, заложенные в и гг. На карте ландшафтов Московской области [6] оба лесничества отнесены к ландшафту моренно-водноледниковых плоских и волнистых влажных и сырых равнин в границах Мещерской низменности, что заставляет нас предположить сходный характер лесообразовательного процесса на их территории. Основу ландшафта составляют плоские водно-ледниковые равнины с дерновоподзолистыми глееватыми песчаными и супесчаными почвами на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых мореной. Преобладающая растительность сосновые, еловые и вторичные мелколиственные леса с покровом из разнотравья, кислицы и зеленых мхов. На выходах моренных останцов формируются леса со значительным участием широколиственных пород. Пробные площади заложены в лесах разного породного состава, представляющих собой как условно коренные, так и производные типы леса разных ПТК ельниках кисличных, сложных широкотравных и производных от них сосняках, березняках, осинниках, а также лесах с господством широколиственных пород, положение которых в сукцессионном ряду дискуссионно. Закладка и описание пробных площадей проводились в соответствии с ОСТ Номера площадей 1-61 относятся к Лосиному Острову, к ЩУОЛХ. Результаты. Состав возобновления при естественном развитии лесов. При естественном развитии биоценозов наблюдаются следующие процессы. 1. Устойчивое существование сообществ 46 Лесотехнический журнал 3/2015

47 Природопользование с преобладанием коренных пород, которое диагностируется через их преобладание во всех ярусах. Такой вариант естественной динамики наблюдается только на 1 ППП в ельнике кислично-разнотравном Лосиного Острова (рис. 5, а) и 4 ППП в липняках с елью и березой Щелковского УОЛХ (рис. 5, б). Во всех других случаях смена поколений леса сопровождается сменой пород, и в подавляющем большинстве случаев породный состав 2-го яруса и подроста резко отличается от состава материнского полога. 2. Восстановление условно коренных видов ели и липы под пологом сосняков, которые для большинства урочищ водноледниковых равнин являются коротко производными типами леса. Такое направление смены пород можно считать наиболее желательным. Подобная ситуация отмечена на 4 Рис. 5. Породный состав ярусов леса, характеризующий устойчивое существование условно коренных пород площадях ЛО и 1 площади ЩУОЛХ. При этом абсолютное преобладание коренных пород отмечается во 2 ярусе, тогда как для состава подроста характерно значительное участие клена остролистного (рис. 6). 3. Неморализация развитие нижних ярусов с абсолютным преобладанием широколиственных пород, достаточно типичный случай для Восточного Подмосковья. В этом случае в нижних ярусах преобладают липа и клен остролистный с незначительным участием дуба. Рис. 6. Породный состав ярусов леса, характеризующий восстановление условно корен- Этот процесс наблюдается как под пологом сложных ельников (условно коренных типов леса, 4 ППП, рис. 7, а), так и ных пород в коротко-производных типах леса в производных лесах в березняках и вой ели, а в подросте они отсутствуют. культурах сосны (рис. 7, б, рис. 7, в, рис Экспансия клена остролистного. Такая ситуация характерна только для Лоси- и 6 ППП, соответственно). Доля пород материнского полога во втором ярусе составляет 2-3 единицы даже для теневыносли- рые расположены ближе к ного Острова, причем для тех ППП, кото- городской Лесотехнический журнал 3/

48 Природопользование выводу, что он характеризуется большой динамичностью. Данное утверждение хорошо иллюстрирует табл. 2, которая показывает степень изменчивости подроста на пробных площадях Лосиного Острова. Рис. 8. Породный состав ярусов леса, характеризующий экспансию клена остролистного Рис. 7. Породный состав ярусов леса, характеризующий смену хвойных (а, б) и мелколиственных пород (в) широколиственными застройке. Здесь под пологом широколиственных (и не только) лесов развивается густой подрост клена остролистного, который частично выходит во 2-й ярус (рис. 8), но в большинстве своем отмирает, заменяясь вскоре новой генерацией такого же мелкого подроста. Участие в подросте пород материнского полога дуба и липы единично. В то же время, наблюдения за составом подроста даже в течение 10 лет привели нас к Состав подроста на ППП за 10 лет мог коренным образом измениться под действием погодного (засуха, заморозки) или зоогенного (повреждение копытными) фактора, ухудшения условий освещенности вследствие развития 2-го яруса. Поэтому состав подроста не может быть использован для надежного прогнозирования будущего состава лесов, но может служить индикатором направления сукцессии в лесных биоценозах на конкретный момент времени. Только состав и состояние 2-го яруса древостоя позволяет достаточно определенно говорить о свойствах формирующегося леса. Формирование леса при усыхании ельников. В случае катастрофических природных явлений (при частичном или полном поражении еловой части древостоя короедом типографом) имеется тенденция образования на месте распавшихся ельников 48 Лесотехнический журнал 3/2015

49 Природопользование Таблица 2 Примеры коренных изменений в составе подроста на пробных площадях Лосиного Острова за 10 лет Состав материнского полога (1 ярус) возраст по послед. перечету Состояние подроста в гг. состав тыс. шт./га Состояние подроста в гг. состав 1 7С3Б+Лп, ед. Д, Кля 66 7Лп2Кл0,5Е0,5Д 2,1 7Ос3Д 1,5 3 95С5Б, ед. Лп,Я 63 8Яс2Кл 1,8 10Кл 1,6 5 8С2Б+Лп, ед. Е 68 6Д4Кл 1,0 6Лп4Кл+Д,Е 2,1 11 9С1Б+Е,Лп 78 10Е 0,2 9Лп1Е 0,7 15 6Б4Лп+Ос 60 10Лп+Кл 3,3 7Кл3Лп, ед.в 9, Е15Б15Лп+Кл, С 105 8Лп1Д+Кл,Е 2,5 8Кл2Лп 5,3 18 8Ос1Б1Е+Лп,Д,Кл 70 7Кл2Е1Лп 1,6 9Кл1Лп 6,5 тыс. шт./га 20 6Лп4Д+Кл,С 90(175) 6Кл4Лп+Е 3,8 10Кл+Лп 10,8 21 6С2Лп2Е 215 9Кл1 Лп 10 10Кл+Е, ед. Лп 11,1 22 4С4Б2Е, ед. В 64 5Е4Лп1Кл 1,8 8Кл2Е 1,1 24 6С2Е2Б+Лп, В, ед. Ивк 135 7Кл2Е1Лп 1,3 4В3Е3Кл 0, С45Е10Б 110 нет 5Е4Кл1Д 0,9 34 7Д1Лп1Е1С+Б, ед. В Е25Лп25Кл 0,5 7Лп2Кл1Е 1,3 35 8С1Б1Е Е 0,5 10Кл 0,2 36 6Б3Е1С+Лп, ед. В 62 10Е 0,4 6Лп2В2Кл 1,0 38 6С3Е1Б+В 155 6Е4Кл 1,4 10В+Лп,Кл, ед.е 7,1 липовых насаждений с примесью дуба, клена, осины и единичным участием ели (табл. 3). Сходный процесс смены доминанта древесного яруса наблюдается в сложных ельниках Березинского заповедника (Беларусь) после массового усыхания елей, пораженных типографом [2]. В случае поражения чистых ельников, в которых, как правило, естественное возобновление неудовлетворительно, могут сформироваться участки с преобладанием подлесочных пород. Лесообразовательный процесс на вырубках. В случае проведения сплошных санитарных рубок дается начало вторичным сукцессиям, и состав возобновления на вырубках, оставленных под естественное заращивание, будет определяться степенью минерализации поверхности почвы и успешностью семяношения лесообразующих пород в первые годы после рубки. Наши наблюдения на вырубках, образовавшихся после разборки ветровальной древесины, показывают, что уже через 10 лет происходит формирование лиственных молодняков смешанного состава [4]. На первых этапах лесовосстановления на обширных участках сплошного ветровала участках значительную роль играют подлесочные породы, однако, видно, что лесообразующие породы представлены, главным образом, березой и липой (табл. 4). Если повреждения имеют вид ветровальных окон, то доля под- Лесотехнический журнал 3/

50 Природопользование Таблица 3 Направление формирования леса после частичного и полного усыхания еловой части древостоя ППП Состав до усыхания Состав после усыхания Состав подроста Кол-во, шт./га 16 75Е10Лп5Ос5Кл5Д+Б 5Е2Лп1Кл1Д0,5Ос0,5Б 8Кл1Лп1Ос Е2Лп1Б+Кл,Д 7Лп2Кл1Б+Е,Д 8Кл2Лп Е1Лп+С, Б, Д 6Лп2Б1Д1С+Е 10Лп, ед. Е,Д Е3Лп+Б, Д 9Лп1Е+Д, Б 7Лп1Ос1Е1Кл+Д 3540 Таблица 4 Характеристика естественного возобновления на вырубках на 10-й год после уборки ветровальной древесины Тип лесного биогеоценоза Липняки снытевоволосистоосоковые разно- Березняк травный Ельники кислично-разнотравные Состав древостоя до ветровала 4Лп(55)2Б2Ос2Лп (100) 10Лп(75) 7Лп(110)3Лп(65) 7Лп(100)1Д2Лп (60)+Б 6Лп(100)3Лп1Б(60) 9Е1Б+Д+Лп(105) 8Е2Д+Б (90) Характер вывалов сплошные окна окна Состояние естественного возобновления состав 5Ивк4Лп1Б, ед. Д,Кл 8Ивк1Лп1Б+Кл 4Б4Лп1Кл1Д+Ивк 6Лп3Д1Кл 10Кл 3Ивк3Кл2Лп 1Д1Яс 10Кл+Лп, ед. Е количество, тыс. шт./га 9Б1Д+Лп (90) сплошные 4Лп2Б2Кл1Ос1Ивк+Д 8,2 6Б2Д2Лп (90) окна 9Лп1Д+Б 2,3 3,2 4,7 1,9 3,9 0,7 1,1 1,0 лесочных пород, как правило, минимальна, а в составе возобновления преобладают липа и клен остролистный, местами с участием березы и дуба. В восточной части Лосиного Острова, наиболее удаленной от города, на вырубках возможно возобновление хвойных пород. Так, на отдельных участках сплошных санитарных рубок 2012 г. на месте очагов короеда-типографа в Лосином Острове к 2015 г. отмечен немногочисленный, а местами обильный самосев сосны, на других участках происходит развитие поросли мелколиственных и подлесочных пород. На пнях и ветровале летней давности местами появляются всходы ели. Выводы. Анализ доступных по исследуемым объектам архивных данных показывает, что в Лосином Острове, особенно в ближайшей к Москве части, за последнее столетие произошло существенное изменение породного состава лесов: значительно возросли площади, занятые вторичными мелколиственными лесами, а в последние десятилетия липняками. Господство в подросте также перешло от хвойных пород к лиственным. Состав лесов ЩУОЛХ в по- 50 Лесотехнический журнал 3/2015

51 Природопользование следние 60 лет был более стабильным. няки из лиственных пород смешанного состава. Наблюдения на постоянных пробных В части Лосиного Острова, наиболее площадях показали, что при естественном удаленной от города, на вырубках отмечен развитии лесных биоценозов только на самосев сосны; на пнях и ветровале единичных объектах состав новых поколений летней давности местами появляются леса близок к породному составу пер- всходы ели, но в силу приуроченности к вого яруса. На подавляющем большинстве остаткам мертвой древесины ель в формирующихся пробных площадей происходит смена пород. лесах будет лишь сопутствую- В некоторых случаях имеет место щей породой. восстановление условно коренных растительных Явный сдвиг в сторону широколист- формаций. Однако, в остальных венных пород, вероятно, связан с посте- случаях развитие идет в сторону широколиственных пенным увеличением среднегодовых тем- лесов с преобладанием липы. ператур и с климатическим влиянием моспенным Та же тенденция к смене хвойных лесов ковского мегаполиса. Сходный прогноз липовыми выражена в насаждениях, ослабления позиций ели под действием где еловая часть древостоя погибла от короеда-типографабежные климатического фактора делают и зару- авторы [9, 12]. При этом состав подроста оказывается Таким образом, ведущая роль в формиления менее надежным индикатором направровании новых поколений в сложных, а часто смены пород, чем состав 2-го яруса, и в зеленомошных группах типов леса Северо-Восточного т.к. он очень динамичен и определяется Подмосковья принадлежит действием факторов, которые невозможно породам спутникам дуба липе и клену предсказать климатического и зоогенного. остролистному. Этот процесс уже проявился В частности, отмечено усыхание елово- в ближайшей к Москве части Лосиного Ост- го подроста после засухи 2010 г. рова, его начальные стадии наблюдаются в При возобновлении леса на вырубках лесах более удаленного от города Щелковского на месте ветровала формируются молод- учебно-опытного лесхоза. Библиографический список 1. Абатуров, А.В. Естественная динамика леса на постоянных пробных площадях в Подмосковье [Текст] / А.В. Абатуров, П.Н. Меланхолин. Тула: ИПП «Гриф и К», с. 2. Ермохин, М.В. Состояние и динамика высоковозрастных еловых лесов Березинского биосферного заповедника [Текст] / М.В. Ермохин, С.А. Углянец, И.Н. Вершицкая, В.С. Ивкович // Манiторынг i ацэнка стану раслiннага свету. Мiнск, С История и состояние лесов Лосиного острова [Текст]. М.: Прима-Пресс-М, с. 4. Киселева, В. В. Начальные этапы формирования леса на участках ветровала [Текст] / В.В. Киселева // Научные труды национального парка «Лосиный остров». М.: Издательство «Типография Эй Би Ти Групп», Вып. 3. С Коротков, С.А. Устойчивость и динамика еловых и липовых насаждений северо- Лесотехнический журнал 3/

52 Природопользование восточного Подмосковья [Текст] / С.А. Коротков, Л.В. Стоноженко, Е.В. Ерасова, С.К. Иванов // Вестник Московского государственного университета леса Лесной вестник (103). С Ландшафты Московской области и их современное состояние [Текст] / Г.Н. Анненская [и др.]. / под ред. И.И. Мамай. Смоленск: СГУ, с. 7. Рысин, Л. П. Леса Подмосковья [Текст] / Л.П. Рысин. М.: Товарищество научных изданий КМК, с. 8. Цветков, М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII в. по 1914 г. [Текст] / М.А. Цветков. М.: Изд-во АН СССР, с. 9. Lasch, P., Regional impact assessment on forest structure and functions under climate change the Brandenburg case study [Text] / P. Lasch, M. Lindner, V. Erhard, F. Suckow, and A. Wenzel // Forest ecology and management Vol pp Lindbladh, M. From broadleaves to spruce the borealization of southern Sweden [Text] / M. Lindbladh, A. L. Axelsson, T. Hultberg, J. Brunet & A. Felton // Scand. J. For. Res no. 29 (7). pp Norway Spruce Conversion Options and Consequences: Research Report 18 [Text] / H. Spiecker [et al.]. Leiden, Boston, Köln, p. 12. Ozolinčius, R. Possible Effects of Climate Change on Forest Biodiversity, Tree Growth and Condition: Review of Research in Lithuania [Text] / R. Ozolinčius // Baltic Forestry Vol. 18 (1). pp References 1. Abaturov A.V., Melankholin P.N. Estestvennaya dinamika lesa na postoyannykh probnykh ploshchadyakh v Podmoskov e [Natural forest dynamics on permanent observation plots in Moscow region]. Tula, 2004, 334 p. (In Russian). 2. Ermokhin M.V., Uglyanets S.A., Vershitskaya I.N., Ivkovich V.S. Sostoyanie i dinamika vysokovozrastnykh elovykh lesov Berezinskogo biosfernogo zapovednika [Status and dynamics of old-growth spruce forests of Berezinskii biosphere reserve]. Manitoring I atsenka stanu raslinnaga svetu [Monitoring and state assessment of plant world]. Minsk, 2013, pp Istoriya I sostoyanie lesov Losinogo Ostrova [History and status of forests of Losinyi Ostrov]. Moscow, Prima-Press-M, 2000, 104 p. (In Russian). 4. Kiseleva V.V. Nachal nye etapy formirovaniya lesa na uchastkakh vetrovala [Initial stages of reforestation on windfall areas]. Nauchnye trudy natsional nogo parka Losinyi ostrov [Collective papers of National Park Losinyi Ostrov]. Moscow, ABT Group Publishers, 2014, Iss. 3, pp (In Russian). 5. Korotkov S.A., Stonozhenko L.V., Erasova E.V., Ivanov S.K. Ustoichivost I dinamika elovykh i lipovykh nasazhdenii severo-vostochnogo Podmoskov ya [Stability and Dynamics of spruce and lime forest stands of Northeastern Moscow region]. Moscow State Forest University Bulletin. Forest Bulletin. 2014, no. 4 (103), pp (In Russian). 6. Mamai I.I., ed. Landshafty Moskovskoi oblasti I ikh sovremennoe sostoyanie [Landscapes of 52 Лесотехнический журнал 3/2015

53 Природопользование Moscow region and their current status]. Smolensk: Smolensk State University, 1997, 296 p. (In Russian). 7. Rysin L.P. Lesa Podmoskov ya [Forests of Moscow Region]. Moscow: KMK Scientific Publ., 2012, 256 p. (In Russian). 8. Tsvetkov M.A. Izmenenie lesistosti Evropeiskoi Rossii s kontsa XVII v. po 1914 god [Changes in percentage of forested lands in European Russia from late 17 th century to 1914]. Moscow: Academy of Sciences of the USSR Publ., 1957, 213 p. (In Russian). 9. Lasch P., Lindner M., Erhard V., Suckow F., Wenzel A. Regional impact assessment on forest structure and functions under climate change the Brandenburg case study. Forest ecology and management. 2002, Vol. 162, pp Lindbladh M., Axelsson A. L., Hultberg T., Brunet J., & Felton A. From broadleaves to spruce the borealization of southern Sweden. Scand. J. For. Res., 2014, Vol. 29(7), pp Norway Spruce Conversion Options and Consequences. H. Spiecker, J. Hansen, E. Klimo, J. P. Skovsgaard, H. Sterba and K. von Teuffel. Research Report 18. Leiden, Boston, Köln; 2004, 320 p. 12. Ozolinčius, R. Possible Effects of Climate Change on Forest Biodiversity, Tree Growth and Condition: Review of Research in Lithuania. Baltic Forestry, 2012, Vol. 18(1), pp Сведения об авторах Коротков Сергей Александрович заведующий кафедрой лесоводства и подсочки леса, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», кандидат биологических наук, г. Мытищи, Российская Федерация, Киселева Вера Владимировна заместитель директора по научной работе ФГБУ «Национальный парк «Лосиный остров», кандидат биологических наук, г. Москва, Российская Федерация, Стоноженко Леонид Валерьевич доцент кафедры лесоустройства и охраны леса ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», кандидат сельскохозяйственных наук, г. Мытищи, Российская Федерация, Иванов Сергей Константинович аспирант кафедры лесоводства и подсочки леса ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», г. Мытищи, Российская Федерация, Найденова Екатерина Васильевна аспирант кафедры лесоустройства и охраны леса ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», г. Мытищи, Российская Федерация, Information about authors Korotkov Sergei Aleksandrovich Head of the Department of Forestry and Boxing, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Moscow State Forest University», PhD. in Biology, Mytishchi, Russian Federation, Kiseleva Vera Vladimirovna Deputy Director in Research, Federal State Budget Institution National Park Losinyi Ostrov, PhD in Biology, Moscow, Russian Federation, Лесотехнический журнал 3/

54 Природопользование Stonozhenko Leonid Valer evich Assiatant Professor of the Department of Forest Inventory and Forest Protection, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Moscow State Forest University», PhD in Agriculture, Mytishchi, Russian Federation, Ivanov Sergei Konstantinovich Post-graduate student of the Department of Forestry and Boxing, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Moscow State Forest University», Mytishchi, Russian Federation, Naidenova Ekaterina Vasil evna - Post-graduate student of the Department of Forest Inventory and Forest Protection, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Moscow State Forest University», Mytishchi, Russian Federation, DOI: /14153 УДК 630*181: 630*187: 630* ЛЕСОВОДСТВЕННЫЙ И ДЕНДРОКЛИМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ НАСАЖДЕНИЙ ЛИСТВЕННИЦЫ ГМЕЛИНА ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПЛАТО ПУТОРАНА доктор биологических наук, профессор С. М. Матвеев 1 Д. И. Гупалов 2 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация 2 ФГБУ «Объединенная дирекция заповедников Таймыра», г. Норильск, Российская Федерация Высокоширотные районы северного полушария представляют значительный интерес для оценки естественных и антропогенных изменений температуры воздуха, роста и продуктивности лесотундровых экосистем. Представлены результаты лесоводственного анализа таксационных характеристик и состояния древостоев лиственницы Гмелина и других компонентов фитоценоза в различных лесорастительных условиях: листвяг багульнико-сфагновый (склоны северной и южной экспозиции) и листвяг ольховый (межгорный распадок) в верховьях озера Лама (плато Путорана). В обследованных древостоях преобладают деревья летнего возраста. Насаждения на склонах северной экспозиции находятся в удовлетворительном санитарном состоянии, устойчивы, выполняют основные средообразующие функции. Состояние древостоев на склонах южной экспозиции неудовлетворительное. Древостои лиственницы в межгорных распадках отличаются наилучшим санитарным состоянием и продуктивностью. Приведены результаты дендрохронологического и дендроклиматического анализов радиального прироста древостоев лиственницы Гмелина. Выявлено резкое увеличение числа экстремумов радиального прироста лиственницы в последнем 50-летнем периоде. Резкое возрастание амплитуды и частоты колебаний прироста лиственницы в последние лет (с конца 1960-х гг.), некоторое увеличение прироста в этот период, свидетельствуют как о росте нестабильности климатических усло- 54 Лесотехнический журнал 3/2015

55 Природопользование вий, так и о воздействии на лесные экосистемы плато Путорана выбросов Норильского металлургического комбината. Максимальные температуры воздуха и сумма осадков за год, очевидно, являются определяющими факторами в формировании годичного прироста по диаметру лиственницы Гмелина в горах Путорана. Ключевые слова: лиственница Гмелина, Larix gmelinii (Rupr.), состояние древостоев, компоненты фитоценоза, радиальный прирост, дендроклиматический анализ. SILVICULTURAL AND DENDROCLIMATIC ANALYSIS OF PLANTATIONS GMELIN LARCH WESTERN PART OF THE PUTORAN PLATEAU DSc in Biology, Professor S. M. Matveev 1 D. I. Gupalov 2 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation 2 Federal State Budget Institution «Joint United Directorate nature reserves of Taimyr», Norilsk, Russian Federation Abstract High-latitude regions of the northern hemisphere are of considerable interest for the assessment of natural and anthropogenic changes in air temperature, growth and productivity of tundra ecosystems. The results of the silvicultural analysis of characteristics and condition of Gmelin larch stands and other components phytocoenosis in various site conditions: Larch sphagnum-ledum (slopes of the northern and southern exposure) and Larch alder (intermontane site) in the upper reaches of Lama lake (Putorana plateau). In the surveyed stands dominated by trees years old. Plantings on the northern slopes are in satisfactory sanitary condition, stable, perform basic environmental functions. Sanitary condition of stands on the slopes of southern exposure - is not satisfactory. Larch stands in the intermountain site characterized by best sanitary conditions and productivity. The results of dendrochronological and dendroclimatic analysis of radial increment stands of Gmelin larch. Revealed a sharp increase in the number of extrema larch radial increment in the last 50 years. The sharp increase in the amplitude and frequency of vibrations in the increment of larch since the end of 1960, some increase of increment in this period, as evidenced by the growth of the instability of climatic conditions, and the impact on forest ecosystems of Putorana plateau emissions of Norilsk metallurgical Combine. The maximum air temperature and precipitation total for the year, obviously, are the determining factors in the formation of the annual increment by diameter Gmelin larch in the Putorana mountains. Keywords: Gmelin larch, Larix gmelinii (Rupr.), the state stands, components phytocenosis, radial increment, dendroclimatic analysis Плато Путорана северо-западная окраина и наиболее высокая часть Средне- Сибирского плоскогорья. Это базальтовое плато простирается от Северного Полярного Круга почти до 71º с.ш. и от 88º до 101º в.д. (более 500 км). Средняя высота гор 900 Лесотехнический журнал 3/

56 Природопользование 1200 м. Плато Путорана расположено в субарктическом новлено, что изменчивость прироста лист- поясе, в зоне тундр, лесотундр и венницы Гмелина тесно связана с измененовлено, редколесий, главным образом из лиственницы ниями раннелетней и среднегодовой темпе- Гмелина (даурской). ратуры, которые объясняют до 70 % изменниями Высокоширотные районы северного чивости скорости роста деревьев. Однако исследования полушария представляют значительный М.А. Табаковой с соавторами интерес для оценки естественных и антропогенных [11] показали, что динамика погодичных из- изменений температуры воздуха, менений и величина радиального прироста роста и продуктивности лесотундровых деревьев существенно зависят от локальных экосистем, условий возобновления и динамики условий произрастания деревьев и во многом полярной границы лесной расти- определяются гидротермическим режимом тельности [3, 8, 13]. почв. Работы по построению длительных Целью наших исследований являлось древесно-кольцевых хронологий на Таймыре изучение лесоводственным и дендрохронологическим и в горах Путорана ведутся достаточно давно. методами структурной и про- Дендрохронологами Красноярска [8, 9] странственной организации лесных фитоценозов построены хронологии длительностью более в верховьях озера Лама, их санитарно лет. Проводятся дендроклиматические го состояния, реакции древостоев на изменения исследования, выявление региональных особенностей климата. роста лиственницы Гмелина [9, Объекты исследований расположены в 10]. Проводились и флористические исследования буферной зоне ФГБУ Объединенная дирекрана по высотному градиенту в горах Путоция «Заповедники Таймыра» (до г. и в окрестностях озера Лама [14]. Однако, ФГБУ «Государственный природный запования комплексные лесоводственные исследоведник «Путоранский»). Лесные площади в данном регионе малочисленны и буферной зоны заповедника находятся в административном представляют значительный интерес. управлении КГБУ «Тай- Крупномасштабные исследования на мырское лесничество». севере Евразии и вдоль циркумполярного Полевые исследования проводились в пояса Земного шара показали, что радиальный верховьях озера Лама (рис. 1). Заложены прирост деревьев в высоких широтах временные пробные площади в нижней части Средней Сибири лимитирован летней температурой склонов Ламских гор северной (п.п. 1) и южверный воздуха [2, 15, 16, 18]. В книге Сеной экспозиции (п.п. 2), в типе леса листвяг олень, [4] рассматривается динамика багульниково-сфагновый (Лбаг-сф), а также в изменчивости основных климатических межгорном распадке (п.п. 3), являющемся показателей в Арктике за несколько десятилетий, поймой постоянных и временных ручьёв, тип выявлен циклический характер коле- леса листвяг ольховый (Лольх). баний температуры воздуха за период голоцена. Проведено дендрохронологическое ис- М.М. Наурзбаевым и Е.А. Вагановым следование возрастной структуры древостоев [8] для востока Таймыра и Путорана уста- лиственницы Гмелина. На п.п. 3 отобрано Лесотехнический журнал 3/2015

57 Природопользование образцов (кернов) древесины лиственницы со свилеватой древесиной, согнутыми, сухими Гмелина для дендрохронологического и дендроклиматического и обломленными вершинами. Практиче- анализа. Керны древесины ски все деревья имеют сердцевинную гниль, отбирали возрастным буравом с западной ржавые «потёки» на стволах с южной стороски и восточной стороны дерева, на высоте 0,5- ны (со стороны озера), вываливаются. Состояние 1,0 м от основания ствола. С одного учетного древостоев неудовлетворительное. дерева отбирали 2 керна древесины. Для датировки Древостои лиственницы, хотя и являлец и измерения ширины годичных коются абсолютно разновозрастными (встре- использовали измерительный комплекс чаются все возрастные поколения от подроста LINTAB-6 с пакетом прикладных программ до спелых и перестойных древостоев), TSAP-Win версия профессиональная [17]. преобладают деревья летнего возраста. Стандартизацию данных провели в программе TREND [7]. Анализ кернов древесины, отобранных Таксационная характеристика древостоев возрастным буравом (на высоте 0,5- пробных площадей по данным наших 1 м) показал следующее: средний возраст полевых исследований представлена в табл. древостоя на п.п. 3 (в межгорном распадке) 1. Состояние лиственничного древостоя на 150 лет, на п.п. 1 (склон северной п.п. 1 (северная экспозиция) представлено в экспозиции) 200 лет, на п.п. 2 (склон табл. 2, в целом его можно охарактеризовать южной экспозиции) 200 лет. как сильно ослабленное. На п.п. 2 (южная Видовой состав, количество, состояние экспозиция) древостои лиственницы на склонах подлеска важные показатели состоя- между распадками редкостойные (полнота ния фитоценоза в целом [19]. Подлесок на 0,3-0,4), преобладают наклонённые стволы п.п. 1 и 2 представлен в основном ольхой Рис. 1. Схема расположения объектов исследований: п.п. 1, п.п. 2, п.п. 3 Лесотехнический журнал 3/

58 Природопользование Таблица 1 Таксационная характеристика древостоев на 1 га п.п. кв/ выд 1 336/ / /34 69º 23' с.ш. 91º 32' в.д. 69º 24' с.ш. 91º 34' в.д. 69º 23' с.ш. 91º 33' в.д. Тип леса Состав Геогр. координаты Возраст Класс бонитета Ср. высота, м Ср. диаметр, см Высота над ур. моря, м Полнота Запас живых стволов, м 3 /га Лбаг-сф 10 Л 200 Vб ,5 30 Лбаг-сф 10 Л 200 Vб ,3 20 Лольх 10 Л 150 V ,6 120 Характеристика древостоя на п.п. 1 (на 1 га) по категориям состояния Категория состояния, шт/% I II III IV V VI Средневзвешенная Таблица 2 Густота шт/га 226/34 126/19 88/13 64/10 54/8 102/16 II, кустарниковой (Alnus fruticosa Rupr.), средняя высота 1,0 м, расположенной неравномерно. Встречаются куртины карликовой березы (Betula nana L.), средняя высота 0,3 м. В пересчете на 1,0 га, количество подлеска на п.п. 1: ольха кустарниковая 640 шт/га (2480 стеблей), карликовая берёза 2160 шт/га. На п.п. 3 (межгорный распадок), в типе леса листвяг ольховый, лиственница растет хорошо и показывает лучшую продуктивность и состояние древостоя (табл. 1). Подлесок густой, состоит из ольхи кустарниковой (Alnus fruticosa Rupr.) мощные кусты по стеблей, средняя высота 3 м, максимальная 7 м. Присутствуют также шиповник (Rosa canina L.), красная смородина (кислица) (Ribes rubrum L.), ежевика (Rubus caesius L.). Лиственничный подрост учитывался на п.п. 1 площадками 2х2 м. Присутствует разновозрастный подрост высотой от 0,05 м до 1,0 м. Средняя высота подроста 0,3 м. Количество на 1 га составляет 5000 шт. Размещение подроста по площади неравномерное, групповое. В напочвенном покрове на п.п. 1 присутствуют лесные северо-таежные, лесотундровые и тундровые виды растений напочвенного покрова. Обилие тундровых видов связано с низкой полнотой древостоя лиственницы, сравнительно редким подлеском и близким залеганием слоя вечной мерзлоты. Преобладают виды характерные для бедных, каменистых с застойными водами почв багульниково-сфагнового типа леса ягель (Cladonia rangiferina Hoffm. и др.), сфагновый мох (Sphágnum L.), багульник болотный (Lédum palústre L.), голубика обыкновенная (Vaccinium uliginósum L). 58 Лесотехнический журнал 3/2015

59 Природопользование На п.п. 2 напочвенный покров представлен [1] и детально разработано в качестве диагшении, теми же видами и в том же соотноностического признака в работах что и на п.п. 1, однако развитие растений Матвеева С.М. [5, 6]. находится в более поздней фенофазе и Возраст образцов (кернов) древесины кустики голубики в среднем выше (достигают колеблется от 138 до 168 лет и в среднем со- 60 см высоты). ставил 150 лет. На пробной площади 3 (листвяг ольховый) В программе TSAP-Win [17] проведено с относительно хорошо дренированной сопоставление хронологий всех обследован- почвой, моховой покров развит слабо, сохраняется ных образцов лиственницы Гмелина отовенном слой лиственничного опада. В напочбранных на п.п. 3 между собой (табл. 3). покрове сильно снижается количество Среднее значение коэффициента синхроннощие ягеля и сфагнума и появляются следуюсти 78,7 т.е. синхронность высокая. виды: грушанка круглолистная (Pyrola Показателем взаимокорреляции индивидуальных rotundifolia L.), линнея северная (Linnaea хронологий, использовавшихся borealis L.), осоки (Сагех rigida и др.), злаки для построения обобщенной хронологии, является (Роа arctica, Hierochloa alpina и др.). отношение сигнал-шум (SNR). Для Датирование годичных колец деревьев п.п. 3 значение SNR=50,22 т.е. достаточно лиственницы на п.п. 3 выявило наличие аномально высокое. узких колец, а также длительные Т.к. обследованные нами древостои на- периоды депрессии и периоды хорошего роста. ходятся в экстремальных лесорастительных Аномальными годичными кольцами, от- условиях, с резко выраженным лимитируюходятся мечающимися практически во всех образцах, щим воздействием климатических факторов, являются кольца следующих календарных то коэффициент корреляции (r) очень высок: лет: 1999, 1997, 1989, 1987, 1968, 1966, 1965, в древостое на п.п. 3 он колеблется от 0,65 до 1951, Особенно заметно некоторое повышение 0,88 т.е. проявляется сильный климатический прироста по диаметру с 1969 года сигнал. по настоящее время, на фоне резко увеличенных Как отмечал С.Г. Шиятов [13], за пороста. амплитуды и частоты колебаний прилярным кругом возрастная кривая только в начале роста дерева имеет вид гиперболы, Увеличение прироста вероятно вызвано а затем имеет вид волнообразной кривой. двумя причинами: повышением средних годовых Гиперболическое снижение радиального температур, что отмечено в работе прироста лиственницы Гмелина на обсле- В.В. Симанько [10] по данным метеостанции дованном участке продолжается приблизительно «Хатанга», а также, предполагаем, антропогенным до летнего возраста (рис. 2). воздействием: выбросами Норильского Анализ графика индексов радиального металлургического комбината. Некото- прироста (рис. 3) показал следующее. С 1863 рое увеличение прироста хвойных деревьев г. до 1950-х гг. наблюдаются равномерные на фоне роста амплитуды и частоты колебаний (по амплитуде и частоте) колебания прироста отмечалось еще в работе А.С. Алексеева в диапазоне %. С 1947 по 1966 гг. от- Лесотехнический журнал 3/

60 Природопользование Таблица 3 Сопоставление хронологий образцов древесины на п.п. 3 ( гг) керна Возраст керна Средние ,4 Коэффициент синхронности, GLK ,7 Коэффициент корреляции, CC ,9 Уровень синхронности (Шиятов, 1986) высокая средняя высокая высокая высокая высокая низкая высокая высокая высокая высокая средняя высокая средняя низкая высокая лиственницы Гмелина на п.п. 3 индексы прироста превышающие средние значения более чем на 40 % (140 %-216 %) встречаются 22 раза. Годы: 1879, 1880, 1892, 1894, 1896, 1897, 1923, 1936, 1945, 1946, 1947, 1955, 1975, 1976, 1978, 1979, 1984, 1986, 1990, 1994, 2003, Индексы прироста ниже средних Рис. 2. Радиальный прирост лиственницы на п.п. 3 за 150-летний период мечается плавный спад прироста до 26 %. С 1966 г. по настоящее время амплитуда колебаний резко возрастает. Максимальное значение (216 %) наблюдается в 1978 г., минимальное (17 %) в 1997 г. За 150 летний период роста деревьев 60 Рис. 3. Динамика индексов радиального прироста лиственницы на п.п. 3 Лесотехнический журнал 3/2015

61 Природопользование значений на 40 % и более (17 %-60 %) встречается 20 раз. Годы: 1900, 1902, 1903, 1916, 1917, 1925, 1951, 1958, 1961, 1962, 1965, 1966, 1968, 1974, 1987, 1989, 1995, 1997, 1999, То есть за 150 лет наблюдается приблизительно равное количество отклонений от средних значений в обе стороны превышающих 40 %. Отклонения максимальных значений достигают 116 % (до значения 216 %). Отклонение минимальных может достигать 100 % (выпадение колец у некоторых деревьев), а у сформированных колец минимальное среднее значение 17 % (т.е. отклонение 83 %). Анализ встречаемости максимальных (>140 %) и минимальных (<60 %) значений радиального прироста в индексах % по 50- летним периодам выявил резкое увеличение числа экстремумов прироста в последнем периоде (табл. 4). Таблица 4 Встречаемость экстремумов прироста лиственницы по 50-летним периодам с 1863 по 2012 гг., штук Экстремумы прироста / период Максимумы Минимумы Отмеченное нами резкое возрастание амплитуды и частоты колебаний прироста лиственницы в последние лет (с конца 1960-х гг.), некоторое увеличение прироста в этот период, свидетельствуют как о росте нестабильности климатических условий, так и о воздействии на лесные экосистемы плато Путорана выбросов Норильского металлургического комбината. Значительный интерес, на наш взгляд, представляет сравнительный анализ климатических условий (в первую очередь температурного режима) в соответствующие годы по доступным данным метеорологических наблюдений (метеостанция «Хатанга» [12]). Аномально узкие годичные кольца преимущественно встречаются в период гг. Только два кольца отмечены ранее: в 1951 и 1900 гг. Узкие и широкие кольца сравнительно равномерно встречаются в течение всего периода жизни обследованных деревьев. Сравнительный анализ повторяемости широких колец и аномальных погодных сезонов в период гг. [4] выявил следующую тенденцию: широкие годичные кольца (особенно два кольца 1978 и 1979 гг.) сформировались в годы с холодной зимой и весной и жарким летом. Аномально узкие годичные кольца наблюдались за последние 50 лет в небольшой части аномальных по погодным условиям лет (10-40 %). При этом аномально узкие и узкие годичные кольца равномерно отмечаются как в холодные, так и в жаркие сезоны. Дважды подряд наблюдались широкие, узкие или аномально узкие годичные кольца в следующие годы: широкие и ; узкие ; аномально узкие Характерные тенденции проявились в динамике максимальных температур воздуха и в динамике суммы осадков за год. Средняя максимальная температура воздуха на 1,58 С выше в годы с широки- Лесотехнический журнал 3/

62 Природопользование ми кольцами, чем с узкими и на 2,24 С мм меньше в годы с широкими кольцами. выше чем в годы с аномально узкими Т.е. максимальные температуры воздуха кольцами. Средняя сумма осадков за год и сумма осадков за год, очевидно, яв- наоборот, максимальна в годы с аномально ляются определяющими факторами в формировании узкими кольцами (272 мм), на 31 мм годичного прироста по диаметру меньше в годы с узкими кольцами и на 64 лиственницы Гмелина в горах Путорана. Библиографический список 1. Алексеев, А.С. Колебания радиального прироста в древостоях при атмосферном загрязнении [Текст] / А.С. Алексеев // Лесоведение С Ваганов, Е.А. Дендроклиматические исследования в Урало- Сибирской Субарктике [Текст] / Е.А. Ваганов, С.Г. Шиятов, В.С. Мазепа. Новосибирск: Изд. фирма СО РАН, с. 3. Ловелиус, Н.В. О теплообеспеченности гор Путорана по дендрохронологическим данным [Текст] / Н.В. Ловелиус // XXI Герценовские чтения. География и геология. Краткое содержание докладов. Л., С Макеев, В.М. Северный олень в условиях изменяющегося климата [Текст] / В.М. Макеев, К.Б. Клоков, Л.А. Колпащиков, В.В. Михайлов. СПб.: Лемма, с. 5. Матвеев, С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений Центральной лесостепи [Текст] / С.М. Матвеев. Воронеж: Изд-во ВГУ, с. 6. Матвеев, С.М. Дендрохронология. Методика дендрохронологического анализа [Текст] : метод. указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки Лесное дело / С.М. Матвеев. Воронеж, с. 7. Мироненко, А.В. Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ «Программа расчета тренда временных рядов и индексированных значений с исключением тренда» / А.В. Мироненко, С.М. Матвеев. Заявка , Наурзбаев, М.М, Изменчивость радиального прироста лиственницы на востоке Таймыра и Путорана за последние 2000 лет [Текст] / М.М. Наурзбаев, Е.А. Ваганов // Лесоведение С Сидорова, О.В. Региональные особенности радиального прироста лиственницы на севере Средней Сибири по тысячелетним древесно-кольцевым хронологиям [Текст] / О.В. Сидорова, Е.А. Ваганов, М.М. Наурзбаев, В.В. Шишов, М.К. Хьюс // Экология С Симанько, В.В. Особенности радиального роста и структуры годичных колец лиственницы Гмелина на полуострове Таймыр и Котуйской возвышенности [Текст] : автореф.... канд. биол. наук / В.В. Симанько. Красноярск, с. 11. Табакова, М.А. Зависимость радиального прироста лиственницы Гмелина на севере Средней Сибири от локальных условий произрастания [Текст] / М.А. Табакова, А.В. Кирдянов, М.В. Брюханова, А.С. Прокушкин // Журнал Сибирского Федерального Университета, Биология Т С Лесотехнический журнал 3/2015

63 Природопользование 12. Термограф: архивные данные температуры воздуха и количества осадков Хатанга [Электронный ресурс]. Режим доступа: ( ). 13. Шиятов, С.Г. Дендрохронология верхней границы леса на Урале [Текст] / С.Г. Шиятов. М.: Наука, с. 14. Briffa, K.R. Large-scale temperature inferences from tree rings: a review [Text] / K.R. Briffa, T.J. Osborn, F.H. Schweingruber // Global and Planetary Change, Elsevier, no. 40. pp Briffa, K.R. Low frequency temperature variations from a northern tree-ring density network [Text] / K.R. Briffa, T.J. Osborn, F.H. Schweingruber, I.C. Harris, P.D. Jones, S.G. Shiyatov, E.A. Vaganov // Journal of Geophysical Research, no pp Rinn, F. Tsap V 3.6 Reference manual: computer program for tree-ring analysis and presentation [Text] / F. Rinn. Germany, Heidelberg, p. 17. Schweingruber, F.H. Tree-ring density networks for climate reconstruction [Text] / F.H. Schweingruber, K.R. Briffa // Climatic Variations and Forcing Mechanisms of the Last 2000 Years (Eds. P.D. Jones, R.S. Bradley and J. Jouzel), NATO ASI Series, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, Vol pp Skaloš, J. Long-term changes in forest cover in central Bohemia, Czech Republic [Text] / J. Skaloš, B. Engstová, I. Trpáková, M. Šantrůčková, V. Podrázský // European Journal of Forest Research, no Vol. 3. pp References 1. Alekseev A.S. Kolebanija radialnogo prirosta v drevostojah pry atmosfernom zagrjazneniy [Fluctuations of radial increment in stands at atmospheric pollution]. Lesovedenie [Forest Science], 1990, no. 2, pp (In Russian). 2. Vaganov E.A., Shiyatov S.G., Mazepa V.S. Dendroklimaticheskie issledovaniya v Uralo- Sibirskoy subarctike [Dendroclimatic Ural-Siberian research in Subarctic]. Novosibirsk. 1996, 246 p. (In Russian). 3. Lovelius N.V. O teploobespechennosty hor Putorana po dendrohronologicheskim dannym [About the heat supply of the mountains of Putorana dendrochronological data]. XXI Gertsenovskie chteniya. Geografiya I Geologiya. Kratkoe soderganie dokladov. [XXI Gertsenovskie reading. Geography and geology. Short-content with reports]. Leningrad, 1969, pp (In Russian). 4. Makeev V.M., Klokov K.B., Kolpashchikov L.A., Mikhailov V.V. Severniy olen v usloviyah izmenyayushegosya klimata [Reindeer in a changing climate]. St. Petersburg, 2014, 244 p. (In Russian). 5. Matveev S.M. Dendroindikatcija dinamiky sostoyaniya sosnovyih nasazhdeny Central noy lesostepy [Dendroindication of dynamics of the state of the pine plantations in Central foreststeppe]. Voronezh, 2003, 272 p. (In Russian). 6. Matveev S.M. Dendrohronologiya. Metodika drndrohronologicheskogo analiza. [Dendrochronology. Methods of dendrochronological analysis]. Metodicheskie ukazaniya k laboratornym rabotam dlya studentov po napravleniyu podgotovky Lesnoe delo [Guidelines for laboratory work for students in the direction of preparation Forest business]. Voronezh, 2013, 43 p. (In Russian). Лесотехнический журнал 3/

64 Природопользование 7. Mironenko A.V., Matveev S.M. Svidetel stvo o gosudarstvennoy registraciy programmy EVM no "Programma rascheta trenda vremennyh ryadov I indeksirovannyh znacheniy s isklyucheniem trenda " [Certificate of state registration number computer programs "Program of the calculation of the trend time series and indexed values with the exception of the trend"]. Zayavka no , 2012 [The application number , 2012]. (In Russian). 8. Naurzbaev M.M., Vaganov E.A. Izmenchivost radial nogo prirosta listvennicy na vostoke Taymira I Putorana za poslednie 2000 let [Variability of radial growth of larch in the East Taimyr and Putoran over the last 2000 years]. Lesovedenie [Forest Science], 1999, no. 5, pp (In Russian). 9. Sidorova O.V., Vaganov E.A., Naurzbaev M.M., Shishov V.V., Hughes M.K. Regional nye osobennosty radial nogo prirosta listvennicy na severe Sredney Sibiry po tysyacheletnim drevesno-kol cevym hronologiyam [Regional features of radial growth of larch in northern Central Siberia by thousands of years of tree-ring chronologies]. Jekologiya [Ecology], 2007, no. 2, pp (In Russian). 10. Simanko V.V. Osobennosty radial nogo rosta I struktury godichnyh kolec listvennicy Gmelina na poluostrove Taymir I Kotuyskoy vozvyshennosti Avtoreferat diss. cand. biol. nauk [Features of radial growth and structure of annual rings Gmelin larch on Taimyr Peninsula and Kotui hill. Author. Ph. biol. sciences dis.]. Krasnoyarsk, 2014, 18 p. (In Russian). 11. Tabakova M.A., Kirdyanov A.V., Bryukhanova M.V., Prokushkin A.S. Zavisimost radial nogo prirosta listvennicy Gmelina na severe Sredney Sibiry ot lokal nyh uslovy proizrastaniya [The dependence of the radial growth of Gmelin larch on northern Central Siberia by local growing conditions]. Zhurnal Sibirskogo Federal nogo universiteta. Biologiya [Journal of Siberian Federal University, Biology]. 2011, Vol. 4, no. 4, pp (In Russian). 12. Termograf: arhivnye dannye temperatury vozduha I kolichestva osadkov Hatanga [Thermograph: historical data of air temperature and precipitation Hatanga]. Available at: (In Russian). 13. Shiyatov S.G. Dendrohronologiya verhney granicy lesa na Urale [Dendrochronology upper forest border in the Urals], Moscow, 1986, 136 p. 14. Briffa K.R., Osborn T.J., Schweingruber F.H. Large-scale temperature inferences from tree rings: a review. Global and Planetary Change, Elsevier, 2004, no. 40, pp Briffa K.R., Osborn T.J., Schweingruber F.H., Harris I.C., Jones P.D., Shiyatov S.G., Vaganov E.A. Low frequency temperature variations from a northern tree-ring density network. Journal of Geophysical Research, 2001, no. 106, pp Rinn F., Tsap V. 3.6 Reference manual: computer program for tree-ring analysis and presentatio. Germany, Heidelberg, 1996, 263 p. 17. Schweingruber F.H., Briffa K.R. Tree-ring density networks for climate reconstruction. Climatic Variations and Forcing Mechanisms of the Last 2000 Years (Eds. P.D. Jones, R.S. Bradley and J. Jouzel), NATO ASI Series, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1996, Vol. 141, pp Skaloš J., Engstová B., Trpáková I., Šantrůčková M., Podrázský V. Long-term changes in forest cover in central Bohemia, Czech Republic. European Journal of Forest Research, 2012, no. 131, Vol. 3, pp Лесотехнический журнал 3/2015

65 Природопользование Сведения об авторах Матвеев Сергей Михайлович заведующий кафедрой лесоводства, лесной таксации и лесоустройства ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор биологических наук, профессор, г. Воронеж, Российской Федерации; Гупалов Дмитрий Иванович государственый инспектор ФГБУ «Объединенная дирекция заповедников Таймыра», Норильск, Российская Федерация; Information about authors Matveev Sergey Mikhailovich Chair Department of silviculture, forest inventory, forest management Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Biology, Professor, Voronezh, Russian Federation; Gupalov Dmitri Ivanovich State Inspector of the Federal State Budget Institution «Joint United Directorate nature reserves of Taimyr», Norilsk, Russian Federation; DOI: /14154 УДК (470.3)+630* ЛИШАЙНИКИ КАК ИНДИКАТОРЫ СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ЦЕНТРА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Е. Э. Мучник Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лесоведения Российской академии наук, п/о Успенское Одинцовского района Московской области, Российская Федерация Предложен к обсуждению комплекс критериев для выделения «биологически ценных ландшафтов», как подход к разработке новой природоохранной концепции территориального уровня, аналогичной, но не тождественной концепции «биологически ценных лесов», разработанной и апробированной на северо-западе европейской части России. На основании многолетних лихенологических исследований в Центральной России (понимаемой в пределах Центрального Федерального округа), а также анализа фондовых (литературных и гербарных) материалов предпринята попытка выявления индикаторных видов лишайников для участков «биологически ценных» лесных ландшафтов, характерных для разных природных зон (или подзон) изучаемой территории. Показано, что часть лишайников-индикаторов «биологически ценных» таежных лесов переходят зональные или подзональные границы, не теряя индикаторного значения. Однако в направлении от подзоны хвойно-широколиственных лесов к зоне лесостепи количество таких видов неуклонно снижается. Предлагается дополнить списки этих видов за счет видов-индикаторов «биологически ценных ландшафтов» (в данном случае, лесных). Определены критерии выделения видов- Лесотехнический журнал 3/

66 Природопользование индикаторов, основной из них высокие требования к условиям местообитания (стенотопность) и приуроченность, исключительно, к старовозрастным и/или сравнительно малонарушенным лесным и болотным сообществам, а также к старинным усадебным паркам. Приводятся списки индикаторных видов «биологически ценных» лесных ландшафтов для подзон хвойношироколиственных, широколиственных лесов и лесов лесостепной зоны Центральной России. Приведенные списки являются предварительными, расширение и углубление зональных исследований может привести к некоторым изменениям как добавлениям, так и сокращениям, в случае выявления более широкого распространения или встречаемости того или иного вида. Ключевые слова: лишайники, биологически ценные ландшафты, индикаторы старовозрастных и малонарушенных лесов, Центр европейской России LICHENS AS INDICATORS OF FOREST ECOSYSTEMS IN THE CENTER OF EUROPEAN RUSSIA DSc in Biological, Associate Professor, Leader Researcher E. E. Muchnik Federal State Budget Institution of Science Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, Uspenskoye, Odintsovsky district, Moscow region, Russian Federation Abstract Under the new conservation concept of "biologically valuable landscapes" the criteria for selection of lichen species which can be used as indicators of such landscapes are available to discuss. The approach is similar but not identical to the concept of biologically valuable forests developed and used in the north-western European part of Russia. Using long term lichenological research in the European Russia (the Central Federal District) as well as fond materials (literature and herbaria) there was a try to find out some indicator species for the biologically valuable forest landscapes indicative for different zones (or subzones) of the researched territory. It was found out that part of the lichen indicator species of the biologically valuable taiga forests go through zone or subzone borders without losing indicative value. However, when moving from the coniferous-broadleaved forests subzone to the forest-steppe zone the amount of such species is currently decreasing. It is suggested to complement these lists with indicator species for the biologically valuable landscapes (here, forest ones). The criteria of selecting the indicator species are determined. The main are high demands to the habitat conditions (stenotopic or not) and confinedness only to oldgrowth and undisturbed forests and bogs as well as old parks. The lists of indicator species for biologically valuable forest landscapes in the coniferous-broadleaved, broadleaved forests subzones and forest-steppe zone of the Central Russia are given. These lists are preliminary, expanding and extension of the zonal research will certainly follow with some alterations adding or deleting something, in case we find out wider expansion or frequency of one or the other species. Keywords: lichens, biologically valuable landscapes, indicator species of oldgrowth and undisturbed forests, Center of European Russia 66 Лесотехнический журнал 3/2015

67 Природопользование Лишайники, в силу ряда физиологических в приложениях международных конвенций) и экологических особенностей, уже бо- и индикаторных видов разных систематиче- лее полутора веков используются в качестве ских групп. индикаторов загрязнения воздуха, чаще всего, Поскольку в Центральной России (ЦР), в городах и вокруг них [1, 2]. Несколько понимаемой в пределах Центрального Феде- менее известное, но в последнее время интенсивно рального округа, фактически не осталось развивающееся направление ис- участков коренных или «девственных» лесов пользование лишайников в качестве индикаторов [6], для ЦР актуально выявление старовозра- коренных или «биологически ценных» стных и наименее нарушенных участков ле- лесных сообществ [3, 4]. сов. Это наиболее близко к концепции «биологически Ранее [5] нами сделан обзор некоторых ценных лесов» и может рассмат- природоохранных концепций, где обсуждались риваться, как часть предложенной нами кон- достоинства и ограничения нескольких цепции «биологически ценных ландшафтов», концепций и методик выделения: «лесных где, в частности, указывалось, что списки индикаторных ключевых биотопов», «девственных» или видов должны разрабатываться «малонарушенных лесных территорий», «лесов для каждой природной зоны (подзоны) от- высокой природоохранной ценности», дельно, с учетом экологических требований «биологически ценных лесов», «ключевых видов. ботанических территорий» и «территорий На основании многолетних лихенологических высокой природоохранной ценности». Здесь исследований в ЦР, а также анализа же нами предлагались подходы к разработке фондовых (литературных и гербарных) материалов новой природоохранной концепции территориального нами предпринята попытка выявле- уровня: «биологически ценных ния индикаторных видов лишайников для ландшафтов» или «ландшафтов высокой участков «биологически ценных» лесных биологической ценности», особенно перспективной, ландшафтов, характерных для разных при- на наш взгляд, для регионов с родных зон (или подзон). Определение гра- недостаточной репрезентативностью сети ниц зон и подзон проводилось согласно разработанной особо охраняемых природных территорий, нами [7] схеме природных зон высоким уровнем антропогенной трансформации ЦР с детализацией границ субъектов Федетов. и фрагментации природных ландшафрации и границ особо охраняемых природ- При этом комплекс критериев для выделения ных территорий федерального подчинения, с биологически ценных ландшафтов, некоторыми изменениями, вызванными ученых безусловно, нуждается в широком обсуждении. том данных карты естественной растительно- Несомненно, в первую очередь, должны сти Европы [8] и последних данных о ботатом учитываться уровень антропогенной трансформации, нико-географическом районировании росдового, показатели биоразнообразия (висийской части бассейна Верхнего Днепра [9]. популяционно-генетического, ценотического), Отметим, что создатели концепции вы- наличие редких (включенных в явления биологически ценных таежных лесов Красные книги различных уровней и списки Северо-Запада европейской части России [4] Лесотехнический журнал 3/

68 Природопользование предполагали использование своих разработок, ного вида в данном случае несколько с небольшой модификацией, для хвойно- иные, нежели при выявлении таковых для широколиственных и широко-лиственных «биологически ценных лесов». В частности, равнинных лесов Европейской части. Однако нет необходимости в выделении «спе- анализ предварительного списка лихенобиоты циализированных» видов как отдельной ЦР показал, что из 110 видов, выделенных категории. Все виды, имеющие высокие для таежных лесов Северо-Запада европейской требования к условиям местообитания России индикаторных (в совокупности (стенотопные) и приуроченные исключи- со специализированными) лишайников и тельно к старовозрастным и/или сравнительно близких к ним нелихенизированных грибов, малонарушенным лесным и болот- 28 (т.е., более 25 %) видов не переходят ным сообществам, а также к старинным границу подзоны на юге и уже не встречаются усадебным паркам, будут считаться индисов в подзоне хвойно-широколиственных лекаторными. К таковым следует относить и (табл.). Следующую «подзональную» виды, произрастающие в рассматриваемой границу (подзоны широколиственных лесов) зоне или подзоне на границе своих ареалов, не переходят еще 61 вид, а границу лесостепи поскольку в таких случаях экологиче- еще 5. Либо они настолько редки, что пока ская ниша вида «автоматически» сужается. не обнаружены, невзирая на довольно тщательно Среди видов, обитающих на выходах горследования проведенные лихенологические исных пород под пологом леса, индикатор- в значительной части рассматриваемой ными будут считаться облигатные эпилидикаторного территории. Эти виды не теряют инты, приуроченные, в основном, к естестными значения в других зонах, однако, венным каменистым субстратам и редкие к ним мы предлагаем присоединить, в ка- для природной зоны, где проводится выдевенным честве индикаторов биологически ценных ление таких видов. лесных ландшафтов, и другие виды. Критерии редкости каких-либо видов Критерии для выделения индикатор- Таблица Количественные характеристики списков лишайников-индикаторов биологически ценных лесов и биологически ценных лесных ландшафтов Природные зоны/подзоны в Центре европейской части России подзона хвойношироколиственных лесов подзона широколиственных лесов зона лесостепи Количество видов-индикаторов (включая специализированные) биологически ценных лесов, переходящих границы зон/подзон Количество дополнительно предлагаемых видовиндикаторов биологически ценных лесных ландшафтов Лесотехнический журнал 3/2015

69 Природопользование для каждой зоны должны рассматриваться нальные/зональные границы; знаком «+» отдельно и могут варьировать, в зависимости отмечены нелихенизированные грибы, от площади зоны и степени изученно- близкие к лишайникам и традиционно ана- сти зональной лихенобиоты. Для подзоны лизируемые с ними в списках. хвойно-широколиственных лесов, занимающей ПОДЗОНА ХВОЙНО- наибольшую площадь в ЦР (около ШИРОКОЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ 365 тыс. кв. км), мы считаем редкими виды, Хвойные и хвойно-широколиственнахождениях; отмеченные не более чем в 20 местоные леса. для подзоны широколиственных Absconditella lignicola Vĕzda et Pisut; лесов (менее 80 тыс. кв. км), а так- Alectoria sarmentosa (Ach.) Ach.; Arthonia же лесов лесостепной зоны отмеченные byssacea (Weigel) Almq.; A. cinereopruinosa не более чем в 10 местонахождениях. Schaer.; A. leucopellaea (Ach.) Almq.; A. vinosa Если участок ландшафта содержит 5 Leight.; Bacidia arceutina (Ach.) Arnold; B. или более индикаторных видов, его следует rosella (Pers.) De Not.; Biatora flavopunctata признать «биологически ценным» и (Tønsberg) Hinter. et Printzen; B. pontica предпринять специальные меры для охраны Printzen et Tønsberg; Bryoria fremontii (Tuck.) этого участка. Отметим, что «ланд- Brodo et D. Hawksw.; B. smithi (Du Rietz) шафтный подход» может осуществляться Brodo et D. Hawksw; Calicium adspersum на разных уровнях (от более крупных до Pers.; C. denigratum (Vain.) Tibell; Chaenotheca самых мелких выделов, вплоть до типов brachypoda (Ach.) Tibell; Ch. gracillima урочищ), где могут быть свои индикаторные (Vain.) Tibell.; Ch. hispidula (Ach.) Zahlbr.; Ch. виды. Однако здесь мы пока рассмат- laevigata Nádv; Ch. sphaerocephala Nádv.; Ch. риваем только крупные зональные выделы stemonea (Ach.) Müll. Arg.; +Chaenothecopsis (до подзоны) и типы сообществ без дробного consociata (Nádv.) A.F.W. Schmidt; +Ch. epi- разделения их по приуроченности к thallina Tibell; +Ch. mediarossica Titov et Gu- рельефу или лесорастительным условиям. dovicheva; +Ch. nana Tibell; +Ch. nigra Tibell; Анализ предварительного списка лихенобиоты +Ch. viridialba (Kremp.) A.F.W. Schmidt; +Ch. позволяет выделить индика- viridireagens (Nadv.) A.F.W. Schmidt; Cheiro- торные виды «биологически ценных» лесных mycina flabelliformis B. Sutton; Cladonia ландшафтов пока для подзон хвойно- amaurocraea (Flörke) Schaer.; C. norvegica широколиственных, широколиственных Tonsberg et Holien; C. parasitica (Hoffm.) лесов и лесов лесостепной зоны. В приведенных Hoffm.; Cliostomum leprosum (Räsänen) Hoменклатура, ниже списках использована ноlien et Tønsberg; Coenogonium pineti (Ach.) в основном, сводки «Список Lücking et Lumbsch; Cresponea chloroconia лихенофлоры России» [10] с некоторыми (Tuck.) Egea et Torrente; Dendriscosticta wrightii современными изменениями [11, 12]; полужирным (Tuck.) B. Moncada et Lücking; Evernia di- шрифтом выделены индикаторные varicata (L.) Ach.; Gyalecta flotowii Körb.; G. виды таежных лесов Северо-Запада truncigena (Ach.) Hepp; Hypogymnia bitteri европейской России, переходящие подзо- (Lynge) Ahti; H. farinacea Zopf; H. vittata Лесотехнический журнал 3/

70 Природопользование (Ach.) Parrique; Japewia tornoensis (Nyl.) U. diplotypus Vain.; U. florida (L.) Weber ex F. Tønsberg; Lecanactis abietina (Ach.) Körb.; H. Wigg.; U. glabrata (Ach.) Vain.; U. glabrescens Lecanora cadubriae (A. Massal.) Hedl.; Lecidea (Nyl. ex Vain.) Vain.; U. lapponica Vain.; erythrophaea Frörke ex Sommerf.; Lecidella U. substerillis Motyka.; Vulpicida juniperinus flavosorediata (Vezda) Hertel et Leuckert; (L.) J.-E.Mattsson et M. J. Lai.; Xylographa paralella Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.; Lopadium (Ach.:Fr.) Behlen et Desberg. disciforme (Flot.) Kullh.; Loxospora elatina Широколиственные леса и старые (Ach.) A. Massal.; Menegazzia terebrata парки (Hoffm.) A. Massal.; Micarea hedlundii Coppins; Acrocordia cavata (Ach.) R. C. Harris; A. Microcalicium ahlneri Tibell; M. gemmata (Ach.) A. Massal.; Alyxoria varia arenarium (Hampe ex A. Massal.) Tibell; M. (Pers.) Ertz et Tehler; Anaptychia runcinata disseminatum (Ach.) Vain.; Mycobilimbia carneoalbida (With.) J. R. Laundon; Anisomeridium biforme (Müll. Arg.) S. Ekman et Printzen; (Borrer) R. C. Harris; Arthonia atra (Pers.) Nephroma bellum (Spreng.) Tuck.; N. Schneid.; A. byssacea (Weigel) Almq.; A. didyma laevigatum Ach.; N. parile (Ach.) Ach.; N. resupinatum Körb.; A. helvola (Nyl.) Nyl.; A. incarnata (L.) Ach.; Nephromopsis laureri Th. Fr. ex Almq.; A. spadicea Leight.; A. (Kremp.) Kurok; Ochrolechia androgyna punctiformis Ach.; Bacidia polychroa (Th. Fr.) (Hoffm.) Arnold s. lat.; O. arborea (Kreyer) Körb.; B. rubella (Hoffm.) A. Massal.; Biatoridium Almb.; O. microstictoides Räsänen; O. monasteriense J. Lahm. ex Körb.; Cali- pallescens (L.) A. Massal.; Opegrapha cium abietinum Pers.; C. viride Pers.; Caloplaca herbarum Mont.; Peltigera horizontalis (Huds.) flavorubescens (Huds) Laundon; C. obscurella Baumg.; P. neopolydactyla (Gyeln.) Gyeln.; (J. Lahm ex Körb.) Th. Fr.; Catinaria atropurpurea +Peridiothelia fuliguncta (Norman) D. (Schaer.) Vĕzda et Poelt; Cetrelia olivetorum Hawksw.; Pertusaria flavida (DC.) J. R. Laundon; (Nyl.) W. L. Culb. et C. F. Culb. s.l. (включая C. P. ophtalmiza (Nyl.) Nyl.; +Phaeocalicium cetrarioides (Delise et Duby) W. L. Culb. et C. populneum (Brond. ex Duby) A. F. W. Schmidt; F. Culb; C. monachorum (Zahlbr.) W. L. Culb. Psilolechia clavulifera (Nyl.) Coppins; P. lucida et C. F. Culb.; C. olivetorum (Nyl.) W. L. Culb. (Ach.) M. Choisy; Pycnothelia papillaria (Ehrh.) et C. F. Culb. s. str.); Chaenotheca chlorella Dufour; Ramalina calicaris (L.) Fr.; R. obtusata (Ach.) Müll. Arg.; Ch. hispidula (Ach.) Zahlbr.; (Arnold) Bitter; R. sinensis Jatta; R. thrausta Ch. phaeocephala (Turner) Th.Fr.; Ch. stemonea (Ach.) Nyl.; Ramboldia elabens (Fr.) Kantvilas (Ach.) Müll. Arg.; Ch. subroscida (Eitner) et Elix; +Sarea difformis (Fr.) Fr.; +S. resinae Zahlbr.; +Chaenothecopsis pusiola (Ach.) (Fr.: Fr.) Kuntze; Schismatomma pericleum Vain.; Chrysothrix candelaris (L.) J. R. Laundon; (Ach.) Branth et Rostr.; Sclerophora coniophaea Cladonia parasitica (Hoffm.) Hoffm.; Col- (Norman) J.-E. Mattsson et Middelb.; lema flaccidum (Ach.) Ach.; C. fragrans (Sm.) Strangospora deplanata (Almq.) Clauzade et Cl. Ach.; C. furfuraceum (Arnold) Du Rietz; C. Roux; S. pinicola (A. Massal.) Körb.; Thelotrema subnigrescens Degel.; Diplotomma alboatrum lepadinum (Ach.) Ach.; Usnea barbata (L.) (Hoffm) Flot.; Eopyrenula leucoplaca (Wallr.) Weber ex F.H. Wigg.; U. dasypoga (Ach.) Mot.; R. S. Harris; Flavoparmelia caperata (L.) Hale; 70 Лесотехнический журнал 3/2015

71 Природопользование Gyalecta ulmi (Sw.) Zahlbr.; Heterodermia (Ach.) S. L. F. Mey.; Micarea hedlundii Coppins; japonica (M. Satô) Swinscow; H. speciosa Micarea turfosa (A. Massal.) Du Rietz; (Wulfen in Jacq.) Trevis. Lecanora rugosella Mycoblastus sanguinarius (L.) Norm.; Zahlbr.; L. subrugosa Nyl.; L. thysanophora R. +Phaeocalicium polyporaeum (Nyl.) Tibell; C. Harris; Leptogium cyanescens (Rabenh.) Protothelenella sphinctrinoides (Nyl.) H. Mayrhofer Körb.; L. lichenoides (L.) Zahlbr.; L. saturninum et Poelt; Psilolechia clavulifera (Nyl.) (Dicks.) Nyl.; L. subtile (Schrad.) Torss.; Coppins; P. lucida (Ach.) M. Choisy; Pycnora Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.; Melanelixia praestabilis (Nyl.) Hafellner; +Sarea difformis subargentifera (Nyl.) O. Blanco et al.; (Fr.) Fr.; +S. resinae (Fr.: Fr.) Kuntze; Usnea Melanohalea elegantula (Zahlbr.) O. Blanco et lapponica Vain. al.; Nephroma parile (Ach.) Ach.; Nephroma ПОДЗОНА ШИРОКОЛИСТВЕНresupinatum (L.) Ach.; Ochrolechia pallescens НЫХ ЛЕСОВ (L.) A. Massal.; Opegrapha rufescens Pers.; O. Широколиственные леса (в т.ч., с выходами vulgata (Ach.) Ach.; Pachyphyale fagicola известняков под пологом леса) и (Hepp) Zwackh; Parmelina quercina (Willd.) старые парки Hale s. lat.; P. tiliacea (Hoffm.) Hale; Acrocordia gemmata (Ach.) A. Massal.; +Peridiothelia fuliguncta (Norman) D. Alyxoria varia (Pers.) Ertz et Tehler; Anisomeridium Hawksw.; Pertusaria albescens (Huds) M. Choisy; biforme (Borrer) R. C. Harris; A. polypori P. coccodes (Ach.) Nyl.; P. coronata (Ach.) (Ellis et Everh.) M. E. Barr.; Arthonia atra Th. Fr.; P. leioplaca DC.; P. pertusa (Weigel) (Pers.) Schneid.; A. byssacea (Weigel) Almq.; A. Tuck.; Phaeophyscia pusilloides (Zahlbr.) Essl.; cinereopruinosa Schaer.; A. helvola (Nyl.) Nyl.; Phlyctis agelaea (Ach.) Flot.; Physconia perisidiosa Bacidia polychroa (Th. Fr.) Körb.; B. rubella (Erichsen) Moberg; Pleurosticta acetabu- (Hoffm.) A. Massal.; Biatoridium monaste- lum (Neck.) Elix et Lumbsch; Pyrenula laevigata riense J. Lahm. ex Körb.; Calicium adspersum (Pers.) Arnold; Ramalina baltica Lettau; R. Pers.; C. glaucellum Ach.; C. salicinum Pers.; C. dilacerata (Hoffm.) Hoffm.; R. fraxinea (L.) viride Pers.; Caloplaca flavorubescens (Huds) Ach.; Rinodina efflorescens Malme; Ropalospora Laundon; Catinaria atropurpurea (Schaer.) viridis (Tønsberg) Tønsberg; Sclerophora Vĕzda et Poelt; Chaenotheca brunneola (Ach.) pallida (Pers.) V. J. Jao et Spooner; Thelotrema Müll. Arg.; Ch. chrysocephala (Turner ex Ach.) lepadinum (Ach.) Ach. Th. Fr.; Ch. phaeocephala (Turner) Th.Fr.; Ch. Лесные болота stemonea (Ach.) Müll. Arg.; Chaenothecopsis Absconditella celata Dobeller et Poelt; A. pusilla (Ach.) A. Schmidt; Ch. pusiola (Ach.) delutula (Nyl.) Coppins et H. Kilias; A. sphagnorum Vain.; Ch. rubescens Vain.; Ch. savonica Vězda et Poelt; Candelariella lutella (Vain.) (Räsänen) Tibell.; Chrysothrix candelaris (L.) J. Räsänen; Cladonia sulphurina (Michx.) Fr.; Cyphelium R. Laundon; Cladonia parasitica (Hoffm.) tigillare (Ach.) Ach.; Hypocenomyce Hoffm.; Coenogonium pineti (Ach.) Lücking et anthracophila (Nyl.) P. James et Gotth. Schneid.; Lumbsch; Eopyrenula leucoplaca (Wallr.) R. S. Hypogymnia farinacea Zopf; Icmadophila Harris; Flavoparmelia caperata (L.) Hale; Her- ericetorum (L.) Zahlbr.; Imshaugia aleurites telidea botryosa (Fr.) Printzen et Kantvilas; Le- Лесотехнический журнал 3/

72 Природопользование canora thysanophora R. C. Harris; Leptogium nroos; C. cariosa (Ach.) Spreng.; C. cervicornis cyanescens (Rabh.) Körb.; Melanelixia glabra (Ach.) Flot.; C. coccifera (L.) Willd.; C. cryptochlorophaea (Schaer.) O. Blanco et al.; Melanelixia subargentifera Asahina; C. decorticata (Flörke) (Nyl.) O. Blanco et al.; Opegrapha rufescens Spreng.; C. floerkeana (Fr.) Flörke; C. meroch- Pers.; O. viridis (Pers. ex Ach.) Behlen et lorophaea Asahina; C. subrangiformis Sandst.; Desberger; Pachyphyale fagicola (Hepp) C. sulphurina (Michx.) Fr.; C. turgida Ehrh. ex Zwackh; Parmelina carporrhizans (Taylor) Hoffm.; C. verticellata (Hoffm.) Schaer.; Hypocenomyce Hale; P. tiliacea (Hoffm.) Hale; Peltigera neopolydactyla caradocensis (Leight. ex Nyl.) P. (Gyeln.) Gyeln., Pertusaria albescens James et Gotth. Schneid.; Hypogymnia tubulosa (Huds) M. Choisy; P. amara (Ach.) Nyl.; P. (Schaer.) Hav.; Imshaugia aleurites (Ach.) S. L. coccodes (Ach.) Nyl.; P. ophtalmiza (Nyl.) Nyl.; F. Mey.; Lecanora subintricata (Nyl.) Th. Fr.; Physcia alnophila (Vain.) Loht. et al; Ph. dimidiata Lepraria eburnea J. R. Laundon; L. jackii (Arnold) Nyl.; Physconia perisidiosa Tǿnsberg; Melanohalea septentrionalis (Lynge) (Erichsen) Moberg; Ramalina baltica Lettau; R. O. Blanco et al.; Parmeliopsis hyperopta (Ach.) dilacerata (Hoffm.) Hoffm.; R. fraxinea (L.) Arnold; Peltigera extenuata (Vain.) Lojka; P. Ach.; Sclerophora pallida (Pers.) V. J. Jao et malacea (Ach.) Funck.; P. polydactylon (Neck.) Spooner; Thelidium minutulum Körb.; Verrucaria Hoffm.; +Peridiothelia fuliguncta (Norman) D. praetermissa (Trevis.) Anzi Hawksw.; Platismatia glauca (L.) W.L. Culb. et Сосновые (в т. ч., смешанные, с C.F.Culb.; Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf; большим участием сосны, изредка ели) и Pycnora praestabilis (Nyl.) Hafellner; Stereocaulon березовые леса, а также сфагновые болота tomentosum Fr.; Strangospora morifor- с сосной и/или березой mis (Ach.) Stein; S. pinicola (A. Massal.) Körb.; Absconditella lignicola Vĕzda et Pisut; Trombium epigaeim (Ach.) Wallr.; Tuckermanopsis Baeomyces rufus (Huds.) Rebent; Biatora albohyalina chlorophylla (Willd.) Hale; Usnea hirta (Nyl.) Bagl. et Carestia; B. ocelliformis Weber in Wigg.; U. lapponica Vain.; U. subfloridana (Nyl.) Arnold Bryoria capillaris (Ach.) Brodo et Stirt. D. Hawksw.; B. fuscescens (Gyeln.) Brodo et D. ЗОНА ЛЕСОСТЕПИ Hawksw.; B. implexa (Hoffm.) Brodo et D. Широколиственные леса (в т. ч., с Hawksw.; B. nadvornikiana (Gyeln.) Brodo et выходами известняков под пологом леса) и D. Hawksw.; B. subcana (Nyl. ex Stizenb.) Brodo старые парки et D. Hawksw.; Calicium denigratum (Vain.) Acrocordia gemmata (Ach.) A. Massal.; Tibell; C. pinastri Tibell; C. trabinellum (Ach.) Agonimia flabelliformis J. Halda, Czarnota et Ach.; Cetraria ericetorum Opiz; C. islandica Guz.-Krzemiń; Alyxoria varia (Pers.) Ertz et (L.) Ach.; C. sepincola (Ehrh.) Ach.; Chaenotheca Tehler; Anisomeridium biforme (Borrer) R. C. furfuracea (L.) Tibell; Ch. stemonea Harris; A. polypori (Ellis et Everh.) M. E. Barr.; (Ach.) Müll. Arg.; Chaenothecopsis pusilla Arthonia atra (Pers.) Schneid.; A. byssacea (Ach.) A. Schmidt; Ch. pusiola (Ach.) Vain.; (Weigel) Almq.; A. helvola (Nyl.) Nyl.; Bacidia Ch. savonica (Räsänen) Tibell.; Cladonia amaurocraea arceutina (Ach.) Arnold; B. rubella (Hoffm.) A. (Flörke) Schaer.; C. borealis S. Ste- Massal.; B. polychroa (Th. Fr.) Körb.; Bactros- 72 Лесотехнический журнал 3/2015

73 Природопользование pora dryina (Ach.) A. Massal.; Biatoridium Arnold; P. nitida (Weigel) Ach.; Ramalina fraxinea monasteriense J. Lahm. ex Körb.; Botryolepraria (L.) Ach.; Verrucaria elaeomelaena (A. lesdainii (Hui) Canals et al.; Calicium glaucellum Massal.) Arnold. Ach.; C. salicinum Pers.; Caloplaca chry- Сосновые (в т. ч., смешанные, с sodeta (Vain. ex Räsänen) Dombr.; C. monacensis большим участием сосны, изредка ели) и (Leder.) Lettau; Catinaria atropurpurea березовые леса, а также сфагновые болота (Schaer.) Vĕzda et Poelt; Chaenotheca brunneola с сосной и/или березой (Ach.) Müll. Arg.; Ch. chrysocephala (Turner Absconditella lignicola Vĕzda et Pisut; ex Ach.) Th. Fr.; Ch. furfuracea (L.) Tibell.; Ch. Bryoria fuscescens (Gyeln.) Brodo et phaeocephala (Turner) Th.Fr.; Ch. stemonea D.Hawksw.; B. simplicior (Vain.) Brodo et D. (Ach.) Müll. Arg.; Chaenothecopsis pusilla Hawksw.; B. subcana (Nyl. ex Stizenb.) Brodo (Ach.) A. Schmidt; Ch. pusiola (Ach.) Vain.; et D. Hawksw.; Baeomyces rufus (Huds.) Rebent; Ch. rubescens Vain.; Ch. savonica (Räsänen) Cetraria ericetorum Opiz; C. islandica (L.) Tibell.; Chrysothrix candelaris (L.) J. R. Laundon; Ach.; C. sepincola (Ehrh.) Ach.; Chaenotheca Cladonia bacilliformis (Nyl.) Glueck; C. furfuracea (L.) Tibell; Ch. stemonea (Ach.) parasitica (Hoffm.) Hoffm.; Cliostomum corrugatum Müll. Arg.; Chaenothecopsis pusilla (Ach.) A. (Ach.:Fr.) Fr.; Coenogonium pineti (Ach.) Schmidt; Cladonia cariosa (Ach.) Spreng.; C. Lücking et Lumbsch; Eopyrenula leucoplaca carneola (Fr.) Fr.; C. coccifera (L.) Willd.; C. (Wallr.) R. S. Harris; Evernia divaricata (L.) decorticata (Flörke) Spreng.; C. deformis (L.) Ach.; Flavoparmelia caperata (L.) Hale; Graphis Hoffm.; C. digitata (L.) Hoffm.; C. floerkeana scripta (L.) Ach.; Hepocenomyce carado- (Fr.) Flörke; C. pleurota (Flörke) Schaer.; C. censis (Leight. ex Nyl.) P. James et Gotth. rangiformis Hoffm.; C. stellaris (Opiz) Pouz. et Schneid; Lecanora thysanophora R. C. Harris; Vezda; C. subrangiformis Sandst.; C. symphycarpa Melanelixia glabra (Schaer.) O. Blanco et al.; (Flörke) Fr.; C. turgida Ehrh. ex Hoffm.; Melanelixia subargentifera (Nyl.) O. Blanco et C. uncialis (L.) Wigg.; C. verticillata (Hoffm.) al.; Opegrapha dolomitica (Arnold) Clauzade et Schaer.; Evernia mesomorpha Nyl.; Hypocenomyce Cl. Roux ex Torrente et Egea; O. rufescens Pers; friesii (Ach.) P. James et G. Shneider; Hy- Pachyphyale fagicola (Hepp) Zwackh; Parmelina pogymnia tubulosa (Schaer.) Hav.; Imshaugia pastillifera (Harm.) Hale; P. tiliacea (Hoffm.) aleurites (Ach.) S. L. F. Mey.; Lepraria rigidula Hale; Peltigera canina (L.) Willd; P. neckeri (Lesd.) Tǿnsberg; Loxospora elatina (Ach.) A. Hepp ex Müll. Arg.; P. neopolydactyla (Gyeln.) Massal.; Melanohalea olivacea (L.) O. Blanco et Gyeln., +Peridiothelia fuliguncta (Norman) D. al.; M. septentrionalis (Lynge) O. Blanco et al.; Hawksw.; Pertusaria albescens (Huds) M. Choisy; Ochrolechia arborea (Kreyer) Almb.; Parme- P. amara (Ach.) Nyl.; P. coccodes (Ach.) liopsis hyperopta (Ach.) Arnold; Platismatia Nyl.; P. hymenea (Ach.) Schaer.; Phlyctis agelaea glauca (L.) W. L. Culb. et C. F. Culb.; Pseude- (Ach.) Flot.; Physcia dimidiata (Arnold) vernia furfuracea (L.) Zopf; Psilolechia lucida Nyl.; Physconia grisea (Lam.) Poelt; Ph. perisidiosa (Ach.) M. Choisy; Pycnora praestabilis (Nyl.) (Erichsen) Moberg; Psorotichia schaereri Hafellner; P. sorophora (Vain.) Hafellner; (A. Massal.) Arnold; Pyrenula laevigata (Pers.) Strangospora moriformis (Ach.) Stein; S. pinico- Лесотехнический журнал 3/

74 Природопользование la (A. Massal.) Körb.; Tuckermanopsis chlorophylla пейской России, пока не отмечается в под- (Willd.) Hale; Usnea hirta Weber in зоне хвойно-широколиственных (подтаежпейской Wigg.; U. subfloridana Stirt. ных) лесов ЦР, при этом единично отмечен Приведенные списки являются предварительными, в подзоне широколиственных лесов. Такие расширение и углубление виды, как Evernia divaricata (L.) Ach., зональных исследований приведет, несомненно, Phlyctis agelaea (Ach.) Flot., встречаются в к некоторым изменениям как таежных и подтаежных лесах, не выявлены добавлениям, так, возможно, и сокращениям, пока в подзоне широколиственных лесов, в случае выявления более широкого однако, единично отмечены в лесостепной распространения или встречаемости того зоне. или иного вида. Особый интерес представляет Исследования выполнены при финанторных распространение некоторых индикасовой поддержке программы фунда- видов, «не переходящих» границы ментальных исследований Президиума одной подзоны/зоны, но единично встречающихся РАН «Живая природа: современное соlidea в следующей. Например, Herteстояние и проблемы развития» и Про- botryosa (Fr.) Printzen et Kantvilas, выделенный граммы Президента РФ для государстзоне в качестве индикаторного в подвенной поддержки ведущей научной школы таежных лесов Северо-Запада евро- Российской Федерации НШ Библиографический список 1. Бязров, Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге [Текст] / Л.Г. Бязров. М.: Науч. мир, с. 2. Signalarter, Indikatorer på skyddsvärd skod. (Flora över kryptogamer) [Text] / Ed. J. Nitare Skogsstyrelsens: Förlag, p. 3. Insarov, G.E. Lichens and Plants in Urban Environment [Text] / G. E. Insarov, I. D. Insarova // Modeling of Land-Use and Ecological Dynamics, Cities and Nature./ Eds. D. Malkinson et al. Berlin-Heidelberg Springer-Verlag, pp Выявление и обследование биологически ценных лесов на Северо-Западе Европейской части России [Текст] / Отв. ред. Л. Андерссон, Н.М. Алексеева, Е.С. Кузнецова. СПб.: Типография «Победа», Т с. Т с. 5. Мучник, Е.Э. Эволюция природоохранных концепций: от биотопа к ландшафту [Текст] / Е.Э. Мучник // Изучение и сохранение естественных ландшафтов. Сб. статей междунар. научнопракт. конф., (Волгоград, сентября 2011 г.). М.: Планета, С Аксёнов, Д.Е. Атлас малонарушенных лесных территорий России [Текст] / Д.Е. Аксёнов, Д.В. Добрынин, М.Ю. Дубинин [и др.]. М.: Изд-во МСоЭС; Вашингтон: World Resources Inst., с. 7. Мучник, Е.Э. Актуальная информация о природном зонировании: осознанная необходимость [Текст] / Е. Э. Мучник, О. В. Петрова // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения: Материалы V Всероссийской научной конференции с междуна- 74 Лесотехнический журнал 3/2015

75 Природопользование родным участием: в 3 ч. Ч. 1. Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН. Апатиты: КНЦ РАН, С Bohn, U. Karte der natürlichen Vegetation Europas (Map of the Natural Vegetation of Europe) Maßstab/Scale 1: [Electronic source]/ U. Bohn, G. Gollub, C. Hettwer, Z. Neuhäuslová, Th. Raus, H. Schlüter, H. Weber. [Bearb./Eds.]. CD-ROM Erläuterungstext, Legende, Karten / Explanatory Text, Legend, Maps. Landwirtschaftsverlag, Münster, Семенищенков, Ю.А. К вопросу о ботанико-географическом районировании российской части бассейна Верхнего Днепра [Текст] / Ю. А. Семенищенков // Растительность Восточной Европы и Северной Азии. Материалы Международной научной конференции (Брянск, 28 сентября 3 октября 2014 г.). Брянск: ГУП «Брянское полиграфическое объединение», С Список лихенофлоры России [Текст] / Сост. Урбанавичюс Г. П., отв. ред. Андреев М. П. СПб.: Наука, с. 11. Roux, C. Catalogue des lichens et des champignons lichénicoles de France [Text] / C. Roux // Bull. Soc. linn. Provence Vol. 16 (special). pp Moncada, B. Phylogeny of the Lobariaceae (lichenized Ascomycota: Peltigerales), with a reappraisal of the genus Lobariella [Text] / B. Moncada, R. Lücking, L. Betancourt-Macuase // Lichenologist Vol.45. no. 2. pp References 1. Byazrov L.G. Lishayniki v ekologicheskom monitoring [Lichens in environmental monitoring]. Moscow, 2002, 336 p. (In Russian). 2. Nitare J. (ed.) Signalarter, Indikatorer på skyddsvärd skod. (Flora över kryptogamer). Skogsstyrelsens, 2000, 384 p. 3. Insarov G. E., Insarova I. D. Lichens and Plants in Urban Environment. Modeling of Land-Use and Ecological Dynamics, Cities and Nature. Berlin-Heidelberg Springer-Verlag, 2013, pp Andersson L., Alekseyeva N.M., Kuznetsova Ye.S. (Eds.) Vyyavleniye i obsledovaniye biologicheski tsennykh lesov na Severo-Zapade Yevropeyskoy chasti Rossii [Survey of biologically valuable forests in North-Western European Russia]. St.Petersburg, Vol.1, 238 p. Vol.2, 258 p. (In Russian). 5. Muchnik E.E. Evolyutsiya prirodookhrannykh kontseptsiy: ot biotopa k landshaftu [The evolution of environmental concepts from biotope to landscape]. Study and Conservation of the natural landscape. Coll. Articles Intern. Sci. Conf. (Volgograd, September 2011). Moscow, 2011, pp (In Russian). 6. Aksonov D.Ye., Dobrynin D.V., Dubinin M. Yu. et al. Atlas malonarushennykh lesnykh territoriy Rossii [Atlas of intact forest areas in Russia]. Moscow, 2003, 186 p. (In Russian). 7. Muchnik E.E. and Petrova O.V. Aktual'naya informatsiya o prirodnom zonirovanii: osoznannaya neobkhodimost [Current information about the natural zoning: perceived need] Ecological problems of the northern regions and their solutions: Proc. of the 5 All-Russian Sci. Conf. with intern. participation: in 3 parts. Vol. 1. Apatity, 2014, pp (In Russian). 8. Bohn U., Gollub G., Hettwer C., Neuhäuslová Z., Raus Th., Schlüter H., Weber H. (Bearb./Eds.) Karte der natürlichen Vegetation Europas (Map of the Natural Vegetation of Europe) Лесотехнический журнал 3/

76 Природопользование Maßstab/Scale 1: CD-ROM. Erläuterungstext, Legende, Karten / Explanatory Text, Legend, Maps. Landwirtschaftsverlag, Münster, Semenischenkov Yu.A. K voprosu o botaniko-geograficheskom rayonirovanii rossiyskoy chasti basseyna Verkhnego Dnepra [On the question of botanical-geographical zoning of the Russian part of the basin of the Upper Dnieper].Vegetation of Eastern Europe and Northern Asia. Proc. of the Intern. Sci. Conf. (Bryansk, 28 Sept. 3 Oct. 2014).Bryansk, 2014, p (In Russian). 10. Urbanavichus G.P. and Andreev M.P. Spisok likhenoflory Rossii [A checklist of the lichen flora of Russia]. St. Petersburg, 2010, 194 p. (in Russian). 11. Roux C. Catalogue des lichens et des champignons lichénicoles de France. Bull. Soc. linn. Provence, 2012, Vol. 16 (special), pp Moncada B., Lücking R., Betancourt-Macuase L. Phylogeny of the Lobariaceae (lichenized Ascomycota: Peltigerales), with a reappraisal of the genus Lobariella. Lichenologist, 2013, Vol. 45, no. 2, pp Сведения об авторе Мучник Евгения Эдуардовна ведущий научный сотрудник Лаборатории экологии широколиственных лесов ФГБУН Институт лесоведения РАН, доктор биологических наук, доцент, п/о Успенское Одинцовского района Московской области, Российская Федерация; e- mail: Information about author Muchnik Evgenia Eduardovna Leader Researcher of Broadleaves Forests Ecology Laboratory, Federal State Budget Institution of Science Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, Uspenskoye, Odintsovsky district, Moscow region, Russian Federation; DOI: /14155 УДК : 630*422.2 ВЛИЯНИЕ ЗАСУХИ НА РОСТ ДЕРЕВЬЕВ В ГЕРМАНИИ ОТ МОДЕЛЕЙ К ОБЩИМ ПОЛОЖЕНИЯМ М. Натхин 1 В. Бек 1 Ю. Мюллер 1 1 Федеральный научно-исследовательский институт сельской местности, лесного хозяйства и рыболовства, Институт лесных экосистем, г. Эберсвальде, Германия Научная методика выявления взаимосвязи климат-радиальный прирост обычно многопараметрическая и слишком сложная для лиц, принимающих решения, и нуждается в более простых подходах. Мы анализируем взаимосвязь между климатом и ростом деревьев в Германии при помощи 89 древесно-кольцевых хронологий ели обыкновенной, сосны обыкновенной и бука европейского. Для обнаружения взаимосвязей климат-радиальный прирост и моделирования колеба- 76 Лесотехнический журнал 3/2015

77 Природопользование ний относительного древесного прироста, обусловленного влиянием климатических сценариев, использовался пакет статистического анализа CLIMTREG. На следующем этапе сложные взаимосвязи между климатом и ростом деревьев обобщаются для каждого из трёх видов деревьев. Обобщение делалось на основе температуры воздуха и климатического водного баланса в вегетационный период. Качественные параметры результатов показывают хорошее соответствие между 89 моделями и наблюдаемыми данными. Средний относительный прирост для временных границ климатических сценариев уменьшается по сравнению со временем калибровки. Самое значительное уменьшение до 4 %, у сосны обыкновенной, затем следует ель обыкновенная с 8 %, затем бук европейский с 13 %. Климат в использованных сценариях значительно реже выходит за границы оптимального климата для сосны обыкновенной по сравнению с елью обыкновенной. Как показывают данные климатических сценариев, оптимальный климатический диапазон для бука европейского также нарушается с увеличением температуры. На основе сложных взаимосвязей климат-радиальный прирост были найдены более простые подходы, сохраняющие количественную оценку неопределённостей. Ключевые слова: Ель обыкновенная, Сосна обыкновенная, Бук европейский, взаимосвязь климат-радиальный прирост THE INFLUENCE OF DROUGHT ON TREE GROWTH IN GERMANY FROM MODELS TO GENERAL STATEMENTS PhD M. Natkhin 1 PhD W. Beck 1 PhD J. Müller 1 1 Institute of Forest Ecosystems, Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries, Eberswalde, Germany The scientific perspective on the climate-growth relationship is usually multivariate and too complex for decision makers, who need simpler statements. We analyse the relationships between the climate and tree growth with the help of 89 tree ring chronologies for Norway spruce, Scots pine and European beech in Germany. The statistical analysis tool CLIMTREG is used to discover climate-growth relationships and to model relative increment deviations caused by the force of climate scenario data. In a second step the complex climate-growth relationships are generalized and subdivided for the 3 trees species. The aggregation is carried out based on the air temperature and climatic water balance during the vegetation period. The quality parameters of the results show that the 89 models are well adapted to the observed data. The mean relative increment of the climate scenario time range decreases compared to the calibration period. The smallest decrease is in Scots pine, at 4 %, followed by Norway spruce at 8 % and European beech at 13 %. The climate of the scenarios used is far less often outside the optimal climate boundaries of Scots pines compared to Norway spruce. The optimal climate ranges of European beech will also be exceeded more often if the temperature increases as the climate scenario data indicate. Based on the complex climate-growth relationships, simple statements were found which did not neglect the uncertainties. Keywords: climate-growth relationship, Norway spruce, Scots pine, European beech Лесотехнический журнал 3/

78 Природопользование Introduction Program (Level II). The plots are not representative In the light of climate change, relationships of the whole forest area with its tree species between the climate and tree growth are becoming structure throughout Germany, but they cover a an important economic factor. Recent climate wide range of geographic and climatic conditions scenarios indicate that there has been a decrease and consist of forest ecosystems which are typical in water availability in the vegetation period [1]. in Germany [4]. This can imply a water shortage and a loss of In Germany, Norway spruce forests yield. The scientific perspective on the climategrowth dominate in mountain regions. European relationship is usually multivariate and beech and Scots pine are common in the low- complex [2]. By contrast, decision makers need lands (Fig. 1). Due to the differences in the simpler statements. orography of the observed plots, the Norway Here we analyse the climate-growth relationships spruce plots are wetter and colder and the for Norway spruce, Scotch pine, and Scots pine plots usually have higher tempera- European beech, the most common trees in tures and less precipitation (Fig. 1). Germany. We analyse 89 tree-ring index chronologies Each chronology is based on at least 20 with CLIMTREG [3], a statistical dominant trees with two cores per tree. The analysis tool. The complex results of CLIM- individual tree ring width series were detrended TREG are generalized and simplified to make a and prewhitened (removing first- general statement. Thus, we can present simple order autocorrelation) and transformed into climate-growth relationships which help decision tree ring index series. The individual tree index makers to identify potential climate-induced series were summarized to create the stress and corresponding future growth deviations. mean index chronology. The meteorological data used consist of Material and Methods a dataset of 1218 stations with daily values Data basis from 1/1/1901 to 12/31/2010. This data set is As a proxy for tree growth we use 89 treering provided by the Potsdam Institute for Climate index chronologies from three typical domi- Impact Research (PIK) and based on data nant trees in Germany (Table 1). The plots belong provided by the German Meteorological Ser- to the German Intensive Forest Monitoring vice (DWD). The individual climate time se- Table 1 Overview of analysed plots and trees (Source of share of forest area in Germany: [5]) Tree name Number of plots Mean elevation of plots in m.a.s.l. Share of forest area in Germany Norway spruce (Picea abies) Ель обыкновенная % Scots pine (Pinus sylvestris) Сосна обыкновенная % European beech (Fagus sylvatica) Бук европейский % 78 Лесотехнический журнал 3/2015

79 Природопользование Fig 1. Left: location of analysed plots (belonging to LEVEL II program) and elevation in metres above sea level in Germany; right: boxplots indicate elevation of analysed plots, air temperature and climatic water balance in the vegetation period (means of years ) ries are homogeneous and consistent; gaps have been filled. For each sample plot the nearest climate station at a similar altitude was chosen. The mean distance between the tree plots and climate stations is 13 km. The dataset includes air temperature, precipitation and data which are necessary to calculate grass reference evapotranspiration (ET0) [6, 7]. The climatic water balance is the difference between precipitation and ET0. Thus it is an integrated indicator of the meteorological water supply and meteorological potential water demand. PIK provides climate scenarios for the same 1218 stations. These scenarios are based on the IPCC RCP 8.5 scenario [8] and are regionalised using the STARS model [9]. As STARS uses a statistical resampling scheme, 100 different realisations are provided. These realisations are placed in order of climatic water balance. We use every 5th realisation, 21 in all. These represent the entire range of variations from wet to dry scenarios. CLIMTREG The CLIMTREG tool derives significant relations between climate data and tree growth rates [3]. The input data are the tree ring index series as the dependent variable and daily climate variables such as the air temperature, precipitation or climatic water Лесотехнический журнал 3/

80 Природопользование balance. CLIMTREG uses a flexible search chronology, three quality parameters are considered algorithm to find correlations between climate [3]. For 75 % of the 89 derived mod- variables and tree ring index series within the els the coefficient of determination is higher temporal range from 1st July of last year up to than 0.68 (Table 2). The degree of synchronous 31st October of the current year (488 days) in parallelism between the index series of periods of at least 21 days and at most 121 measured and modelled tree ring index series days. The time spans with the highest correlations is higher than 82 % for 75 % of all models. between climate variables and tree ring The ratio of sensitivity of modelled to ob- index series are used to calculate the mean served index series is higher than 0.79 for 75 values or sums within the 89 plots and to % of all models. The model accuracy does not build up a principal component regression differ significantly between the tree species. model (PCR) for each of them. With these For 80 % of the chosen models, the calibration models and climate scenarios, potential future time spans end between 2003 and tree growth rates can be calculated. The results from the PCR models of the In this work, the first step is to analyse chronologies are aggregated in Figure 2, subdivided each of the chronologies separately with for the 3 trees species. Scots pine is CLIMTREG. To build the model a moving present in 70 climatic classes, whereas Norway window of 30 climatic years is used for the spruce and European beech have more calibration period. The model with the best than double the number of climatic classes. performance close to the temporal end of the The median temperature of Norway spruce chronology is chosen for further analysis. We plots is 12.7 C in the observed time period. use these best models and 89 years of the 21 The plots of European beech have a median STARS realisations, from , to calculate temperature of 13.5 C whereas Scotch pine potential growth years. In order to plots have 14.5 C. As a positive climatic wa- aggregate and simplify the climate-growth ter balance indicates wet conditions, spruce relationship, in a second step we classify the has a median of 55 mm within the observed growth years by tree species, temperature and time range, beech has -65 mm and pine - climatic water balance. 153 mm, respectively. The temperature within Results the time range of the scenarios rises at all To quantify the model accuracy for each plots compared to the current climate. The Statistic parameters [3] of model accuracy of the 89 chronologies Coefficient of determination Gleichlaeufigkeit Ratio of sensitivities Minimum st quantile Median rd quantile Maximum Table 2 80 Лесотехнический журнал 3/2015

81 Природопользование Fig 2. Modelled change in tree growth (relative increment), classified by temperature and climatic water balance in the vegetation period for Norway spruce, Scotch pine and European beech. The boxplots show the distribution of temperature and climatic water balance for the observed time (obs, ) and the scenario time range (scen, ), the numbers in the rectangles show the number of modelled years per class and the inner triangles show the relative increment +- standard deviation median increase is around 1.9 K. The climatic water balance decreases as a median value by mm at the spruce plots, by -87 mm at the pine plots and by -80 mm at the beech plots. The mean relative increment of the 1869 scenario growth years is decreasing compared to the calibration period. The smallest decrease is in Scots pine at 4 %, followed by Norway spruce at 8 % and European beech at 13 %. The mean standard deviation of the classes is 0.11 for Norway spruce, 0.12 for Scots pine and 0.14 for European beech. The standard deviation seems to increase with higher temperatures and a lower CWB. The climatic water balance (CWB) and air temperature correlate: as the temperature rises, the climatic water balance decreases. Nevertheless, Norway spruce seems to be more sensitive to temperature and shows a considerable decrease in its growth rates at higher temperatures. Лесотехнический журнал 3/

82 Природопользование As the temperature is increasing in the scenarios of chronologies of the same tree species. the Norway spruce might lose vitality at the observed There is an increase in temperature and a plots. The Scots pine seems to be more decrease in the climatic water balance in the sensitive to climatic water balance and shows a vegetation period for all tree species at the analysed decrease in its growth rates under dry conditions. plots. All tree species show a considerable The European Beech shows a decrease in decrease in the relative increment at the warmest the increment at high and low CWBs. The number and driest climatic conditions in the scenarios. of modelled years with a high CWB and a Out of the three analysed tree species, Norway decrease in increment is low. In the case of a spruce is the most vulnerable under the climate climate change to a higher temperature und scenarios at these plots. Norway spruce was also lower CWB, the beech is even rarer in these found to be more sensitive to temperature compared ranges. But the optimal climate boundaries of to Scots pine by [10]. The observed cli- European beech will be exceeded more often if mate and scenarios of the analysed European the temperature increases as in the climate scenarios beech plots span a wide range and join the ranges presented. of Norway spruce and Scots pine. In a wide The climate in the scenarios exceeds the range, European beech is also part of the potential optimal climate range of Norway spruce less often natural vegetation. However, due to climate than that of Scots pine. The optimal climate change European beech may lose its dominance boundaries of European beech will also be overstepped and growth potential compared to droughtcreases more frequently if the temperature intolerant species, as mentioned by [11]. as the climate scenarios specify. The method used displays uncertainty Discussion and conclusion when the models are extrapolated, calibrated The complex relationship between the within a time range in the past, to climatic conditions climate and tree growth was successfully analysed in the scenarios. This is also neglecting the within the model calibration period using possible effects of trees gradually adapting to CLIMTREG. The use of a search algorithm with changing climate conditions as revealed by [12]. flexible time spans helps to reproduce the climate-growth The sometimes high standard deviation may be a relationship. The PCR model re- sign of the heterogeneity of the plots in different sults show an overall good performance, which climatic and soil conditions as described by [13]. is the key prerequisite for successful prediction. Considering these aspects it could be useful to In the case of classification concerning tree take secondary conditions into account more species, temperature and climatic water balance within processes of generalisation. it was possible to simplify the complex pattern of Acknowledgements tree growth relationships into two main influencing We would like to thank the German parameters. This simplification of the model Meteorological Service (DWD) and the Pots- results shows the average behaviour. We use the dam Institute for Climate Impact Research standard deviation of the relative increment in (PIK) for the opportunity to use their data. We this aggregation to show the uncertainty of individual also thank Florian Friedrich for his modelling years and some contradictory behaviour work with CLIMTREG. 82 Лесотехнический журнал 3/2015

83 Природопользование References 1. Jacob D., Göttel H., Kotlarski S., Lorenz P., Sieck K. Klimaauswirkungen und Anpassung in Deutschland - Phase 1: Erstellung regionaler Klimaszenarien für Deutschland Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, Fritts H.C. Tree Rings and Climate. Academic Press, London, Beck W., Sanders T.G.M., Pofahl U., CLIMTREG: Detecting temporal changes in climate growth reactions - A computer program using intra-annual daily and yearly moving time intervals of variable width. Dendrochronologia, 2013, no. 31 (3), pp Beck W. Impact of drought and heat on tree and stand vitality - results of the study commissioned by the Federal Ministry of Food, Agriculture and Consumer Protection. In: TRACE - tree rings in archaeology, climatology and ecology : Proceedings of the Dendrosymposium 2010, April 22nd - 25th, Freiburg, Germany, 2011, Vol. 9, pp Thünen Institute. Third National Forest Inventory - Results Database, 77Z1JI_L235of_2012_bi / :7:59.927, share of area in total area forest + non-forest [%] by Land and tree species group (calculated pure stand), Filter: year=2012, https://bwi.info, (16/07/2015), Allen R.G., Smith M., Perrier A., Pereira L.S. An Update for the Definition of Reference Evapotranspiration, 1994, pp DVWK. Ermittlung der Verdunstung von Land- und Wasserflächen. Deutscher Verband für Wasserwirtschaft und Kulturbau (DVWK) e. V. DVWK-Merkblätter zur Wasserwirtschaft Bonn. 8. Meinshausen M., Smith S.J., Calvin K., Daniel J.S., Kainuma M.L.T., Lamarque J.F., Matsumoto K., Montzka S.A., Raper S.C.B., Riahi K., Thomson A., Velders G.J.M., van Vuuren D.P.P. The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to Climatic Change 109: 2011, pp doi /s z 9. Wechsung F., Wechsung M. Dryer years and brighter sky the predictable simulation outcomes for Germany's warmer climate from the weather resampling model STARS. International Journal of Climatology: n/a-n/a doi /joc Zang C., Pretzsch H., Rothe A. Size-dependent responses to summer drought in Scots pine, Norway spruce and common oak. Trees 26: 2012, pp doi /s z 11. Geßler A., Keitel C., Kreuzwieser J., Matyssek R., Seiler W., Rennenberg H. Potential risks for European beech (Fagus sylvatica L.) in a changing climate. Trees 21: 2007, pp doi /s x 12. Hartl-Meier C., Zang C., Dittmar C., Esper J., Goettlein A., Rothe A. Vulnerability of Norway spruce to climate change in mountain forests of the European Alps. Climate Research 60: 2014, pp doi /cr Sanders T., Pitman R., Broadmeadow M., Soil type modifies climate-growth response of beech in Southern Britain.in Gärtner H., Rozenberg P., Montès P., Bertel O., Heinrich I., and Helle G., editors. Proceedings of the DENDROSYMPOSIUM Scientific Technical Report STR12/03, Potsdam, Germany, Orléans, France. Лесотехнический журнал 3/

84 Природопользование Сведения об авторах Натхин Марко ученый Федерального научно-исследовательского института сельской местности, лесного хозяйства и рыболовства, Институт лесных экосистем, г. Эберсвальде, Германия; Бек Вольфганг ученый Федерального научно-исследовательского института сельской местности, лесного хозяйства и рыболовства, Институт лесных экосистем, г. Эберсвальде, Германия; Мюллер Юрген ученый и руководитель лесной экологии в Федеральном научноисследовательском институте сельской местности, лесного хозяйства и рыболовства, Институт лесных экосистем, г. Эберсвальде, Германия; Information about authors Natkhin Marco scientist at the Institute of Forest Ecosystems, Eberswalde, Germany; e- mail: Beck Wolfgang scientist at the Institute of Forest Ecosystems, Eberswalde, Germany; e- mail: Müller Jürgen scientist, head of Forest Ecology at the Institute of Forest Ecosystems, Eberswalde, Germany; DOI: /14156 УДК ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ПО КАТЕГОРИЯМ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ОХОТНИЧЬИХ РЕСУРСОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ СЪЕМКИ LANDSAT 8 OLI-TIRS кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В. М. Сидоренков 1 Э. В. Дорощенкова 1 Е. В. Лопатин 1 кандидат сельскохозяйственных наук О. В. Рябцев 1 Е. М. Сидоренкова 1 1 ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», г. Пушкино, Российская Федерация Развитие современных технологий в области дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) позволяет применять новые методические подходы к определению элементов природных ландшафтов и их характеристик. Именно к таким работам и относится зонирование территории Удмуртской Республики по категориям среды обитания охотничьих животных. Значительное разнообразие природных зон, сочетание лесов, лугов, сельскохозяйственных земель затрудняет классификацию среды обитания охотничьих ресурсов по «старинке» на основе топографических материалов 84 Лесотехнический журнал 3/2015

85 Природопользование и информации на бумажных носителях. Выходом из данной ситуации является использование современных методов анализа данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые позволяют с минимальными затратами времени провести классификацию среды обитания охотничьих ресурсов. В тоже время при применении методов анализа территории с использованием ДЗЗ в недостаточной степени решены вопросы по методике дешифрирования различных категорий природных элементов ландшафта и их оценке с точки зрения среды обитания охотничьих ресурсов. Решению многих проблемных вопросов по особенностям дешифрирования категорий среды обитания охотничьих ресурсов посвящена данная статья. В статье содержатся результаты работ по зонированию территории Удмуртии по категориям среды обитания охотничьих ресурсов, с указанием используемых методов, данных космической съемки, а также проблем, решение которых невозможно в полной мере без дополнительных источников картографической и лесоустроительной информации. Актуальность статьи заключается не только в современных подходах и методах анализа данных ДЗЗ, но и использование их при применении свободно распространяемых данных со спутника Landsat 8 OLI-TIRS, что дает возможность применения опыта дешифрирования, содержащегося в статье для большинства территорий Европейской части России. Ключевые слова: категории, среда обитания охотничьих ресурсов, спектрозональные снимки, зонирование, дешифрирование. ZONING OF THE UDMURTIJA REPUBLIC TERRITORY BY GAME RESOURCE HABITAT CATEGORIES BASED ON LANDSAT 8 OLI-TIRS SATELLITE SURVEY DATA PhD in Agricultural, Senior Researcher V. M. Sidorenkov 1 E. V. Doroshenkova 1 E. V. Lopatin 1 PhD in Agricultural O. V. Ryabtsev 1 E. M. Sidorenkova 1 1 Russian research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Pushkino, Russian Federation. Abstract Development of updated technologies in remote sensing (RS) enables application of new procedures in identification of natural landscape elements and its characteristics. Zoning of the Udmurtija Republic territory by game resource habitat categories exactly belongs to such work. Great variety of natural zones, combination of forests, grasslands, agricultural lands complicates game resource habitat classification in the same old way based on topography materials and information on paper carriers. Application of updated analysis procedures for remote sensing data that enable game resource habitat classification with minimum time input is a way to address this situation. In the mean time issues of decoding procedures for various categories of natural landscape elements and its assessment in relation to game resource habitat is addressed insufficiently. This paper covers solution of many controversial issues on game resource habitat category decoding specifics. The paper comprises results of the Udmurtija Republic territory zoning by Лесотехнический журнал 3/

86 Природопользование game resource habitat categories with specification of applied procedures, satellite survey data as well as problems that can t be addressed without additional sources of mapping and forest management information. This paper applicability is not only in updated procedures of RS data analysis but in application of free available Landsat 8 OLI-TIRS satellite data that enables application of decoding experience in this paper for most European Russia territories. Keywords: categories, game resource habitat, spectrozonal images, zoning, decoding. Разработка проектов охотустройства на значительных территориях предполагает обработку большого количества материала, связанного с анализом категорий среды обитания охотничьих ресурсов и их классификацией. Использование материалов на традиционных носителях информации, таких как планы лесных насаждений, материалы лесоустройства, карты озер, водохранилищ, рек, сельхозугодий не позволяет получить достоверный материал за короткий промежуток времени, приводит к значительному количеству ошибок, из-за длительного времени не обновления топографических данных. Выходом из данной ситуации является использование современных технологий обработки данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), которые позволяют получить необходимую точность в решении вопросов анализа первичной информации по категориям обитания охотничьих ресурсов для последующей бонитировки охотничьих угодий. Необходимость использования современных методов обработки и анализа информации стимулируется политикой Российской Федерации и отмечается в Стратегии развития охотничьего хозяйства в Российской Федерации до 2030 года (от 3 июля 2014 г р). В соответствии с приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 31 августа 2010 г. 335 [3] для разработки схемы охотустройства и классификации среды обитания охотничьих ресурсов рекомендуется использование материалов космической съемки. Опыт ранее осуществленных работ в этой области и анализ литературных источников [2, 4, 5] позволил определить, что для осуществления классификации категорий среды обитания охотничьих ресурсов возможно использовать разносезонные мультиспектральные снимки со спутника Landsat 8 OLI-TIRS. Преимуществом данного спутника является бесплатное предоставление данных, значительное количество каналов спектральной съемки, которые позволяют дешифрировать различные категории природных объектов экосистемы. Результаты исследований, приведенные в статье, получены в рамках государственного контракта от При зонировании классификации среды обитания охотничьих животных использованы снимки зимнего и летнего периода за года. Анализ снимков построен на учете изменений растительного покрова по сезонам года. Зимние снимки относились к периоду декабря, начала февраля. Основные объемы работ осуществлялись по летним снимкам (июль-август). Обработка снимков включала работы по фотограмметрии с учетом атмосферной коррекции и фототрансформирования. Одинаковый период летней и зимней съемки по- 86 Лесотехнический журнал 3/2015

87 Природопользование зволил создать единую мозаику из снимков дения) к наиболее сложно дешифрируемым года. Значительное количество каналов объектам (категории сельскохозяйст- табл. дало возможность использовать венных земель, поймы рек, территории с алгоритмы автоматической классификации нарушенным почвенным покровом, участки лесорастительных формаций, необходимых пожаров). Важной составляющей авто- для классификации среды обитания охотничьих матического дешифрирования данных яв- ресурсов. Наличие дополнительного ляется верификация полученного резульматического 9 канала (Cirrus, SWIR) позволило применить тата с данными на местности. Лучше всего при обработке снимков методики по коррекции для этих целей подходят данные полевых областей с высокой облачностью. наблюдений и описаний лесорасти тель- Все этапы обработки космических снимков, ных формаций в пределах изучаемой террование а также их автоматическое дешифриритории. При их отсутствии или недостаных проведены в программном комплексе точном количестве возможно использова- Envi 5.2. В основе примененного ние информации из других источников. подхода автоматического дешифрирования При проведении работ по верификации космических снимков лежат принципы последовательности данных автоматического дешифриро- и иерархичности, т. е. вания снимков нами были использованы набор последовательных действий по отделению материалы учета лесного фонда, данные компонентов ландшафтов от «ос- таксационного описания насаждений, новной части» изображения. Анализ мультиспектрального планшеты и планы лесонасаждений в мас- снимка осуществляется штабе от 1:10000 до 1:250000, а также ма- на основе эталонов (растровых масок). териалы полевых исследований, данные Дешифрирование ландшафтов и угодий космической съемки высокого разрешения проводилось от наиболее легко дешифрируемых для ограниченных территорий, кадастро- объектов (населенные пункты, вые карты Росреестра, топографические водные объекты, дороги, хвойные насаж- карты масштабов 1:25000, 1:50000, Таблица Характеристики спектральных каналов спутника Landsat 8 Разрешение (размер Спектральный канал Длины волн 1 пикселя) Канал 1 - Побережья и аэрозоли (Coastal / Aerosol, New Deep Blue) мкм 30 м Канал 2 - Синий (Blue) мкм 30 м Канал 3 - Зеленый (Green) мкм 30 м Канал 4 - Красный (Red) мкм 30 м Канал 5 - Ближний ИК (Near Infrared, NIR) мкм 30 м Канал 6 - Ближний ИК (Short Wavelength Infrared, SWIR 2) мкм 30 м Канал 7 - Ближний ИК (Short Wavelength Infrared, SWIR 3) мкм 30 м Канал 8 - Панхроматический (Panchromatic, PAN) мкм 15 м Канал 9 - Перистые облака (Cirrus, SWIR) мкм 30 м Лесотехнический журнал 3/

88 Природопользование 1:100000, карты болот, векторные карта т.д.), а также категориям водных объектов OpenStreetMap [1]. осуществлялось уточнение границ по данным Лучшие результаты автоматической кадастровых и топографических карт. классификации позволил получить алгоритм Векторизация и оцифровка картографического Mahalanobis Distance Classification, использующий материала проводились с исполь- принцип определении расстояния от зованием программного комплекса ArcGis наблюдаемой точки до центра тяжести класса 10. При выделении 200 м буферных зон вокруг в многомерном пространстве, определяемым городов и населенных пунктов были коррелированными переменными. При дешифрировании использованы автоматические алгоритмы снимков были выделены сле- выделения территорий по границам населен- дующие классы объектов: ных пунктов. Разделение водных объектов по 1. Хвойные вечнозеленые леса. категориям осуществлялась на основе баз 2. Смешанные с преобладанием данных OpenStreetMap. хвойных пород (хвойных пород %). При векторизации объектов и разработки 3. Смешанные с преобладанием мелколиственных карты категорий среды обитания охот- пород (мелколиственных ничьих ресурсов (рис. 1) были исправлены пород 60-80%). ошибки дешифрирования снимков по отнесению 4. Вырубки (самозарастающие и посадки объектов в другие категории с близ- на месте вырубок) и зарастающие поля. кими спектральными характеристиками. 5. Лиственные кустарники. Векторизация границ категорий среды обитания 6. Болота верховые. охотничьих ресурсов и администра- 7. Болота травяные. тивного деления республики позволила провести 8. Луговые комплексы. дальнейшую классификацию по опре- 9. Луга сельскохозяйственного назначения деленным территориям. (сенокосы и пастбища). Результаты анализа данных космичеделенным 10. Пашни. ской съемки показали, что леса и сельскохозяйственные 11. Водные объекты. угодья по территории республи- 12. Береговые комплексы. ки распределены неравномерно. В южной 13. Гари и ветровалы. части Удмуртии лесистость территории не 14. Территории с нарушенным почвенным превышает 20 %, в центральной и западной покровом в результате добычи по- частях показатель лесистости может превы- лезных ископаемых. шать 60 % (рис. 1). Из покрытой лесом площади 15. Промышленные и рудеральные на долю хвойных насаждений прихо- комплексы, населённые пункты, территории дится около 60 %, а на долю мягколиствен- свалок. ных 40 %. Породный состав лесов связан с По категориям земель, не пригодных климатическими и почвенными условиями. для ведения охотничьего хозяйства (промышленные Наибольшую площадь (40 %) среди насаж- и рудеральные комплексы, дений имеют древостои ели, которые широко населённые пункты, территории свалок и распространены во всех районах республики. 88 Лесотехнический журнал 3/2015

89 Природопользование Сосновые древостои занимают второе место по площади (17 %) среди хвойных пород. На долю насаждений с преобладанием березы приходится 31 % лесопокрытой площади республики. Лесные массивы этой породы распространены практически во всех лесничествах. Рис. 1. Зонирование территории Удмуртской Республики по классам среды обитания охотничьих ресурсов Лесотехнический журнал 3/

90 Природопользование Доминирующей средой обитания охотничьих ряд проблем при дешифрировании лесных животных в Удмуртской Республике участков, пройденных пожарами, а также ка- являются леса 42.8 % и сельскохозяйственные тегорий, включающих молодняки, кустарнискохозяйственный угодья (территории, вовлеченные в сельки, пойменные и болотные комплексы. Схотегорий, оборот пашни, залежи, жие проблемы отмечены в аналогичных исследованиях, пастбища, сенокосы) 28.3 % (рис. 2). осуществляемых для террито- Категория «леса» в основном представлена рии Республики Якутия [4, 5]. При дешифри- хвойными породами около 61 % (рис. ровании этих классов необходимы дополнирии 3). Второе место в категории занимают мелколиственные тельные материалы лесоустройства, а при их (мелколиственных пород более отсутствии данные полевых обследований 80 %) 19.6 %; на третьем месте смешанные или спектрозональной съемки более высокород с преобладанием мелколиственных пого разрешения (1-5 м) % %. Незначительная доля Подводя итог, таким образом, в целом относится к классу смешанных насаждений с можно констатировать высокий по- преобладанием хвойных пород 7.0 %. Остальные тенциал использования данных мультисзначительны, классы среды обитания весьма непектральной съемки Landsat 8 OLI-TIRS всего в пределах 0,2-0,4 % от для целей зонирования территории по общей площади категории «леса». классам среды обитания охотничьих ресурсов. Полученные результаты дешифрирования При проведении анализа необхо- космических снимков Landsat 8 OLI- димо полагаться на методику иерархий, TIRS показывают возможность их использования последовательно исключая наиболее легко для определения значительного коли- определяемые элементы ландшафтов, та- чества категорий среды обитания охотничьих кие как водоемы, реки, хвойные леса, города, ресурсов. При обработке данных выявлено дороги. Дешифрирование остальных Рис. 2. Распределение территории Удмуртии по категориям среды обитания охотничьих ресурсов 90 Лесотехнический журнал 3/2015

91 Природопользование Рис. 3. Распределение категории «леса» по классам среды обитания охотничьих ресурсов в Удмуртской Республике признаков ландшафта требует применение вспомогательного материала или данных съемки более высокого разрешения (1-5 м.). В целом использование ДЗЗ высокого разрешения позволяет решить проблемы с определением классов среды обитания охотничьих ресурсов. Проведенные исследования показывают необходимость дальнейших научных поисков с целью установления критериев природных объектов по данным космической съемки и их взаимосвязи со средой обитания охотничьих животных. Решаемые задачи по иерархии критериев определенного класса объектов для оптимальной среды обитания различных видов животных позволит усовершенствовать методику бонитировки охотничьих угодий. Библиографический список 1. GIS-Lab Данные OpenStreetMap в формате shape-файлов [Электронный ресурс] // GIS-Lab - Географические информационные системы и дистанционное зондирование Ноябрь 2011 г Июль 2014 г. - qa/osmshp.html. 2. Владимирова, Н.А. Возможности применения космических снимков для государственной инвентаризации лесов [Текст] / Н.А. Владимирова // Геопрофи С Министерство природных ресурсов и экологии РФ [Текст] / Приказ от 31 августа 2010 г. 335 «Об утверждении порядка составления схемы размещения, использования и охраны охотничьих угодий на территории Российской Федерации, а также требований к её составу и структуре». 31 август 2010 г. 4. Мышляков, С.Г. Особенности дешифрирования ландшафтов по мультиспектральным космическим снимкам для создания карты элементов среды обитания охотничьих ресурсов [Текст] / С.Г. Мышляков // Геоматика. Москва: Совзонд, С Лесотехнический журнал 3/

92 Природопользование 5. Мышляков, С.Г. Создание карт среды обитания охотничьих ресурсов по результатам дешифрирования разновременных мультиспектральных космических снимков [Текст] / С.Г. Мышляков, А.С. Скачкова, В.В. Величенко // Геоматика. Москва: Совзонд, С References 1. GIS-Lab Dannye OpenStreetMap v formate shape-fajlov [GIS-Lab OpenStreetMap Data in shape format files]. GIS-Lab of Geographical information systems and remote sensing. 19 November July Available at: qa/osmshp.html. (In Russian). 2. Vladimirova N.A. Vozmozhnosti primenenija kosmicheskih snimkov dlja gosudarstvennoj inventarizacii lesov [The possibility of applying satellite imagery for the state forest inventory]. Geoprobe, 2010, no. 2, pp (In Russian). 3. Ministerstvo prirodnyh resursov i jekologii RF Prikaz ot 31 avgusta 2010 g. 335 «Ob utverzhdenii porjadka sostavlenija shemy razmeshhenija, ispol'zovanija i ohrany ohotnich'ih ugodij na territorii Rossijskoj Federacii, a takzhe trebovanij k ejo sostavu i strukture» [The Ministry of natural resources and ecology of the Russian Federation the Order of 31 August "On approval of the procedure for drawing up the layout, use and protection of hunting grounds on the territory of the Russian Federation, as well as the requirements for its composition and structure"] August (In Russian). 4. Myshljakov S.G. Osobennosti deshifrirovanija landshaftov po mul'tispektral'nym kosmicheskim snimkam dlja sozdanija karty jelementov sredy obitanija ohotnich'ih resursov [The interpretation of landscapes in multispectral satellite images for mapping the elements of habitat hunting resources]. Geomatics. Moscow: JSC Saturn, 2013, no. 1, pp (In Russian). 5. Myshljakov S.G., Skachkova A.S., Velichenko V.V. Sozdanie kart sredy obitanija ohot-nich'ih resursov po rezul'tatam deshifrirovanija raznovremennyh mul'tispektral'nyh kosmicheskih snimkov [Create maps of habitat hunt-draws resources according to the decoding results of multi-temporal multispectral satellite images]. Geomatics. Moscow: Sovzond, 2015, no. 1, pp (In Russian). Сведения об авторах Сидоренков Виктор Михайлович заведующий отделом лесоводства, лесоустройства и лесной таксации ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, г. Пушкино, Российская Федерация; Дорощенкова Эльвира Валерьевна научный сотрудник отдела лесоводства, лесоустройства и лесной таксации ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», г. Пушкино, Российская Федерация; Рябцев Олег Викторович заведующий сектором лесного проектирования ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», кандидат сельскохозяйственных наук, г. Пушкино, Российская Федерация; Лопатин Егор Вячеславович научный сотрудник сектора лесного проектирования ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», г. Пушкино, 92 Лесотехнический журнал 3/2015

93 Природопользование Российская Федерация; Сидоренкова Елена Михайловна руководитель группы по геоинформационным технологиям в области лесоустройства и лесной таксации ФБУ «Всероссийский НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства», г. Пушкино, Российская Федерация; Information about authors Sidorenkov Victor Mikhailovich manager of silviculture and forest management laboratory, Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Ph.D. in Agricultural, Senior Researcher, Pushkino, Russian Federation; Doroshenkova Elvira Valer'evna researcher, laboratory of silviculture, forest management and forest inventory, Russian research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Pushkino, Russian Federation; Ryabtsev Oleg Viktorovich manager of forest design sector, Russian research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Ph.D. in Agricultural, Pushkino, Russian Federation, e- mail: Lopatin Egor Vyacheslavovich researcher, forest design sector, Russian research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Pushkino, Russian Federation ; Sidorenkova Elena Mihailovna manager, group of geoinformation technologies in forest management and forest inventory, Russian research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry, Pushkino, Russian Federation ; DOI: /14157 УДК 630*182.59: РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЛЕСОСТЕПИ РОССИИ В. Н. Скрипников 1 кандидат биологических наук С. В. Щетинкин 1 1 Филиал ФБУ «Рослесозащита»-«ЦЗЛ Воронежской области», г. Воронеж, Российская Федерация Установлено, что за период наблюдений на стационарах лесного радиационного мониторинга в свежих нагорных дубравах и во влажных суборях основным накопителем радиоцезия является дуб, что связано, с его биолого-экологическими особенностями. Наряду с биологической спецификой той или иной древесной породы, важную роль в накоплении древесными растениями радиоцезия играет тип лесорастительных условий (трофность, влажность). У древесных растений наиболее загрязнены поверхностные ткани, входящие в состав коры. Далее, по степени загрязненности, следуют листья (хвоя), мелкие ветви, древесина с корой и окоренная древесина, в которой радиоцезий практически не идентифицируется. Содержание радионуклидов в вышеназванных Лесотехнический журнал 3/

94 Природопользование органах и тканях древесных растений за время наблюдения снизилось и не превышает соответствующих нормативов. В отдельные годы при определенном соотношении факторов окружающей среды (избыточное увлажнение и относительно высокая температура) основные источники дозонакопления населения (различные виды грибов и лекарственных растений) содержат 137 Cs в концентрациях, существенно превышающих соответствующие гигиенические нормативы, что осложняет использование пищевых ресурсов на данной территории лесфонда и обуславливает необходимость постоянного радиационного контроля за соответствующей лесной продукцией. Радиоэкологический мониторинг позволяет также прогнозировать развитие радиационной обстановки на радиоактивно-загрязненных территориях лесного фонда в длительной перспективе. Ключевые слова: мониторинг, радиация, лесные экосистемы, удельная активность, плотность радиоактивного загрязнения. RADIATION MONITORING IN FOREST ECOSYSTEMS CENTRAL FOREST-STEPPE RUSSIA V. N. Skripnikov 1 PhD in Biology S. V. Shchetinkin 1 1 FBI «Roslesozashchita» - «CFP of Voronezh region», Voronezh, Russian Federation Abstract It was found that during the period of observation at hospitals forestry radiation monitoring in fresh upland oak forests and wet Pinetum compositum main drive radiocaesium is oak, which is connected, apparently, with its biological and ecological features. It is also clear that, along with the biological specificity of a particular tree species, an important role in the accumulation of woody plants play a cesium type of forest growth conditions (trophicity, humidity). In woody plants most contaminated surface tissues that make up the crust. Further, the degree of contamination, followed by leaves (needles), small branches, wood with bark and wood peeled, where radiocaesium virtually identified. The content of radionuclides in the above organs and tissues of woody plants has decreased during the observation and shall not exceed the relevant standards. However, in some years, at a certain ratio of environmental factors (excess moisture and relatively high temperature), the main sources of dozonakopleniya population (different kinds of mushrooms and medicinal plants) contain 137Cs in concentrations considerably higher than the corresponding hygienic standards, which complicates the use of food resources for this territory of forest fund and necessitates constant monitoring of the radiation corresponding to forest products. Radioecological monitoring also makes it possible to predict the development of the radiation situation on the radioactively contaminated areas of the forest fund in the long term. Keywords: monitoring, radiation, forest ecosystems, specific activity, the density of radioactive cont В первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС выяснилось, что важнейшим биогеохимическим фактором, оказывающим существенное влияние на миграцию нукли- 94 Лесотехнический журнал 3/2015

95 Природопользование дов на радиоактивно-загрязненных территориях, диоактивным загрязнением, весьма дина- являются лесные экосистемы. Было мичны. Это явление связано с тем, что выдиоактивным установлено, что после этой масштабной павшие первоначально в форме аэрозолей на техногенной катастрофы до 80 % радионуклидов листву, траву и поверхность почвы, радио- аккумулировали лесные насаждения нуклиды постоянно перераспределяются на прилегающих к аварийному реактору территориях между разными компонентами лесных экосистем [1, 2]. Барьерная роль лесных экосистем при доминирующей роли лесной под- имеет сложную природу, включает в стилки и почвенного покрова [7]. себя аэродинамическое сопротивление процессу Вышеназванные обстоятельства свилиды передвижения содержащих радионукдетельствуют о необходимости совершенст- воздушных масс (вертикальная и горизонтальная вования методов радиационного контроля и дисперсия радиоактивных частиц способов биоиндикации радиоактивного завования приводит к их осаждению) и накопление радионуклидов грязнения территорий лесного фонда, что, в в различных компонентах лес- свою очередь, невозможно без изучения ных биогеоценозов (препятствуют миграции процессов миграции радионуклидов по различным радионуклидов вследствие ветровой дефляции элементам лесных биогеоценозов, и водной эрозии) [3]. что и явилось целью данной работы. Вместе с тем, лесные экосистемы, наряду Исследования проводились на ста- с сельскохозяйственными, являются ционарных участках (СУ), заложенных в существенными источниками поступления гг. по зонам радиационного загрязнения радионуклидов по пищевой цепи [3]. При и в наиболее типичных условиях этом, концентрация 137 Cs в грибах и лесных местопроизрастания в лесфонде Белгородской ягодах на порядок превышает аналогичный (6 СУ), Воронежской (17 СУ) и Курской показатель в продуктах сельскохозяйственного (16 СУ) областей. производства [4], в том числе и на сла- Радиоэкологический мониторинг на бозагрязненных территориях лесного фонда стационарных участках проведен в соответствии ряда областей Центрального Черноземья [5], с «Руководством» [8]. На каждом ста- где пищевая продукция леса, таким образом, ционаре определяли мощность экспозиционной является основным источником радиационной дозы (МЭД) гамма-излучения, запас ра- нагрузки населения. Так, в Липецкой области дионуклидов и плотность радиоактивного на условно чистых лесных территори- загрязнения (Пз), по стандартной методике у ях при плотности загрязнения 0,3-0,5 Ки/км 2 модельных деревьев брали образцы коры, удельная активность грибов существенно хвои и листвы, а также образцы наиболее превышала соответствующие гигиенические представленных видов мхов и травянистых нормы СанПин [6]. растений. Подготовку образцов к анализу и В отличие от сельскохозяйственных гамма-спектрометрию отобранных проб выполняли экосистем, радиационная ситуация в лесных по стандартным методикам [9, 10]. насаждениях практически не управляемая, в Разделение и количественное определение результате «дозовые поля», создаваемые ра- радионуклидов проведено на гамма-бета- Лесотехнический журнал 3/

96 Природопользование спектрометрической установке «Гамма дозы на СУ к 2014 году снизилась до фоновых Плюс» с использованием компьютерной значений. программы «Прогресс 5». Установлено, что в 2014 году средняя По состоянию на 2014 год установлено, удельная радиоактивность лесной под- что гамма-фон на СУ лесфонда Воронежской стилки на стационарах в зоне загрязнения области в пределах 10,4-15,0 мкр/ч. За период от 1 до 4,99 Ки/км 2 в Воронежской обласционной наблюдений (20 лет) мощность экспозити равна 297 Бк/кг. За период наблюдений дозы на стационарных участках гг. она уменьшилась в 11,2 раза максимально снизилась на 18,0 мкр/ч (в условиях (в 1994 году 3330 Бк/кг). В тоже время СУ 3 Острогожского лесничест- средняя удельная радиоактивность под- ва).определение мощности экспозиционной стилки с минеральной частью почвы значительно дозы на стационарах Белгородской области больше и равна 443 Бк/кг. За пе- показало, что гамма-фон в пределах 10,9- риод наблюдений гг. отмечается 16,4мкР/ч, максимальное снижение за 20 лет незначительное колебание радиоактив- наблюдений отмечено на СУ 3 Алексеевского ности минеральной части и подстилки с лесничества (на 15,2 мкр/ч). Гамма- минеральной частью почвы (рис. 1). фон на СУ в лесном фонде Курской области На стационарном участке 3 Острогожского в пределах 9,8-13,5 мкр/ч. Максимальная лесничества в 2014 году отме- МЭД (13,5 мкр/ч) отмечена на СУ 5 Железногорского чена максимальная плотность загрязнения лесничества. 7,72 Ки/км 2. Результаты дозиметрических наблюдений На стационарных участках в лесфонных на стационарных участках, расположенде Белгородской области в зоне загрязне- на радиоактивно-загрязненных территориях ния от 1 до 4,99 Ки/км 2 средняя удельная лесного фонда Белгородской, Воронеж- активность лесной подстилки равна 357 ской и Курской областей, свидетельствуют о Бк/кг, минеральной части почвы 590 существенном снижении мощности экспозиционной Бк/кг и почвы с подстилкой 551 Бк/кг.За дозы. В качестве примера приведе- период наблюдений гг. имеют на динамика показателей гамма-фона в лесфонде место существенные колебания удельной Белгородской области (табл.). радиоактивности почвы (рис. 2). В целом мощность экспозиционной п/п Шифр стационара Гамма-фон на СУ в лесфонде Белгородской области Пз на момент закладки СУ, Ки/Км 2 Мощность экспозиционной дозы (мкр/ч) по годам ,7 27,3 24,7 23,4 19,4 13, ,7 30,1 27,3 25,7 16,8 15, ,9 31,6 25,2 23,0 19,9 16,4 Таблица 96 Лесотехнический журнал 3/2015

97 Природопользование Рис. 1. Динамика удельной активности 137 Cs (Бк/кг) в почве на стационарных участках, заложенных в лесном фонде Воронежской области (зона загрязнения 1-4,99 Ки/км 2 ) Рис. 2. Динамика удельной активности 137 Cs (Бк/кг) в почве на стационарных участках, заложенных в лесном фонде Белгородской области (зона загрязнения 1-4,99 Ки/км 2 ). В лесфонде Курской области на стационарах с плотностью радиоактивного загрязнения в интервале от 1 до 14,99 Ки/км 2 средняя удельная активность лесной подстилки составляет 508 Бк/кг, минеральной части почвы 306 Бк/кг и почвы с подстилкой 347 Бк/кг. В 2014 году отмечено некоторое понижение удельной радиоактивности лесной почвы (рис. 3). Выпавшие после аварии на ЧАЭС в лесных экосистемах радионуклиды сконцентрировались преимущественно в верхнем, 20 см слое почвы, включая лесную подстилку [1]. По результатам проведенных наблюдений за период гг. установлено, что на стационарных участках лесного радиоэкологического мониторинга запас радионуклидов в почве, который оценивается по удельной активности объединенного образца лесной подстилки и минеральной части почвы, существенно не изменился и максимум содержания 137 Cs по-прежнему приурочен к Рис. 3. Динамика удельной активности 137 Cs (Бк/кг) в почве на стационарных участках, заложенных в лесном фонде Курской области (зона загрязнения 1-4,99 Ки/км 2 ) Лесотехнический журнал 3/

98 Природопользование верхним горизонтам почвенного покрова. у сосны меньше 64 Бк/кг. В хвое сосны Соответственно и плотность радиоактивного удельная активность имеет максимальное загрязнения почвы на СУ, по которой судят о значение 32 Бк/кг. В других структурных радиационном загрязнении территории[8], частях деревьев удельная радиоактивность также не претерпела заметных изменений. меньше. У древесных растений существует две В результате наших исследований установлена транспортные системы, обеспечивающие четкая тенденция к стабилизации перемещение веществ в растительном организме: содержания радионуклидов 137 Cs в различ- транспирационный ток (от корня к ных структурных частях деревьев, при этом побегам) и отток ассимилятов (от листьев в концентрация их в коре существенно больше, стебель, корень и др.) [12]. Мы анализировали чем в других изученных тканях и орга- накопление 137 Cs в специализированных нах древесных растений. Так, у дуба черешчатого тканях, связанных с передвижением веществ она стабилизируется на уровне 100 на большие расстояния во флоэме (кора) и Бк/кг, у сосны заметно меньше около 50 ксилеме (древесина), а также в побегах и листьях Бк/кг (рис. 4, 5). (хвое). Полученные результаты объясняются, Известно, что у древесных растений по-видимому, тем обстоятельством, что в нуклиды 137 Cs Чернобыльского следа накапливаются настоящее время имеет место период опре- преимущественно в листьях деляющей роли корневого поступления нук- при Пз в диапазоне от 15-39,99 и более лидов в древесные растения и достижения Ки/км 2 и в коре в диапазоне от 1 до 14,99 квазиравновесного состояния в системе Ки/км 2 [2, 6, 11]. «почва растение» [4], а также экологобиологическими В 2014 году в условиях Воронежской особенностями видов дре- области на радиоактивно-загрязненных территориях весных растений [12]. лесфонда удельная активность Из напочвенного покрова наиболее за- 137 Cs в коре максимальна у дуба 240 Бк/кг, грязнены мхи (мох Шребера, мох кукушкин у сосны меньше 65 Бк/кг. В листьях дуба лен, олений мох и мох сфагнум) и папоротники удельная активность имеет максимальное (папоротник орляк), максимальная кон- значение 57 Бк/кг. В других структурных центрация 137 Cs отмечена у мха Шребера частях дерева концентрация 137 Cs меньше, в (1853 Бк/кг) и мха сфагнума (1506 Бк/кг) в древесине с корой она минимальна 2 Бк/кг Железногорском лесничестве Курской области, у дуба. В лесном фонде Белгородской области что превышает соответствующий ги- максимальная концентрация 137 Cs отмечена гиенический норматив в 3-4 раза. в коре дуба и сосны 293 Бк/кг и 85 Бк/кг Основными источниками дозонакопгиенический соответственно. В других структурных частях ления у населения, проживающего на радиощественно деревьев удельная радиоактивность суактивно-загрязненных территориях, являютления меньше. На стационарных участках ся пищевая продукция леса [4]. За время на- Курской области удельная активность блюдений на стационарных участках отме- 137 Cs в коре максимальна у дуба 322 Бк/кг, 98 Лесотехнический журнал 3/2015

99 Природопользование Рис. 4. Динамика удельной радиоактивности (Бк/кг) коры дуба черешчатого (зона загрязнения 1-4,99 Ки/км 2 ) Рис. 5. Динамика удельной радиоактивности (Бк/кг) коры сосны обыкновенной (зона загрязнения 1-4,99 Ки/км 2 ) чено существенное превышение соответствующих гигиенических нормативов в различных видах грибов (маслята и опята), плодах шиповника и в лекарственных растениях (ландыш майский, чистотел большой, купена лекарственная и др.) максимально в 2 раза у чистотела в условиях Железногорского лесничества Курской области. В условиях 2014 года на стационарных участках в лесном фонде Белгородской и Курской областей удельная радиоактивность травянистых растений не превышала контрольный уровень содержания радионуклидов в этом виде лесной продукции. В лесфонде Воронежской области отмечено превышение гигиенических нормативов у чистотела большого. Таким образом, на протяжении всего периода наблюдений у древесных растений наиболее загрязнена кора, далее идут листья, хвоя, мелкие ветки. В древесине отмечалась минимальная удельная активность, которая была существенно меньше соответствующих гигиенических нормативов, и она пригодна без ограничений для использования в жилищном строительстве (ДУ по 137 Cs = 370 Лесотехнический журнал 3/

100 Природопользование Бк/кг). В зависимости от типа условий местопроизрастания Оценивая современное состояние ра- и биолого-экологических диационной обстановки и перспективы ее особенностей тех или иных видов меняется и развития можно заключить, что радиоактивное содержание 137 Cs в напочвенном покрове. загрязнение различных компонентов лес- Основным биогеохимическим барьером на ных биогеоценозов сохранится в ближайшей пути миграции радионуклидов в радиоактивно-загрязненных и отдаленной перспективе и обусловит, в элементах лесных эко- свою очередь, необходимость радиационного систем остаются лесная подстилка и верхний контроля на стационарных участках радиоэкологического слой почвы при возрастающей роли минеральной мониторинга в лесах Цен- части почвы. тральной лесостепи Российской Федерации. Библиографический список 1. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствия, подготовленная для МАГАТЭ [Текст]. М.: Атомная энергия, Вып. 5. С Пристер, В.С. Распределение гамма-излучающих радионуклидов по различным компонентам хвойного леса в течение 2-х лет после радиоактивного загрязнения [Текст] / В.С. Пристер, Н.В. Ткаченко // Материалы I Всесоюзного радиобиологического съезда. М., С Алексахин, Р.М. Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах [Текст] / Р.М. Алексахин, М.А. Нарышкин. М.: Наука, с. 4. Лес и Чернобыль [Текст] / под общ. ред. В.А. Ипатьева. Минск: МНПП «Стенер», с. 5. Щетинкин, С.В. Некоторые аспекты экологии высших грибов в условиях радиоактивного загрязнения лесных экосистем [Текст] / С.В. Щетинкин, Н.А. Щетинкина // История и развитие идей П.П. Семенова-Тян-Шанского в современной науке и практике школьного образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Липецк, Т. 2. С Щетинкин, С.В. Радиоактивное загрязнение лесов и лесной продукции Центрального Черноземья [Текст] / С.В. Щетинкин, Н.Е. Косиченко // Экология Центрального Черноземья Российской Федерации: сб. науч. трудов. Липецк, С Щеглов, А.И. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах [Текст]: учеб. / А.И. Щеглов. М.: Наука, с. 8. Руководство по ведению лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения от аварии на Чернобыльской АЭС (на период гг.) [Текст]. М.: ВНИИЦлесресурс, с. 9. Работнова, Ф.А. Методические указания по отбору, предварительной обработке и измерению суммарной бета-активности проб растительности [Текст] / Ф.А. Работнова, К.П. Махонько. Обнинск: НПО «Тайфун», с. 10. Методика выполнения гамма-спектрометрических измерений активности радионуклидов в пробах почвы и растительных материалов [Текст] / утверждена приказом Рослесхоза РФ от г с. 100 Лесотехнический журнал 3/2015

101 Природопользование 11. Щетинкин, С.В. Роль древесных растений в миграции радионуклидов 137 Cs в лесных экосистемах Центрального Черноземья [Текст] / С.В. Щетинкин // Сохранение, изучение и воспроизводство генетических ресурсов лесных древесных растений: сб. научн. трудов. Воронеж, С Либберт, Э. Физиология растений [Текст] / Э. Либберт. М.: Мир, с. References 1. Informacija ob avarii na Chernobyl'skoj AJeS i ee posledstvija, podgotovlennaja dlja MA- GATJe [Information about the Chernobyl accident and its consequences, prepared for the IAEA]. - Moscow, 1986, Vol. 5, pp (In Russian). 2. Prister V.S., Tkachenko N.V. Raspredelenie gamma-izluchajushhih radionuklidov po razlichnym komponentam hvojnogo lesa v techenie 2-h let posle radioaktivnogo zagrjaznenija [The distribution of gamma-emitting radionuclides in various components of the pine forest within 2 years after the radioactive contamination of the]. Materialy I Vsesojuznogo radiobiologicheskogo svezda [Materials of I All-Union Congress of radiobiology]. Moscow, 1989, 100 p. (In Russian). 3. Alexakhin R.M., Naryshkin M.A. Migracija radionuklidov v lesnyh biogeocenozah [The migration of radionuclides in forest Biogeocenoses]. Moscow: Nauka, 1977, 144 p. (In Russian). 4. Les i Chernobyl' [Forest and Chernobyl]. Under total. Ed. V.A. Ipatiev. Minsk, 1994, 235 p. (In Russian). 5. Shchetinkin S.V., Schetinkina N.A. Nekotorye aspekty jekologii vysshih gribov v uslovijah radioak-tivnogo zagrjaznenija lesnyh jekosistem [Some aspects of the ecology of higher fungi in conditions of radioactive contamination of forest ecosystems]. Istorija i razvitie idej P.P. Semenova-Tjan-Shanskogo v sovremennoj nauke i praktike shkol'nogo obrazovanija: materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii [History and development of ideas of PP Semenov-Tyan- Shan in modern science and practice of school: Materials of All-Russian scientific-practical conference]. Lipetsk, Vol. 2, pp (In Russian). 6. Shchetinkin S.V., Kosichenko N.E. Radioaktivnoe zagrjaznenie lesov i lesnoj produkcii Central'nogo Chernozem'ja [Radioactive contamination of forests and forest products of Central Chernozem]. Jekologija Central'nogo Chernozem'ja Rossijskoj Federacii: sb. nauch. trudov [Central Black Soil Ecology of the Russian Federation: Sat. scientific. Works]. Lipetsk, 1998, pp (In Russian). 7. Shcheglov A.I. Biogeohimija tehnogennyh radionuklidov v lesnyh jekosistemah [Biogeochemistry of man-made radionuclides in forest ecosystems]. Moscow: Nauka, 2000, 268 p. (In Russian). 8. Rukovodstvo po vedeniju lesnogo hozjajstva v zonah radioaktivnogo zagrjaznenija ot avarii na Chernobyl'skoj AJeS (na period gg.) [Guidelines for forest management in the areas of radioactive contamination from the Chernobyl accident (for the period )]. Moscow, 1997, 111 p. (In Russian). 9. Rabotnova F.A., Makhon'ko K.P. Metodicheskie ukazanija po otboru, predvaritel'noj obrabotke i izmereniju summarnoj beta-aktivnosti prob rastitel'nosti [Guidelines for the selection, pre-processing and measurement of the total beta activity of samples of vegetation]. Obninsk: "Tai- Лесотехнический журнал 3/

102 Природопользование fun", 1993, no. 4. (In Russian). 10. Metodika vypolnenija gamma-spektrometricheskih izmerenij aktivnosti radio-nuklidov v probah pochvy i rastitel'nyh materialov [Methods of gamma-spectrometric measurements of radionuclide activity in samples of soil and plant materials]. utverzhdena prikazom Ros-leshoza RF ot g. 192 [approved by Order of the Federal Forestry Agency of the Russian Federation of ]. 16 p. (In Russian). 11. Schetinkin S.V. Rol' drevesnyh rastenij v migracii radionuklidov 137Cs v les-nyh jekosistemah Central'nogo Chernozem'ja [The role of woody plants in the migration of 137Cs in forest ecosystems of the Central Chernozem]. Sohranenie, izuche-nie i vosproizvodstvo geneticheskih resursov lesnyh drevesnyh rastenij: sb. nauchn. tru-dov [Preservation, study and reproduction of forest genetic resources of woody plants: Sat. Scien. Trudov]. Voronezh, 2007, pp (In Russian). 12. Libbert E. Fiziologija rastenij [Plant Physiology]. Moscow, 1976, 555 p. (In Russian). Сведения об авторах Скрипников Виктор Николаевич директор филиала ФБУ «Рослесозащита»-«ЦЗЛ Воронежской области», г. Воронеж, Российская Федерация; Щетинкин Сергей Васильевич начальник отдела Филиал ФБУ «Рослесозащита»- «ЦЗЛ Воронежской области», кандидат биологических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about authors Skripnikov Viktor Nikolaevich branch Manager of the FBI «Roslesozashchita» - «CFP of Voronezh region», Voronezh, Russian Federation; Shchetinkin Sergey Vasilyevich Head of the department of the branch of the FBI «Roslesozashchita» - «CFP of Voronezh region», PhD in Biology, Voronezh, Russian Federation; DOI: /14158 УДК 630*181: 630* СОСТОЯНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ (НА ПРИМЕРЕ ТУРБАЗЫ «ЛЕСНАЯ СКАЗКА») Д. А. Тимащук ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация В условиях изменяющегося климата и усиления антропогенной нагрузки происходит снижение устойчивости сосновых насаждений к неблагоприятным факторам внешней среды, нарушение физиологических функций деревьев. Индикаторами при оценке состояния и устойчивости 102 Лесотехнический журнал 3/2015

103 Природопользование лесных экосистем являются сами древостои. Проведен дендрохронологический и дендроклиматический анализы состояния и ростовых показателей естественных насаждений сосны обыкновенной V класса возраста (ТЛУ-В 2 ), произрастающих в зоне рекреационного воздействия на территории турбазы «Лесная сказка» и на некотором удалении от нее. При уменьшении рекреационной нагрузки, на 30 % увеличивается процент запаса деревьев категории «без признаков ослабления». Средневзвешенная величина категории состояния изменяется от I,8 до III,3 по мере увеличения рекреационной нагрузки. Выявлено достоверное увеличение радиального прироста древостоя на пробной площади, относящейся к I-й стадии дигрессии (ненарушенное насаждение), по сравнению с участками, подвергающимися интенсивной рекреационной нагрузке, причем прирост имеет равномерную амплитуду колебаний. На IV-й стадии дигрессии амплитуда снижается, нарушается цикличность прироста, происходит интенсивное падение прироста. Прослеживается положительная корреляционная связь между радиальным приростом и суммой атмосферных осадков за апрель-сентябрь, более ощутима связь в ненарушенном насаждении (на I стадии дигрессии), далее уменьшается до незначительной в насаждениях подвергшихся наибольшему рекреационному воздействию. Связь динамики прироста с солнечной активностью на всех стадиях дигрессии сравнительно невелика, на IV стадии дигрессии эта связь приближается к 0. В результате длительного рекреационного воздействия, насаждения снижают прирост, ухудшается их состояние. Ключевые слова: сосна обыкновенная Pinus sylvestris L., категория состояния, стадия дигрессии, радиальный прирост, корреляция. STATE AND STABILITY OF PINE PLANTINGS IN THE CONDITIONS OF ANTHRO- POGENOUS INFLUENCE (ON THE EXAMPLE OF THE CAMP SITE «FORESTRY FAIRY TALE») D. A. Timashchuk Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract In the conditions of changing climate and increasing anthropogenic pressure decreases the resistance of pine stands to adverse environmental factors, disturbance of physiological functions of trees. Indicators for assessing the status and sustainability of forest ecosystems are themselves trees. Conducted dendrochronological and dendroclimatic analyses of the status and growth rates of natural stands of Scots pine V age class (ТЛУ-В 2 ) growing in the area of recreation impact on the territory of the camp "Forest fairy tale", and at some distance from it. When reducing recreational pressure, a 30 % increase the percentage of stock of trees the category of "no signs of weakening." Weighted average of the category status is changed from I,8 to III,3 with increasing recreational load. Found a significant increase of radial growth forest plots belonging to the I-th stage of digression (undisturbed stand), compared with areas subjected to intensive recreational load, and the gain has a uniform amplitude. At the IV-th stage of digression, the Лесотехнический журнал 3/

104 Природопользование amplitude is reduced, disrupted the cyclical nature of growth, there is an intensive fall growth. Observed a positive correlation between radial growth and precipitation for April-September, more tangible connection in the undisturbed stand (for stage I of digression), then decreases to a marginal plantations were most recreational impacts. The relationship between the dynamics of growth with solar activity at all stages of digression is relatively small, at the IV stage of digression this relationship is approaching 0. In the result of long-term recreational impacts, plantings reduce the growth, worsening their condition. Keywords: scots pine Pinus sylvestris L., the status category, stage of digression, radial growth, correlation Сосну обыкновенную (Pinus silvestris L.) принято считать экологически пластичной породой. Л.Ф. Правдин [11] указывает, что обширная область распространения сосны на материке Евразии обусловлена ее способностью существовать в разнообразных экологических условиях от крайнего севера до субтропических районов. На территории Центральной лесостепи насаждения сосны отличаются значительным разнообразием это Усманский и Цнинский лесные массивы, Хреновской бор. Происходящие изменения климата негативным образом оказывали существенное влияние на динамику формирования сосновых насаждений и в далеком прошлом. Так М.М. Вересин [1] считал, что исчезновение сосновых боров в степной зоне было связано с отмиранием их в засушливое и жаркое время в так называемый суббореальный период, около лет назад, когда происходило массовое высыхание верховых болот и ухудшились климатические и гидрологические условия для роста леса. Особенность современного периода функционирования лесных экосистем связана, прежде всего, с тем, что оно осуществляется в условиях все возрастающего антропогенного воздействия. Известно, что это воздействие весьма разнообразно и включает как промышленное и сельскохозяйственное производство, так и сферу рекреации. Современные подходы к выявлению последствий рекреационного воздействия (определение стадии рекреационной дигрессии) построены, в основном, на оценке повреждения травяного покрова, деревьев, подроста и подлеска и степени минерализации почвы. Изучение радиального прироста в качестве одного из методов фитоиндикации антропогенного воздействия на лесные экосистемы стали использовать сравнительно недавно [3]. Активно дендрохронологическими исследованиями сосны занимались зарубежные ученые [15, 16, 17]. В связи с растущим антропогенным воздействием на лесные экосистемы и зеленые насаждения в городах, возникает необходимость оценки и прогноза их состояния. Целью исследований являлось: выявление реакции естественных сосновых насаждений на воздействие рекреантов турбазы «Лесная сказка». В процессе исследований оценивалась также возможность использования изменчивости радиального прироста сосны в качестве индикатора степени рекреационной дигрессии насаждений. Закладка пробных площадей произво- 104 Лесотехнический журнал 3/2015

105 Природопользование дилась летом 2014 года, в качестве объекта Результаты проведенного обследования исследования взяты насаждения сосны изучаемых древостоев показали нали- обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающие чие положительной связи санитарного со- на территории турбазы «Лесная стояния деревьев сосны, от степени рекреачие сказка» и на различном удалении от нее ционной нагрузки, выражаемой определенной (квартал 7 выдел 30, квартал 12 выдел 6 Сомовского стадией дигрессии (табл. 1). лесничества Воронежской области). Наблюдается увеличение процента за- На данных участках заложены четыре паса категории «без признаков ослабления» пробные площади размерами 0,5-1,0 га. с уменьшением рекреационного воздействия Средний возраст древостоев на пробных на 30 %. Запас сухостойных деревьев в площадях 98 лет, средняя высота от 25 ненарушенном насаждении имеет маленький до 28 м, средний диаметр от 36 до 38 см. процент (1,5 %). Средневзвешенная ве- Полнота 0,52-0,73. Класс бонитета I-II. личина категории состояния возрастает от 4 Каждая пробная площадь характеризуется пробной площади к 1 (I стадия дигрессии) и различной стадией рекреационной дигрессии. изменяется от I,8 до III,3. Все пробные площади заложены в ус- На IV стадии дигрессии наибольшее ловиях свежей субори (тип лесорастительных количество встречающихся деревьев 3-й катравный условий В 2 ), тип леса сосняк разнотегории состояния («сильно ослабленные»), (С срт ). Отобрано 20 опытных образцов о чем свидетельствует среднее значение при- кернов древесины на высоте 1,3 м знака 3,28. Коэффициент изменчивости (С) от основания ствола. на этой стадии дигрессии равен 30 %, что Все проводимые нами этапы сбора и показывает неоднородность распределения обработки дендрохронологической информации по категориям состояния. выполнялись согласно методикам [9], Точность исследований (Р) не превы- датировка и измерения ширины годичных шает 3 % высокая, ниже требуемого значения колец проводились на измерительном комплексе (Pм<5-10 %). LINTAB-6 с использованием специализированного Для выявления лимитирующих фак- программного пакета торов, влияющих на радиальный прирост TSAP-Win (версия профессиональная). Расчет сосны, рассчитаны коэффициенты корреполнен относительных индексов прироста выляции индексов прироста с атмосферны- в программе ТREND [10]. Статистические ми осадками, гидротермическим коэффиских характеристики дендрохронологичециентом Селянинова и солнечной активми рядов рассчитаны по ширине годичных ностью по стадиям рекреационной диг- колец для каждой пробной площади (по рессии (табл. 3). стадиям рекреационной дигрессии) в программе В результате корреляционного анали- STADIA (табл. 1, 2). за прослеживается положительная стати- Известно, что при оценке состояния и стическая связь между радиальным приростом устойчивости лесных экосистем лучшими и суммой атмосферных осадков за ап- индикаторами являются сами древостои [3]. рель-сентябрь. Значения коэффициента Лесотехнический журнал 3/

106 Природопользование Таблица 1 Распределение сосновых деревьев по категориям состояния: числитель шт/га, знаменатель % пробной площади Квартал Выдел Число деревьев на ПП, шт. Стадия дигрессии Без признаков ослабления Распределение запаса насаждения по категориям состояния, шт/% Ослабленные IV III II I Сильно В 2 (свежая суборь) 9 5,7 15 8, , ,6 15 9, , , ,0 ослабленные 73 46, , , ,4 Усыхающие 41 25,9 12 6,5 5 6,5 3 1,5 Свежий сухостой 10 6,3 5 2,7-3 1,5 Старый сухостой 8 5,1 3 1,6 2 1,5 III,3 II,6 II,1 - I,8 Средневзвешенная величина состояния насаждения Стадия дигрессии Таблица 2 Статистические характеристики деревьев по категориям состояния Кол-во деревьев Средняя величина состояния насаждения Стд. отклонение Ст. ошибка Коэф. изменч., % Точно сть, % IV 158 3,28±0,078 0,98 0, ,8 III 172 2,61±0,074 0,97 0, ,8 II 180 2,11±0,065 0,87 0, ,0 I 202 1,81±0,056 0,79 0, ,0 Стадия дигрессии Коэффициенты корреляции (r) индексов прироста (I) с лимитирующими факторами по стадиям рекреационной дигрессии ГТК майсентябрь Р апрельсентябрь 106 Лесотехнический журнал 3/2015 W Таблица 3 Временной интервал, лет I 0,37 0,40 0,15 98 II 0,37 0,31 0,14 98 III 0,14 0,19 0,09 98 IV 0,16 0,18 0,02 98 В таблице: W числа Вольфа, P апрель-сентябрь атмосферные осадки, ГТК майсентябрь гидротермический коэффициент Селянинова

107 Природопользование корреляции на разных стадиях дигрессии Н.В. Ловелиус [5], С.М. Матвеев [6, 7], варьируют от 0,18 до 0,40 по мере уменьшения Е.М. Рунова, Л.В. Аношкина [12], Д.А. Ти- стадии рекреационной дигрессии. мащук [13,14] и др., изучая влияние рекреа- Корреляционная связь динамики прироста с ционной нагрузки на радиальный прирост солнечной активностью на I стадии дигрессии сосны, выявили, что в сосновых древостоях, сравнительно невелика (r = 0,15) и на- произрастающих изначально в схожих ус- ходится в синфазе с основными экстремумами ловиях, при длительном воздействии рек- прироста только в период с середины реации наблюдается снижение радиального 1970-х до 2000 гг., на IV стадии дигрессии прироста древесины. эта связь приближается к 0. Анализируя Анализ графика абсолютных величин корреляционные показатели прироста от (рис.) условно разделен на две части: анализ климатических факторов, более ощутима насаждения, не подверженного рекреационному связь в ненарушенном насаждении, при воздействию (до 1956 г.), база отдыха, этом уменьшаясь до незначительной в насаждениях на которой заложены пробные площади, подвергшихся наибольшему начинает свое функционирование с 1956 рекреационному воздействию. года; анализ изменений произошедших Установлена также положительная вследствие влияния рекреации относительно корреляция средних значений прироста по каждой стадии дигрессии. каждой стадии дигрессии с гидротермическим На графике четко прослеживается коэффициентом, что является свиде- разница динамики колебаний I и IV ста- тельством влияния температуры воздуха, дий дигрессии. Насаждения первой стадии выраженного через соотношение с количеством дигрессии с 1957 года не изменили атмосферных осадков. свою динамику. Прослеживается Рисунок. Динамика ширины годичных колец всех стадиях рекреационной дигрессии Лесотехнический журнал 3/

108 Природопользование относительно равномерная амплитуда колебаний, мальными значениями амплитуды колебады. четко выражены «реперные» гоний на IV стадии дигрессии. Длительное Наблюдаются резкие спады и всплески рекреационное воздействие на насаждения прироста. Кроме того, на графике приводит к снижению прироста, как следст- данной стадии четко прослеживается возрастной вие к ослаблению деревьев. тренд: с увеличением возраста С помощью пакета программ TSAPвие происходит снижение прироста. Win [18] по каждой пробной площади рассчитаны Насаждения четвертой стадии дигрессии коэффициенты сходства ширины наиболее отражают влияние рекреационного годичных колец каждого образца со средним воздействия. На графике четко про- (GLK коэффициент синхронности, CC слеживается нарушение цикличности радиального коэффициент корреляции, SNR соотношелебаний, прироста, снижение амплитуды коние сигнал/ шум). резкое падение прироста в 1957 Средние значения коэффициентов году, которое совпало с общим минимумом. синхронности варьируют от 67,7 до 76,1 % На графиках всех стадий дигрессии в (табл. 4) по мере увеличения рекреационной 1957 году наблюдается резкий спад прироста нагрузки. Диапазон колебаний коэффициентов (в том числе и на I и II стадиях, где рекреационное корреляции по всем кернам составляет воздействие практически исключается). от 69 % до 93 %, наименьший коэффициент Следовательно, резкий спад радиаль- корреляции присутствует на IV стадии диг- ного прироста в 1957 году обусловлен совокупным рессии. влиянием нескольких факторов, в Расчет SNR (отношение сигнал-шум) том числе и антропогенным. показатель взаимокорреляции индивидуальных Насаждения, подверженные максимальному хронологий, использовавшихся для антропогенному воздействию, построения обобщенной хронологии, показал слабее других реагируют на изменение климатических высокие значения на всех стадиях рек- факторов. Об этом свидетельствует реационной дигрессии. Показатель EPS высокая амплитуда колебаний на пер- (чувствительность древесно-кольцевой хрореационной вой стадии дигрессии в сравнении с мининологии к изменению внешних факторов) Таблица 4 Средние значения коэффициента синхронности (GLK, %) и коэффициента корреляции (CC,%) ширины годичных колец отдельных деревьев выборки по стадиям рекреационной дигрессии Объект исследований т/б «Лесная сказка» п.п Стадия дигрессии GLK, % Показатели Уровень синхронности (Шиятов, 1986) CC,% 1 I 76,1 Средняя 80, II 73,2 Средняя 86, III 72,9 Средняя 78, IV 67,7 Низкая 75,7 42 SNR 108 Лесотехнический журнал 3/2015

109 Природопользование равен 0,98. циента корреляции на I стадии дигрессии Проведенные исследования состояния 0,40, а по мере увеличения стадии дигрессии и устойчивости сосны обыкновенной в зоне уменьшается до 0,18; интенсивного рекреационного воздействия - радиальный прирост древостоя на IIй, позволяют сделать следующие выводы: III-й и особенно переходной к IV-й стади- - отмечена высокая биоиндикационная ях дигрессии имеет повышенную амплитуду возможность дендрохронологического метода колебаний. На IV-й стадии дигрессии с использованием сосны обыкновенной амплитуда снижается, но резко нарушается при изучении характера и степени рекреационной цикличность прироста, происходит интен- нагрузки на насаждения; сивное падение прироста. - по мере удаления от турбазы «Лесная Исследование выполнено при под- сказка» стадия дигрессии насаждения держке Российского Научного Фонда (про- меняется от IV-й до I-й. Соответственно, ект ) на тему: «Региональные меняется средневзвешенное значение категории отклики компонентов окружающей среды состояния древостоев от III,3 до I,7. на изменения климата разной периодично- - доминирующее влияние на радиальный сти: юг лесостепи Среднерусской возвыков прирост сосны оказывает сумма осадшенностисти: за апрель-сентябрь. Значение коэффи- Библиографический список 1. Вересин, М.М. Леса Воронежские [Текст] / М.М. Вересин. Воронеж: Центр- Чернозем. изд-во, с. 2. Колчин, Б.А. Дендрохронология Восточной Европы [Текст] / Б.А. Колчин, Н.Б. Черных. М.: Наука, с. 3. Комин, Г.Е. Применение дендрохронологических методов в экологическом мониторинге лесов [Текст] / Г.Е. Комин. М.: Лесоведение С Ловелиус, Н.В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий лесостепи [Текст] / Н.В. Ловелиус. Л.: Наука, Ленингр. отделение, с. 5. Матвеев, С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений Центральной лесостепи [Текст] / С.М. Матвеев // Воронеж: Изд-во ВГУ, с. 6. Матвеев, С.М. Динамика состояния сосновых насаждений под воздействием рекреации [Текст] / С.М. Матвеев // Вестник ВГУ: Серия география и геоэкология С Методы дендрохронологии. Ч. І: Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации [Текст]: учеб. - метод. пособие / С.Г. Шиятов, Е.А. Ваганов, А.В. Кирдянов и др. Красноярск: КрасГУ, с. 8. Мироненко, А.В. Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ «Программа расчета тренда временных рядов и индексированных значений с исключением тренда» / А.В. Мироненко, С.М. Матвеев. Заявка , Лесотехнический журнал 3/

110 Природопользование 9. Правдин, М.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция [Текст] / М.Ф. Правдин. Москва: Изд-во Наука, с. 10. Рунова, Е.М. Влияние рекреационной нагрузки на радиальный прирост сосны лесостепи [Текст] / Е.М. Рунова, Л.В. Аношкина // Системы Методы Технологии С Тимащук, Д.А. Дендроиндикация рекреационной дигрессии сосновых насаждений в Усманском бору Воронежской области [Текст] / Д.А. Тимащук // Воспроизводство, мониторинг и охрана природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтов: материалы международной молодежной научной школы июня 2012 г, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, С Тимащук, Д.А. Изменчивость радиального прироста сосны как индикатор степени рекреационного воздействия [Текст] / Д.А. Тимащук // Лесные экосистемы в условиях меняющегося климата: проблемы и перспективы: материалы международной научно-технической юбилейной конференции мая 2015 г, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». Воронеж, С Douglass, A.E. A study of the annual rings of trees in relation to climate and solar activity [Text] / A.E. Douglass // In: Climatic cycles and tree-growth, v. 1. Washington: Carnegie Inst., p. 14. Cedro, А. Dendrochronological study of Scots pine (Pinus sylvestris L.) radial growth in the vicinity of industrial pollution [Text] / А. Cedro, B. Bosiacka, M. Mysliwy // BALTIC forestry Vol. 19. pp Puraino, S.A dendrochronological analysisof Pinus pinea L. on Italian mid-tyrrhenian coast [Text] / S. Puraino, S. Camiz, A. Di Filippo // Geochronometria Vol. 12. pp Schweingruber, F.H. Tree-ring density networks for climate reconstruction [Text] / F.H. Schweingruber, K.R. Briffa // Climatic Variations and Forcing Mechanisms of the Last 2000 Years (Eds. P.D. Jones, R.S. Bradley and J. Jouzel), NATO ASI Series, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, Vol pp References 1. Veresin M.M. Lesa Voronezhskie [Forest Voronezh] Tsentr-Chernozem. izd-vo [Center Of The Earth. publishing house]. Voronezh. 1971, 224 p. (In Russian). 2. Kolchin B.A., Chernykh N.B. Dendrokhronologiya Vostochnoy Evropy [The Dendrochronology of Eastern Europe]. Moscow, 1977, 128 p. (In Russian). 3. Komin, G.E. Primenenie dendrokhronologicheskikh metodov v ekologicheskom monitoringe lesov [The application of dendrochronological methods in environmental monitoring of forests]. Moscow, 1990, no. 3, pp (In Russian). 4. Lovelius, N.V. Izmenchivost' prirosta derev'ev. Dendroindikatsiya prirodnykh protsessov i antropogennykh vozdeystviy lesostepi [The variability of tree growth. Dentonvale natural processes and anthropogenic impacts forest] Leningrad, 1979, 230 p. (In Russian). 5. Matveev S.M. Dendroindikatcija dinamiky sostoyaniya sosnovyih nasazhdeny Central noy lesostepy [Dendroindication of dynamics of the state of the pine plantations in Central foreststeppe]. Voronezh, 2003, 272 p. (In Russian). 110 Лесотехнический журнал 3/2015

111 Природопользование 6. Matveev, S.M. Dinamika sostoyaniya sosnovykh nasazhdeniy pod vozdeystviem rekreatsii [Dynamics of the state of pine stands under the influence of recreation] Vestnik VGU, Seriya geografiya i geoekologiya [Bulletin of Voronezh state University, A series of geography and Geoecology]. 2005, no. 2, pp (In Russian). 7. Metody dendrokhronologii. Ch. І: Osnovy dendrokhronologii. Sbor i poluchenie drevesnokol'tsevoy informatsii [Methods of dendrochronology. Part I: fundamentals of dendrochronology. Collection and receipt of tree-ring information]. Krasnoyarsk, 2000, 80 p. (In Russian). 8. Mironenko A.V., Matveev S.M. Svidetel stvo o gosudarstvennoy registraciy programmy EVM no "Programma rascheta trenda vremennyh ryadov I indeksirovannyh znacheniy s isklyucheniem trenda " [Certificate of state registration number computer programs "Program of the calculation of the trend time series and indexed values with the exception of the trend"]. Zayavka no , 2012 [The application number , 2012]. (In Russian). 9. Pravdin M.F. Sosna obyknovennaya. Izmenchivost', vnutrividovaya sistematika i selektsiya [Pine. Variation, intraspecific taxonomy and selection]. Moscow, 1964, 190 p. (In Russian). 10. Runova E.M., Anoshkina L.V. Vliyanie rekreatsionnoy nagruzki na radial'nyy prirost sosny lesostepi [The impact of recreational pressure on the radial increment of pine forest] Sistemy Metody Tekhnologii [Systems Technology Methods.]. 2011, no. 2, pp (In Russian). 11. Timashchuk D.A. Dendroindikatsiya rekreatsionnoy digressii sosnovykh nasazhdeniy v Usmanskom boru Voronezhskoy oblasti [Dentonvale recreational digression of pine plantations in the Usman pine forest Voronezh region] Vosproizvodstvo, monitoring i okhrana prirodnykh, prirodno-antropogennykh i antropogennykh landshaftov: materialy mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy shkoly iyunya 2012 g. [Reproduction, monitoring and protection of natural, naturalanthropogenic and anthropogenic landscapes: proceedings of the international youth scientific school June 2012]. Voronezh, 2012, pp (In Russian). 12. Timashchuk D.A. Izmenchivost' radial'nogo prirosta sosny kak indikator stepeni rekreatsionnogo vozdeystviya [The variability of radial growth of Scots pine as an indicator of the extent of recreational impacts] Lesnye ekosistemy v usloviyakh menyayushchegosya klimata: problemy i perspektivy: materialy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy yubileynoy konferentsii maya 2015 g. [Forest ecosystems in a changing climate: problems and prospects: materials of international scientific jubilee conference may 2015]. Voronezh, 2015, pp (In Russian). 13. Douglass A.E. A study of the annual rings of trees in relation to climate and solar activity. In: Climatic cycles and tree-growth, Washington: Carnegie Inst., 1919, Vol. 1, 127 p. 14. Cedro А., Bosiacka B., Mysliwy M. Dendrochronological study of Scots pine (Pinus sylvestris L.) radial growth in the vicinity of industrial pollution. BALTIC forestry, 2013, Vol. 19, pp Puraino S., Camiz S., Di Filippo A.A Dendrochronological analysis of Pinus pinea L. on Italian mid-tyrrhenian coast. Geochronometria, 2013, Vol. 12, pp Schweingruber F.H., Briffa K.R. Tree-ring density networks for climate reconstruction. Climatic Variations and Forcing Mechanisms of the Last 2000 Years (Eds. P.D. Jones, R.S. Bradley and J. Jouzel), NATO ASI Series, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1996, Vol. 141, pp Лесотехнический журнал 3/

112 Природопользование Сведения об авторе Тимащук Дарья Андреевна ассистент кафедры лесоводства, лесной таксации и лесоустройства ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российской Федерации; Information about author Timashchuk Darya Andreevna assistant to chair of forestry, forest valuation and forest management Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, the Russian Federation; e- mail: DOI: /14159 УДК : 630*228.7 ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ПРИВИВОК КЕДРА СИБИРСКОГО доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е. В. Титов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация Создание промышленных орехопродуктивных плантаций кедровых сосен в России сдерживается из-за отсутствия достаточного количества проверенного по вегетативному потомству отселектированного материала высокоурожайных по генотипу плюсовых деревьев и сортов-клонов. Одна из причин высокая трудоемкость оценки и несовершенство существующих методик определения среднемноголетней урожайности прививок. Разработке эффективного метода посвящена настоящая статья. В ней совершенствование методики связано с установлением небольшого, оптимального для обеспечения необходимой точности (до 10 %), количества модельных ветвей определенного возраста и местонахождения в плодоносящем ярусе кроны, среднемноголетние показатели урожайности которых соответствуют аналогичным значениям прививки. Закономерности распределения урожая в кроне изучали на 25-летних прививках 20 плюсовых по семенной продуктивности деревьев кедра сибирского свободного размещения на клоново-испытательной плантации в Республике Алтай. Значения показателей урожайности определяли за последние 8-10 лет по следам от шишек на всех ветвях (36-46 шт.) плодоносящего яруса кроны протяженностью 5,1-6,2 м. На каждом дереве проводили учетов. Установлено, что среднемноголетние значения основных признаков урожая на прививке процент ежегодно плодоносящих побегов и энергия их семеношения соответствуют средним показателям 8-10 плодоносящих летних ветвей, находящихся в 3 мутовках в средней части плодоносящего яруса кроны. Отклонения не превышают 8-9 %. Данные признаки в этой части кроны отличаются низким и средним уровнем эндогенной изменчивости (С=8-20 %). Установлено, что при максимальном ее значении для обеспечения 5 %- 112 Лесотехнический журнал 3/2015

113 Природопользование ной точности потребуется провести учет урожая в кроне по следам от шишек на 8-10 модельных ветвях. Отмечено, что надежным исходным показателем урожайности являются плодоносящие побеги. В отличие от опадающих шишек или при их отсутствии, они постоянно сохраняются в кроне и легко глазомерно учитываются у невысоких 25-летних прививок. Основное их количество находится на концах ветвей первого порядка ветвления. Излагается методика расчета среднемноголетней урожайности прививок кедра сибирского. Она включает определение ее слагаемых: общего количества плодоносящих побегов, среднего процента ежегодно плодоносящих побегов, энергии их семеношения и массы полнозернистых семян в нормально развитой спелой средней шишке. Применение предполагаемого метода позволит значительно упростить достоверную селекционную оценку плюсовых деревьев по клоновому потомству и ускорить получение селекционно-сортового материала для промышленного кедрового ореховодства. Ключевые слова: кедр сибирский, урожайность, модельные ветви, методика, плодоносящие побеги, энергия семеношения. EFFECTIVE METHOD OF YIELD IMMUNIZATION CEDAR SIBERIAN DSc in Agricultural, Professor E. V. Titov Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract Creation of industrial plantations orehoproduktivnyh cedar pines in Russia is hampered by the lack of sufficient proven by vegetative progeny been accumulated material of high genotype plus trees and varieties of clones. One of the reasons - high labor input estimates and shortcomings of existing methods for determining the long-term average yield of vaccinations. Development of effective methods devoted to this article. It improve the methods associated with the establishment of a small, optimal to maintain the accuracy (10 %), the number of branches of the model of a certain age and location in the fertile layers of the crown, the average annual crop yields which correspond to similar values vaccinations. patterns of distribution of the crop in the crown was studied in 25-year-old immunizations plus 20 for seed production of Siberian cedar trees free placement test on-clonal plantations in the Republic of Altai. Values of yield determined in the last 8-10 years, in the wake of cones on all branches (36-46 pcs.) fruiting tier crown length 5,1-6,2 m. on each tree carried counts. It was found that the average annual values of the main features of the crop in the vaccination - an annual percentage of fruit-bearing shoots and the energy of their seed-corresponding average year-old fruit-bearing branches are in whorls of 3 in the middle of fruiting tier crown. Deviation does not exceed 8-9 %. These features in this part of the crown are of low and middle level of endogenous variability (C = 8-20 %). It was found that the maximum value for its 94 % accuracy is required to make an inventory of the crown of the crop in the wake of 8-10 cones model branches. It noted that reliable baseline yields are fruit-bearing shoots. In contrast to the falling cones or in their absence, they are continuously stored in the crown and easily counted by eye at the low 25-year-old immunizations. Their major amount is at the ends of the branches of the first order branch. The technique Лесотехнический журнал 3/

114 Природопользование of calculating the mean annual yield grafts of Siberian cedar. It involves the definition of its components: the total number of fruit-bearing shoots, average annual percentage of fruit-bearing shoots, their energy and mass of seed polnozernistyh seeds in the normal development of mature middle cone. Application intended method will significantly simplify the accurate assessment of the breeding plus trees of clonal offspring and to accelerate breeding and obtaining high-quality material for industrial cedar Walnut. Keywords: Siberian cedar, productivity, modeling branch technique fruiting shoots, the energy of seed. Введение Классическая схема получения отселектированного вегетативного материала для закладки орехопродуктивных плантаций кедровых сосен предусматривает: 1 отбор высокоурожайных (плюсовых) деревьев по фенотипу; 2 выявление среди них на клоновоиспытательных плантациях плюсовых деревьев по генотипу; 3 выделение среди последних выдающихся, элитных особей сортов-клонов; 4 клонирование проверенных по клоновому потомству высокоурожайных генотипов и сортов-клонов [9]. В настоящее время, на начальном этапе формирования сортового ореховодства кедровых сосен, основой для создания промышленных орехопродуктивных плантаций являются плюсовые деревья, подтвердившие при клоновом испытании выдающиеся свойства определенного признака, и их вегетативное потомство (испытательные культуры). К сожалению, количество таких высокоурожайных генотипов у кедра сибирского в России установлено немного и работа по их выявлению, в связи с трудоемкостью, несовершенством методик и отсутствием финансирования, практически не ведется. То есть создание селекционно-сортовой базы для промышленного плантационного ореховодства кедровых сосен остановилось на первом этапе на отборе плюсовых деревьев по фенотипу. Вместе с тем, клонированные в различных кедровых регионах в Республике Алтай, Томской, Новосибирской и других областях плюсовые деревья кедра сибирского по фенотипу, по сути, представляют клоновоиспытательные плантации особей различной урожайности. Сконцентрированные на них, отобранные с использованием различных методик, неоднозначные по селекционной ценности плюсовые деревья, представляют первично отселектированный генофонд кедра сибирского определенного региона. И он может служить основой для выполнения второго этапа селекции выявления высокоурожайных особей. Методика Показателем урожайности дерева является среднемноголетний урожай семян произведение количества шишек и массы полнозернистых семян в них за определенный период. Число шишек за последние лет достоверно устанавливается по их следам, с учетом среднего процента ежегодно плодоносящих побегов и энергии их семеношения количества шишек на одном побеге. Наиболее точно периодичность и величина урожая определяются при подсчете следов от опавших шишек на всех плодоносящих ветвях. Это очень трудоемкая работа, особенно на летних клонах. При большой 114 Лесотехнический журнал 3/2015

115 Природопользование протяженности (6-7 м) плодоносящего яруса плодоносящего яруса кроны и количество кроны, наличии в нем плодоносящих плодоносящих побегов в нем. Эти интегральные ветвей, на одном дереве необходимо производить показатели текущей и потенциаль- не менее измерений. ной семенной продуктивности кедра в онтогенезе Уменьшить трудоемкость исследований, высоко коррелируют с урожайностью при сохранении необходимой точности, (r = 0,84-0,94) и высоко наследуются в вегетативном возможно при резком уменьшении (в 3-4 потомстве (r = 0,78). Расчетный раза) количества модельных ветвей. Ранее урожай шишек за определенный год определяют предложенный модельно-аналитический метод как произведение общего числа побе- учета урожая по трем ветвям из разных гов, среднего ежегодного процента плодоносящих частей кроны [5] имеет существенные ограничения побегов и энергии их семеношения. и низкую точность в связи с очень Последние два показателя устанавливают по высокой эндогенной изменчивостью (С> 40 следам от шишек на модельных ветвях. %) показателей урожайности. Поэтому разработка Результаты и обсуждения нетрудоемкого, но достаточно точ- Закономерности распределения урожая ного метода определения среднемноголетней в кроне изучали на 25-летних прививках двадцати урожайности дерева является актуальной задачей плюсовых по семенной продуктивно- плантационного ореховодства кедровых сти деревьев кедра сибирского на клоново- сосен. испытательной плантации в автономном учсти Ее решение связано с установлением реждении Республики Алтай «Иогач лес», небольшого, оптимального для обеспечения заложенной в зоне экологического оптимума необходимой точности, количества модельных вида в черневом подпоясе Северонахождения ветвей определенного возраста и место- Восточного Алтая. Растения на площади в плодоносящем ярусе кроны, размещены свободно, по схеме 8х8 м, имеют среднемноголетние показатели урожайности хорошо развитые, широкие, низкоопушенные которых соответствуют аналогичным значениям кроны (рис.). прививки. Их выбор проводится с уче- Значения показателей урожайности оп- том закономерностей распределения урожая ределяли путем учета следов от шишек на шишек в многолетнем цикле на ветвях различного всех ветвях за последние 8-10 лет. Физически возраста в разных частях плодоно- тяжелая работа в кроне проводилась с ис- сящего яруса кроны, уровня связей между пользованием высокой (3,5 м) стремянки. В общим числом следов от шишек на дереве и верхней части кроны исследователь подгибал на разном количестве модельных ветвей разного сравнительно короткие (до 1,5 м) ветви руцента возраста, изменчивости среднего прокой, стоя на мутовках прививки возле ствола, ежегодно плодоносящих побегов и в средней части длинные упругие ветви первого энергии их семеношения (количества зрелых порядка подтягивал специальными де- шишек на один женский побег). ревянными крючками к себе, находясь на Фенотипическими признаками урожайности стремянке, нижние обследовал с земли. клона являются протяженность Протяженность плодоносящего яруса Лесотехнический журнал 3/

116 Природопользование гов. В верхней части кроны на разных клонах в среднем ежегодно плодоносит % (95 %) побегов с энергией семеношения 2,3-2,5 (2,7) шишек на побеге, в средней части их значения снижаются, соответственно, до % и 2,1-2,3 шишек, в нижней до % и 1,7-2,1 шт. (табл. 1). Данная физиолого-биологическая закономерность постоянного снижения показателей урожайности с увеличением возраста ветвей связана, прежде всего, со свободным произрастанием деревьев на плантации. При наличии большой площади питания, отсутствии затенения, борьба за существование ослаблена, и ветви различных порядков ветвления формируются по законам нормального соподчинения, или коррелятивного роста наземных Рисунок. Прививки на плантации размещаются свободно, формируют органов дерева [4, 8], а урожай при нормальном биологически сбалансированном распре- широкие, низкоопущенные кроны (дер. 9-14) делении значений его показателей в плодоносящем ярусе кроны. Степень апинального до- у прививок разных клонов составляла 5,1-6,5 м или % от ветвей кроны. В нем имелось от 36 до 46 плодоносящих ветвей. На ментов минерального питания в системе ветвминирования зависит от распределения эле- каждой прививке проводили учетов. ления [10, 11]. Побеги в мутовках разного возраста конкурируют между собой за снабжение В работе участвовало 2-3 человека. Тщательное изучение всех необходимых параметров питательными веществами. Лидерные и низших порядков ветвления побеги получают дерева и показателей урожая на одной прививке проводилось в течение 2,5-3,5 часов. значительно больше минерального питания, Периодичность и энергия семеношения чем побеги высоких порядков, и на них формируется основной урожай. побегов во многом зависят от физиологического состояния ветвей, которое ослабевает Особенности формирования кроны и по мере увеличения их возраста. В плодоносящем ярусе кроны, по энергии семеношения тации сохранятся и в более старшем возрасте урожая у деревьев кедра сибирского на план- и среднему проценту ежегодно плодоносящих побегов, выделены три относительно носливых пород борьба за существование прививки, т. к. у медленнорастущих теневы- однородные части: верхняя (возраст ветвей 5- наступает значительно позже, и для нормального их развития требуется не более % 10 лет), средняя лет, нижняя лет. В них данные показатели урожайности того пространства, которое установлено для закономерно уменьшаются с возрастом побе- светолюбивых [2, 3]. 116 Лесотехнический журнал 3/2015

117 Природопользование Таблица 1 Средний процент ежегодно плодоносящих побегов и энергия их семеношения в разных частях плодоносящего яруса кроны у 25-летних прививок кедра сибирского Индекс прививки Протяженность плодоносящего яруса м % всей кроны Часть Возраст плодоносящего ветвей, лет яруса Кол-во ветвей, шт. Ежегодно плодоносящие побеги Энергия плодоношения побегов Лесотехнический журнал 3/ % разница со средним для дерева, % шт. разница со средним для дерева, % верхний , ,2 96 средний ,1 0 нижний ,8-14 Среднее для дерева 59 2,1 верхний , ,9 88 средний ,5 0 нижний ,1-16 Среднее для дерева 75 2,5 верхний , ,2 95 средний ,1 0 нижний ,7-19 Среднее для дерева 57 2,1 верхний , ,1 82 средний ,3-4 нижний ,1-12 Среднее для дерева 70 2, ,8 93 верхний ,3 10 средний ,1 0 нижний ,7-19 Среднее для дерева 65 2,1 верхний , ,5 92 средний ,1 5 нижний ,6-20 Среднее для дерева 65 2,0 верхний , ,4 93 средний ,0-5 нижний ,7-19 Среднее для дерева 69 2,1 верхний , ,0 86 средний ,2 0 нижний ,6-27 Среднее для дерева 64 2,2 верхний , ,2 85 средний ,4 4 нижний ,0-13 Среднее для дерева 70 2,3 верхний , ,1 91 средний ,3-4 нижний ,1-12 Среднее для дерева 63 2,4

118 Природопользование Среднемноголетние для дерева в разные плодоносящих побегов чаще варьирует на годы значения обоих признаков урожай- среднем уровне (С=12,6-18,3 %), энергия их ности, установленные по всем ветвям плодоносящего семеношения на низком (С=8,7-12,2 %) яруса, чаще всего соответствуют (табл. 2). показателям плодоносящих ветвей, находящихся Это может быть связано с тем, что в средней его части. Отклонения, процент ежегодно плодоносящих побегов, как правило, не превышают 5-6 %. Поэтому отражающий периодичность семеношения здесь следует отбирать модельные ветви для дерева в многолетнем цикле, в значительной ее оценки в многолетнем цикле. Для 25- степени зависит от возраста ветви и летних прививок возраст ветвей лет. Их факторов внешней среды, а энергия их семеношения количество зависит от уровня изменчивости высоко наследственно обу- признаков. словленный признак генотипа [6]. Установлено, что в средней части плодоносящего При максимальном значении (С= яруса кроны у изучаемых клонов 18,3 %) уровня изменчивости этих двух средний процент ежегодно плодоносящих основных признаков урожайности, для определения побегов и энергия их семеношения имеют в ее среднемноголетних показате- большинстве случаев низкий и средний уровень лей у 25-летних клонов кедра сибирского с изменчивость (С=8-20 %, по С.А. Ма- точностью 5 % потребуется провести учет маеву) [1]. У некоторых особей он очень низкий урожая в кроне по следам от шишек на 9- (С=4,6-7,1 %). Изменчивость признаков 10 модельных, плодоносящих ветвях, без специфична. Средний процент ежегодно их рубки Таблица 2 Изменчивость ежегодного процента плодоносящих побегов и энергии их семеношения в средней части плодоносящего яруса кроны прививок кедра сибирского Индекс прививки Количество ветвей, шт. % ежегодно плодоносящих побегов Изменчивость (С, %) энергия семеношения побегов ,3 9, ,5 7, ,3 12, ,3 8, ,9 12, ,6 10, ,6 6, ,9 7, ,6 5, ,7 10,0 Среднее 14 12,8 9,0 118 Лесотехнический журнал 3/2015

119 Природопользование (n = ). следует отбирать в средней части плодоносящего яруса кроны здоровые, не поврежденные, плодоносящие в течение не- Выбор модельных ветвей в средней части плодоносящего яруса кроны не скольких лет, типичные по диаметру и представляет большого труда. Из табл. 3 длине ветви из трех средних мутовок яруса. Единственная в мутовке ветвь из экспе- видно, что в большинстве случаев средние значения процента ежегодно плодоносящих побегов и энергии их семеношения у римента исключается. Среднемноголетний урожай семян у 8-10 ветвей разного возраста, при различном сочетании, соответствуют среднемно- кедра сибирского определяют как произведение общего количества плодоносящих голетнем показателям изучаемых деревьев. побегов (КП, шт.), среднего процента ежегодно плодоносящих побегов (ПП), энер- Отклонения не превышают 8-9 %. Для обеспечения необходимой точности исследований, в качестве гии их семеношения (ЭП) и средней массы модельных Таблица 3 Средний процент ежегодно плодоносящих побегов и энергия их семеношения в средней части плодоносящего яруса кроны 25-летних прививок кедра сибирского Индекс прививки 3-10 Возраст модельных ветвей, лет Кол-во модельных ветвей, шт. % ежегодно плодоносящих побегов Энергия семеношения побегов на дереве на модельных ветвях разница с деревом, % на дереве на модельных ветвях разница с деревом, % 13,14, ,1 2,2 5 14,16, ,2 5 13,16, , ,13, ,5 2,5 0 13,15, , ,14, ,1 1, , ,1 0 12,14, ,4 2,3-4 11,12, ,3-4 14,15, , ,12, ,1 2,2 5 12,13, , ,14, ,0 2,1 5 12,15, , ,13, ,1 1, ,15, , ,13, ,2 2, ,13, ,3 2,5 9 13,14, , ,13, ,4 2,2 9 13,14, ,4 0 Лесотехнический журнал 3/

120 Природопользование полнозернистых семян в средней шишке, г. но-сухой массы). Плодоносящие побеги являются надежным Методика определения среднемного- исходным показателем величины летней урожайности прививки кедра сибир- урожая. В отличие от опадающих шишек или ского включает: при их отсутствии во время учета, они постоянно 1 определение нижней границы плоточно сохраняются в кроне, и их можно достадоносящего яруса кроны (по следам от ши- точно глазомерно подсчитать у невысоких шек на ветвях первого порядка); 25-летних прививок. Тем более, что в 2 отбор в средней части плодоносяшек этом возрасте в кроне кедра сибирского, как щего яруса 9-10 плодоносящих модельных правило, отсутствуют ветви высоких порядков ветвей из трех мутовок в соответствии с ветвления [7]. Крона состоит, в основном, предъявляемыми к ним требованиями; из побегов первого порядка, побеги второго 3 подсчет на них за последние 8-10 встречаются единично. лет следов от шишек. При отпаде развитых Плодоносящие побеги находятся на зрелых шишек они имеют форму эллипса (4- концах ветвей первого порядка, и на них 6 мм), при отпаде озими форму круга, диаметром формируются шишки. Поэтому общее количество 3-4 мм, при отпаде стробилов фор- нормально развитых, средних и толстых му уступа-рубчика (1х2, 2х3 мм); скелетных ветвей в плодоносящем яру- 4 определение среднего процента се кроны может служить ориентиром (контролем) ежегодно плодоносящих побегов и энергии при глазомерном подсчете общего их семеношения; числа плодоносящих побегов у прививок 5 визуальное определение общего количества кедра сибирского данного возраста. Внешними плодоносящих побегов в кроне и их признаками являются вертикальная контрольный учет общего числа нормально ориентация и повышенная, по сравнению с развитых скелетных ветвей; ростовыми побегами, толщина. 6 при наличии урожая, отбор В неурожайный год определяют среднемноголетний шт. нормально развитых спелых шишек и урожай шишек, как произве- определение средней массы семян (г) в сред- дение КП ПП ЭП. Расчетный среднемноголетний ней шишке; урожай семян можно установить, 7 расчет среднемноголетнего урожая зная массу семян в средней шишке данной шишек (шт.) и семян (кг) на прививке. прививки. Величина этого показателя индивидуально Заключение и географически обусловлена. В В результате детального изучения ха- черневой тайге Северо-Восточного Алтая у рактера плодоношения в многолетнем цикле большинства деревьев масса семян в шишке на всех плодоносящих побегах у 25-летних составляет г, у крупносемянных прививок плюсовых деревьев кедра сибирского г. У прививок ее определяют в урожайный на клоново-испытательной плантации в год как среднее значение из нормально Республике Алтай установлены закономерности развитых, зрелых шишек, с указанием влажности нормального распределения в кроне (в % от абсолютно сухой или воздуш- свободно стоящих деревьев основных пока- 120 Лесотехнический журнал 3/2015

121 Природопользование зателей урожайности процента ежегодно стью при высокой точности исследований. Ее плодоносящих побегов и энергии их семеношения. применение позволит значительно упростить Выявлено оптимальное количество и ускорить оценку высокоурожайных (плю- модельных ветвей, их возраст и местонахождение совых) деревьев кедровых сосен по клоноводеления в плодоносящем ярусе кроне для опрему потомству и выявить высокоурожайные среднемноголетней урожайности кроны, генотипы и сорта-клоны исходный прививок, разработана методика ее выполнения, материал для развития промышленного кед- отличающаяся небольшой трудоемкорового ореховодства в России. Библиографический список 1. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений [Текст] / С.А. Мамаев. М.: Наука, с. 2. Морозов, Г.Ф. Дарвинизм в лесоводстве [Текст] / Г.Ф. Морозов // Лесной журнал Вып С Морозов, Г.Ф. Учение о лесе [Текст] / Г.Ф. Морозов. М.-Л.: Гослесбумиздат, с. 4. Минина, Е.Г. Геотронизм и пол у хвойных [Текст] / Е.Г. Минина, И.И. Третьякова. Новосибирск: Наук, с. 5. Некрасов, В.И. К методике изучения периодичности плодоношения кедра сибирского [Текст] / В.И. Некрасов // Плодоношение кедра сибирского в Восточной Сибири. Труды инта леса и древесины. М.: АН СССР, Т. LXII. С Некрасова Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского [Текст] / Т.П. Некрасова. Новосибирск: Наука. СО, с. 7. Правдин, Л.Ф. Пути изучения плодоношения кедра сибирского [Текст] / Л.Ф. Правдин // Проблемы кедра. Новосибирск: СО АН СССР, С Синнот, Э. Морфогенез растений [Текст] / Э. Синнот. М., с. 9. Титов, Е.В. Плантационное лесоводство [Текст] / Е.В. Титов. Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», с. 10. Little, C.H. Apical dominance in long shoots of white pine (Pinus strobus) [Text] / C.H. Little. Can.J.Bot., Vol. 48. no. 2. pp Moozby, J. Ageing in woody plant [Text] / J. Moozby, Ph. F. Wareing. Ann. Bot., Vol. 27. no pp References 1. Mamaev S.A. Formy vnutrividovoj izmenchivosti drevesnyh rastenij [Form of intraspecific variation of woody plants]. Moscow, 1973, 282 p. (In Russian). 2. Morozov G.F. Darvinizm v lesovodstve [Darwinism in forestry]. Lesnoj zhurnal [Forest Journal]. 1913, Vol. 1-2, pp (In Russian). 3. Morozov G.F. Uchenie o lese [Doctrine of the Forest]. Moscow-Leningrad, 1949, 456 p. (In Russian). 4. Minin E.G., Tretyakov I.I. Geotronizm i pol u hvojnyh [Geotronizm floor and conifers]. Лесотехнический журнал 3/

122 Природопользование Novosibirsk: Nauka, 1983, 200 p. (In Russian). 5. Nekrasov V.I. K metodike izuchenija periodichnosti plodonoshenija kedra sibirskogo [On the methods of studying the periodicity of fruiting Siberian cedar]. Plodonoshenie kedra sibirskogo v Vostochnoj Sibiri. Trudy in-ta lesa i drevesiny [Fruiting Siberian cedar in eastern Siberia. Proceedings of the Institute of Forest and Wood]. Moscow, 1963, Vol. 67, pp (In Russian). 6. Nekrasov T.P. Biologicheskie osnovy semenoshenija kedra sibirskogo [Biological basis of seed Siberian cedar]. Novosibirsk: Nauka, 1972, 276 p. (In Russian). 7. Pravdin L.F. Puti izuchenija plodonoshenija kedra sibirskogo [Ways of studying the fruiting Siberian cedar]. Problemy kedra [Problems of cedar]. Novosibirsk, 1960, pp (In Russian). 8. Sinnott E. Morfogenez rastenij [Plant morphogenesis]. Moscow, 1963, 603 p. (In Russian). 9. Titov E.V. Plantacionnoe lesovodstvo [Plantation forestry]. Voronezh, 2012, 127 p. (In Russian). 10. Little C.H. Apical dominance in long shoots of white pine (Pinus strobus). Can. J. Bot., 1970, Vol. 48, no. 2, pp Moozby J., Wareing Ph. F., Ann. Bot, Ageing in woody plant, 1963, Vol. 27, no. 106, pp Сведения об авторе Титов Евгений Васильевич профессор кафедры лесоводства, лесной таксации и лесоустройства, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова», доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный лесовод Российской Федерации, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about author Titov Evgeny Vasilievich Professor of Forestry, forest inventory and forest management Federal State Educational Institution of Higher Education «Voronezh State Forestry University named after Morozov», DSc in Agricultural, Professor, Honored Forester of the Russian Federation, Voronezh, Russian Federation; DOI: /14160 УДК 630*233: 630*181 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД В НАСАЖДЕНИЯХ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ КУРСКОЙ МАГНИТНОЙ АНОМАЛИИ доктор сельскохозяйственных наук, доцент Э. И. Трещевская 1 кандидат биологических наук, доцент Е. Н. Тихонова 1 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация Горнодобывающая промышленность приводит к формированию техногенных комплексов. Основным способом восстановления нарушенных земель является лесная рекультивация. Не все 122 Лесотехнический журнал 3/2015

123 Природопользование породы в отвалах являются пригодными для произрастания защитных насаждений. Существуют разные способы повышения плодородия субстратов промышленных отвалов. На песчаном гидроотвале Березовый лог Курской магнитной аномалии (КМА) применялось землевание нанесение на поверхность отвала плодородного слоя разной мощности. Восстановление нарушенных земель требует создания фитоценозов с наибольшей биологической продуктивностью. Для анализа производился учет массы органического вещества надземных и подземных органов по средним модельным деревьям. Обнаружено повышение массы корней и надземной биомассы на двухкомпонентных техноземах с мощным плодородным слоем. В техногенных ландшафтах особое мелиорирующее значение приобретают зеленые части растений. Подстилка предохраняет поверхность откосов от разрушения, повышает концентрацию азота и зольных элементов в плодородном слое. С увеличением массы зеленых ассимилирующих органов возрастает роль насаждений в преобразовании отвальных земель. На 6-9 годы у растений начинается быстрый рост ствола и крупных ветвей. Это обусловливает резкое преобладание биомассы надземных органов над подземными. Больше всего органического вещества накапливается в робинии лжеакации, облепихе крушиновой и лохе узколистном. Эти породы рекомендуется широко использовать при лесной рекультивации нарушенных земель. В целях уменьшения сорной растительности в междурядьях следует проводить посев бобовых трав. Они вытесняют сорняки и улучшают условия роста и развития деревьев и кустарников. Целесообразно проводить комплексную рекультивацию древесно-кустарниковой растительностью в сочетании с травосеянием. Ключевые слова: нарушенные земли, лесная рекультивация, древесная порода, биологическая продуктивность. BIOLOGICAL PRODUCTIVITY TREE SPECIES IN KURSK PLANTATIONS TECHNOGENIC LANDSCAPES MAGNETIC ANOMALY DSc in Agricultural, Associate Professor E. I. Treschevskaya 1 Ph.D. in Biological, Associate Professor E. N. Tihonova 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract Mining industry leads to the formation of technogenic complexes. The main way to restore disturbed land is forest recultivation. Not all species in the dumps are suitable for the growth of protective plantations. There are different ways to increase fertility of substrates from industrial dumps. On the sandy hydraulic mine dump Birch log Kursk magnetic anomaly (KMA) zemlevanie was applied that is coating the surface of the embankment by the fertile layer of various thickness. The restoration of the disturbed lands requires the creation of the fitoplantations with the highest biological productivity. The analysis of man of organic subterranean and ground matter was performed among average model trees. The increase in the mass of roots and ground biomass of the two layers technozem with thick fertile layer was detected. In technogenic dump landscapes special reclamation importance is attached to green Лесотехнический журнал 3/

124 Природопользование parts of plants. Forest protects the surface of slopes from destruction, increases the concentration of nitrogen and ash elements in the fertile layer. The role of plantations in the transformation of the waste lands increase when mass of green assimilative organs increases. The fast growth of the trunk and larger branches of plants begins in 6-9 years. This leads to the predominance of ground biomass over subterranean. Most of the organic matter is accumulated in Robinia pseudoacacia the Hippophae rhamnoides and the Elaeagnus angustifolia. These species are widely recommended to use in forest land recultivation. In order to reduce the weeds legumes should be sown between rows. They supersede weeds and improve conditions for growth and development of trees and shrubs. It is advisable to conduct a composite recultivation of trees shrubs and grass. Keywords: recultivated land, forest recultivation, tree species, biological productivity. Антропогенная деятельность, включая горнодобывающую промышленность, приводит к формированию техногенных комплексов, восстановление которых является одной из актуальных проблем современности. Около 40 тыс. га нарушенных земель находится в бассейне Курской магнитной аномалии (КМА) одном из самых значительных железорудных бассейнов мира. Одним из важнейших способов предотвращения вредного экологического воздействия горнорудного производства на природу, защиты отвалов от эрозии и дефляции является проведение биологической рекультивации, из которой на крутосклонных отвалах наиболее перспективной признана лесная [8, 9, 10]. Не все породы, складируемые в отвалы, являются пригодными для произрастания защитных насаждений. Существуют разные способы повышения плодородия субстратов промышленных отвалов, в том числе землевание нанесение на поверхность отвала плодородного или потенциально плодородного слоя разной мощности. Этот способ применялся на песчаном гидроотвале Березовый лог [6, 7]. Проблема восстановления нарушенных земель требует научно-обоснованных мероприятий по созданию фитоценозов, которые должны отличаться наибольшей биологической продуктивностью, что обусловливает усиление концентрации биологически важных питательных элементов, улучшение физического состояния нанесенного плодородного слоя и в целом повышение плодородия субстратов отвалов. Кроме того, наиболее продуктивные фитоценозы усиливают баланс углеродкислород в окружающей среде, способствуя уменьшению антропогенного поступления двуокиси углерода в атмосферу [2]. С целью определения биологической продуктивности насаждений древесных пород, используемых в лесной рекультивации, учет массы органического вещества надземных и подземных органов произведен по средним модельным деревьям [1]. Кроме того, принята попытка установить динамику нарастания надземной и подземной частей у некоторых пород. Анализ проведенных исследований показывает, что количество органического вещества, синтезированного различными деревьями и кустарниками, колеблется в очень широких пределах и увеличивается с возрастом. Больше всего органического вещества 124 Лесотехнический журнал 3/2015

125 Природопользование накапливается в робинии лжеакации, облепихе развитого стержневого корня, расположеннорасте крушиновой и лохе узколистном. В возго в сантиметровой толще плодородноразвитого 6 лет биомасса одного дерева достигает го слоя, отходят в стороны мощные корни г, и далее, в порядке убывания количества Не доходя до дневной поверхности 2-5 см, сухого органического вещества, по- крупные боковые корни распространяются, в роды располагаются в следующий ряд: тополь основном, в направлении междурядий на 2,5- гибридный 1051, сосна обыкновенная 3,8 м. На границе черноземной массы с на- 882, береза повислая 764, рябина обыкновенная мытым песком основной стержневой корень 581 г. делает петлеобразный поворот, и конец его Кустарники по количеству биомассы принимает горизонтальное или близкое к нему также отличаются друг от друга. На первом направление. Отдельные корешки прони- месте находится жимолость татарская 544 кают в толщу песка, распространяясь в нем г, которой уступают акация желтая и бузина не более чем на см. красная г. Мощной корневой системой отличаются Основную массу органического вещества облепиха, робиния лжеакация и лох, у дает ствол, затем 1/2-1/3 часть корни, которых основная масса мелких и средних менее значительную долю составляют ветви корней сосредоточена в слое от 5 до 25 см. У и зеленые ассимилирующие органы. В структуре последних двух пород корневая система биомассы березы повислой и сосны компактна, в то время как у облепихи мощ- обыкновенной установлены значительные ные боковые корни, располагаясь на глубине отклонения от общей закономерности. Оказывается, 5-18 см, уходят в сторону междурядий на что на долю корневых систем, сла- расстояние до 4-5 м. боразвитых и в основном сконцентрированных И, наконец, все кустарники, кроме жиходится в маломощном плодородном слое, примолости, образуют небольшую массу корней, всего лишь от 16 до 19 %. Обращает сосредоточенную, в основном, в поверхностном на себя внимание тот факт, что с увеличением 3-15-сантиметровом слое. И только лишь мощности нанесенного плодородного на мощном плодородном слое, достигающем слоя возрастает доля корней сосны от общей см, у бузины и жимолости отмечается биомассы до величины, равной 28 %. В данном ряд вертикально уходящих корней до глубивой случае формируется мощный стержнены распространения черноземной массы. У корень, уходящий вглубь до 90 см и более, модельных кустов обнаружено повышение отходят отдельные нитевидные корешки не только массы корней (на 6-7 %), но и над- проникают в песок и осваивают его толщу на земной биомассы, увеличивающейся на см. % по сравнению с аналогичными породами, Наиболее мощную и развитую корневую произрастающими на маломощном плодо- систему имеет тополь: на долю корней родном слое. приходится % от общей биомассы дерева. В отвально-техногенных ландшафтах Корневая система тополя имеет весьма особое мелиорирующее значение приобре- характерное строение: от основного слаботают зеленые части растений, которые ока- Лесотехнический журнал 3/

126 Природопользование зывают большое положительное влияние на меры подземной биомассы достигли значительных сохранность и плодородие субстратов на откосах величин г, что составляет отвалов. Так, кроны древесных пород % от общей массы. На шестой-девятый защищают плодородный слой от размывания годы у растений начинается быстрый рост атмосферными осадками [3]. Опадающие ствола и крупных ветвей, обусловливающий ежегодно листья и хвоя образуют подстилку, резкое преобладание биомассы надземных которая не только предохраняет поверхность органов над подземными. Исключение составляют откосов от разрушения, но и в значительной кустарники акация желтая, бузина степени повышает концентрацию азота и и жимолость, у которых масса корней приближается зольных элементов в плодородном слое. Поэтому или почти равна общей массе с увеличением массы зеленых ассимилирующих крупных и мелких ветвей. органов возрастает роль насажде- Зная число деревьев и кустарников на 1 ний деревьев и кустарников в преобразовании га, можно вычислить общий запас органиче- отвальных земель. С этой точки зрения, ской массы на 1 га как для всего дерева, так и изучаемые породы значительно отличаются для отдельных его частей. Кроме того предпринята друг от друга. Обращает внимание большое попытка охарактеризовать размеры мелиорирующее значение лоха, обладающего накопления общего количества органическотельно самой большой массой листвы. Значиго вещества в насаждениях на откосах гидро- уступают ему робиния и облепиха, в отвала, под которым понимается сумма биомассы еще большей степени сосна и береза. Наименьшей и мертвого органического вещества. листовой массой характеризуются Полученные данные представлены в табл. 1. рябина и тополь, а из кустарников бузина. Запасы органического вещества в различных Акация желтая и жимолость, имея лучшую насаждениях неодинаковы и колеб- облиствленность, оказывают большее влияние лются в широких пределах. Наибольшей на изменение плодородного слоя, чем продуктивностью отличаются насаждения бузина. робинии лжеакации и облепихи крушиновой, Установлено, что в первые годы происходит в древостое которых сосредоточено органиным быстрое нарастание биомассы, главческого вещества 181,7-143,9 ц/га. При этом образом, за счет увеличения массы ствола на долю листьев и корней приходится соотких и крупных ветвей. Нарастание массы мелветственно 18,4-19,1 и 36,0-38,5 ц/га. Эти две ветвей и листьев происходит менее интенсивно. структурные единицы фитоценоза активно Особо сильный скачок в увеличе- участвуют в обогащении субстратов органи- нии биомассы надземных органов отмечается ческим веществом. Доля, приходящаяся на на шестой год жизни деревьев и кустарников, травяно-моховой покров в биомассе насаждений когда масса каждой модели возрастает почти робинии и облепихи невелика. Над- вдвое по сравнению с 4-летним возрастом. земная часть трав, произрастающих в междурядьях, В первые четыре года зафиксировано составляет от 2,0 до 4,6 ц/га. Подзем- интенсивное развитие корневых систем у деревьев ная их масса, превышающая надземную поч- и кустарников, в результате чего разти в два раза, достигает 3,7-7,9 ц/га. Учиты- 126 Лесотехнический журнал 3/2015

127 Природопользование Таблица 1 Общий запас фитомассы в 9-летних насаждениях древесных пород на откосах гидроотвала, ц/га Компоненты фитомассы робиния лжеакация акация желтая береза Древесные породы жимолость Надземная масса лох облепиха рябина сосна тополь 1. Листья (хвоя) 18,4 4,8 7,5 4,5 18,1 19,1 4,6 6,3 3,5 2. Ствол, ветви 91,8 8,4 27,3 11,3 42,4 60,4 20,4 11,2 29,4 3. Моховой покров 8,2 9,0 9,1 9,5 6,3 6,0 8,4 8,0 5,7 4. Травы 4,6 13,0 4,8 12,2 3,9 2,0 9,0 5,9 8,0 5. Мертвый покров 15,3 7,0 6,8 7,9 13,4 14,2 7,0 9,4 6,2 Всего 138,3 42,2 55,5 45,4 84,1 101,7 49,4 40,8 52,8 1. Корни деревьев и кустарников Подземная масса 36,0 5,9 8,2 12,5 23,4 38,5 7,2 3,4 22,9 2. Корни трав 7,9 21,4 7,7 25,3 7,5 3,7 13,6 9,7 16,3 Всего 43,9 27,3 15,9 37,8 30,9 42,2 20,8 13,1 39,2 Общий запас фитомассы 182,2 69,5 71,4 83,2 115,0 143,9 70,2 53,9 92,0 вая, что 1/3 часть корней ежегодно отмирает, можно считать, что в насаждениях этих пород с травами поступает в субстраты от 1,2 до 2,6 ц/га органических остатков, в то время как с корнеопадом робинии и облепихи от 1,0 до 1,5 ц/га. Запасы биомассы в насаждении лоха узколистного немного уступают двум первым породам, составляя 115 ц/га. В ее структуре обнаруживаются некоторые особенности, отличающие эту породу от других. Так, здесь значительная часть органического вещества приходится на долю зеленых ассимилирующих органов, составляющих почти такое же количество, как и в насаждениях робинии и облепихи 18,1 ц/га. Несколько уступает им масса корней, однако запасы мелких корней и их роль в почвообразовании одинакова с насаждением робинии. Следует отметить, что в биомассе рассмотренных пород 9-10 % органического вещества сосредоточено в мертвом покрове, являющимся одним из источников поступления в субстраты азота и зольных элементов. Распределение запасов общей фитомассы в насаждениях различных пород, которые за первыми тремя породами в убывающей последовательности можно расположить в следующий ряд: тополь гибридный 92,0 ц/га, жимолость татарская 83,2, береза повислая 71,4, рябина обыкновенная 70,2, акация желтая 69,5 и сосна обыкновенная 53,9 ц/га. Кроме березы, характеризующейся значительной массой листьев, для всех остальных пород этот показатель держится примерно на одном и том же уровне 3,5-4,8 ц/га, позволяя считать незначительной мелиорирующую роль листьев в насаждениях тополя, рябины, жимолости и акации желтой. В них резко возрастает роль травянистой растительности, составляющей от 26 до 50 % от общего запаса фитомассы. Лесотехнический журнал 3/

128 Природопользование Резко увеличивающаяся масса корней большое положительное влияние на сохранность травянистых растений является серьезным и плодородие субстратов на откосах конкурентом для нормального развития корневых отвалов оказывают зеленые части растений, в систем древесных пород. Поэтому в связи с чем большое мелиорирующее значе- целях ограничения разрастания сорной растительности ние имеет лох, обладающий самой большой в междурядьях следует прово- массой листвы (628 г). Значительно уступают дить посев бобовых трав, которые значительно ему облепиха (396 г) и робиния лжеакация улучшают условия роста и развития де- (383 г), в еще большей степени сосна (326- ревьев и кустарников за счет вытеснения 341 г) и береза (205 г). сорняков и благоприятного воздействия на 2. С целью закрепления нанесенного субстраты [4, 5]. плодородного слоя целесообразно применять Таким образом, проведенные исследования бобовые травы (клевер, люцерну, эспарцет). в насаждениях на гидроотвале Березо- Поэтому на отдельных участках отвала, где вый лог, плодородие субстратов которого рельеф позволяет использовать технику, более повышалось землеванием, позволяют сделать целесообразно проводить комплексную следующие выводы: рекультивацию древесно-кустарниковой растительностью 1. В отвально-техногенных ландшафтах в сочетании с травосеянием. Библиографический список 1. Аткин, А.С. Фитомасса и обмен веществ в сосновых лесах [Текст] / А.С. Аткин. Красноярск : АН СССР, с. 2. Биологическая продуктивность сосны в лесостепной зоне [Текст] / В.И. Рубцов [и др.]. М. : Наука, с. 3. Дюков, А.Н. Роль лесной рекультивации в защите отвалов КМА от ветровой и водной эрозии [Текст] : дис. канд с.-х. наук: , : защищена : утв / А.Н. Дюков. Воронеж, с. 4. Панков, Я.В. Лесная рекультивация техногенных земель КМА [Текст] / Я.В. Панков, П.Ф. Андрющенко. Воронеж : ВГЛТА, с. 5. Пигорев, И.Я. Экология техногенных ландшафтов КМА и их биологическое освоение [Текст] / И.Я. Пигорев. Курск : КГСХА, с. 6. Трещевская, Э.И. Характеристика субстратов в промышленных отвалах Курской магнитной аномалии после землевания [Электронный ресурс] / Э.И. Трещевская, Е.Н. Тихонова, С.В. Трещевская // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (09). С Режим доступа: 7. Трещевская, Э.И. Формирование слоистых субстратов при лесной рекультивации нарушенных земель Курской магнитной аномалии [Текст] / Э.И. Трещевская, С.В. Трещевская, К.В. Бобрешов // Регион: системы, экономика, управление (19). С A history of lignite coal mining and reclamation practices in Lusatia, eastern Germany [Text] / J. Kruemmelbein, [et al] // Сanadian journal of soil scienc Vol. 92. Issue Лесотехнический журнал 3/2015

129 Природопользование Special Issue 1. pp Hage, K. Recultivation in the Lusatian mining region Targets and prospects [Text] / К. Hage // Water, air and soil pollution Vol. 91. Issue 1-2. pp Strzyszcz, Z. Recultivation and landscaping in areas after brown-coal mining in Middle- East European Countries [Text] / Z. Strzyszcz // Water, air and soil pollution Vol. 91. Issue 1-2. pp References 1. Atkin A.S. Fitomassa i obmen veshhestv v sosnovyh leash [Biomass and metabolism in the pine forests]. Krasnoyarsk, 1984, 135 p. (In Russian). 2. Rubtsov V.I. [et al.]. Biologicheskaja produktivnost' sosny v lesostepnoj zone [Biological productivity in the pine forest steppe zone]. Moscow: Nauka, 1976, 223 p. (In Russian). 3. Djukov A.N. Rol' lesnoj rekul'tivacii v zashhite otvalov KMA ot vetrovoj i vodnoj jerozii dis. kand s.-h. nauk [The role of forest reclamation in the dumps KMA protection from wind and water erosion Ph in agricultural Sciences dis.]. Voronezh, 1986, 262 p. (In Russian). 4. Pankov Y.V., Andryushchenko P.F. Lesnaja rekul'tivacija tehnogennyh zemel' KMA [Forest reclamation of technogenic lands KMA]. Voronezh, 2003, 118 p. (In Russian). 5. Pigorev I.Y. Jekologija tehnogennyh landshaftov KMA i ih biologicheskoe osvoenie [Environmental technogenic landscapes KMA and their biological development]. Kursk, 2006, 366 p. (In Russian). 6. Treshchevskiy E.I., Tikhonov E.A., Treshchevskiy S.V. Harakteristika substratov v promyshlennyh otvalah Kurskoj magnitnoj anomalii posle zemlevanija [Feature substrates in industrial dumps Kursk magnetic anomaly after zemlevaniya]. Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kuban-skogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic Network electronic scientific journal of the Kuban State Agricultural University]. 2012, no. 83 (09), pp Available at: (In Russian). 7. Treshchevskiy E.I., Treshchevskiy S.V., Bobreshov K.V. Formirovanie sloistyh substratov pri lesnoj rekul'tivacii narushennyh zemel' Kurskoj magnitnoj anomalii [Laminated substrates in the formation of forest reclamation disturbed land Kursk magnetic anomaly]. Region: sistemy, jekonomika, upravlenie [Region: systems, economics, management]. 2012, no. 4 (19), pp (In Russian). 8. Kruemmelbein J. et al. A history of lignite coal mining and reclamation practices in Lusatia, eastern Germany. Сanadian journal of soil scienc. 2012, Vol. 92, Iss. 1, Special Iss. 1, pp Hage K. Recultivation in the Lusatian mining region Targets and prospects. Water, air and soil pollution. 1996, Vol. 91, Iss. 1-2, pp Strzyszcz Z. Recultivation and landscaping in areas after brown-coal mining in Middle- East European Countries. Water, air and soil pollution. 1996, Vol. 91, Iss. 1-2, pp Сведения об авторах Трещевская Элла Игоревна профессор кафедры лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор сельскохозяйственных наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; Лесотехнический журнал 3/

130 Природопользование Тихонова Елена Николаевна доцент кафедры ландшафтной архитектуры и почвоведения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат биологических наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; e- mail: Information about authors Treshchevskay Ella Igorevna Professor of forest crops, breeding and forest reclamation, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Agricultural, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; Tikhonova Elena Nikolaevna Associate Professor of Landscape Architecture and Soil Science department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Ph.D. in Biology, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; DOI: /14161 УДК 631*372.0 ЗНАЧЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ЖИЗНИ КАВКАЗСКОЙ СЕРНЫ В СОЧИНСКОМ НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ доктор биологических наук, профессор Н. Н. Харченко 1 кандидат биологических наук У. А. Семенов 2 Н. Е. Воронин 2 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация 2 ФГБУ «Сочинский национальный парк», г. Сочи, Российская Федерация В трофическом спектре диких копытных животных Кавказа минеральное питание имеет большое значение. В качестве эксперимента в 67 квартале Адлерского лесничества, Сочинского национального парка, в районе мест обитания кавказской серны был заложен искусственный солонец. Материалами для изучения значения минерального питания диких животных послужили фотографии, полученные в результате установки на экспериментальном участке автоматических фоторегистраторов. Собранные за годовой период фотоматериалы были обработаны и систематизированы. Полученные данные позволили проанализировать динамику посещения искусственного солонца. Кавказская серна является наиболее частым посетителем искусственного солонца из всех видов животных, отмеченных на экспериментальном участке. Наибольшее количество эпизодов появления серн на солонце приходится на группы по 2-3 особи. Характер стадности в течение года очень динамичен: группы с минимальной численностью встречаются в мае, с максимальной в июне. Больше всего посещений сернами солнца приходится на утренние и вечерние часы, в периоды 130 Лесотехнический журнал 3/2015

131 Природопользование максимальной активности животных. Однако характер посещения солонца в течение суток меняется по сезонам года. Резкая смена кормового режима, обусловленная сезонными изменениями вегетационного цикла основных кормов кавказской серны, а также бедность травянистых растений в горных районах минеральными солями в условиях Западного Кавказа, вызывает потребность у диких копытных в посещении минеральных источников и солонцов. Установленная взаимосвязь между периодами посещения солонца и некоторыми аспектами общего питания, репродуктивного цикла и развития, позволяет судить о большом значении добавочных минеральных кормов для кавказской серны. Ключевые слова: кавказская серна, минеральное питание, динамика посещения солонца. IMPORTANCE OF MINERAL NUTRITION IN THE LIFE CAUCASIAN CHAMOIS IN THE SOCHI NATIONAL PARK DSc in Biological, Professor N. N. Kharchenko 1 Ph.D. in Biological U. А. Semenov 2 N. E. Voronin 2 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation 2 Federal State Institution «Sochi National Park», Sochi, Russian Federation Abstract The trophic spectrum of wild hoofed animals Caucasus, mineral nutrition is important. As an experiment, 67 quarter forestry Adler, Sochi National Park, near the habitat of the сaucasian chamois was laid artificial source of salt. Materials for the study of the value of mineral nutrition of wild animals were the photos produced by the installation of the pilot area of automatic photorecorder. Gathered for the annual period photographs were processed and systematized. The data allowed analyzing the dynamics of artificial source of salt visit. Caucasian chamois is the most frequent visitor artificial source of salt of all species mentioned in the experimental section. The largest number of episodes in the appearance of chamois source of salt accounts into groups of 2-3 individuals. The nature of the herd throughout the year is very dynamic: groups with a minimum number found in May, with a maximum in June. Most visits to sulfur sun falls on the morning and evening hours, during periods of peak activity of the animals. However, the nature source of salt visit during the day varies by season. A sharp change in the diet, due to seasonal changes in the vegetation cycle of basic fodder Caucasian chamois and poverty herbaceous plants in mountainous areas with mineral salts in the conditions of the Western Caucasus, causing the need for wild hoofed animals to visit the mineral springs and source of salt. Linking periods source of salt visits and some aspects of the general nutrition, reproductive cycle and development, gives an indication of the importance of additional mineral feed Caucasian chamois. Keywords: Caucasian chamois, mineral nutrition, the dynamics of visits source of salt. Лесотехнический журнал 3/

132 Природопользование Исследование значения минерального концентрации микро- и макроэлементов в питания в жизни кавказской серны проводилось пробах печени больных и здоровых живот- в Сочинском национальном парке. В ных [12]. В 1996 году на примере популяции отдельные периоды года дикие животные из Ордесского национального парка (Испанские испытывают повышенную потребность в Пиренеи), рассмотрены годовые изме- минеральных кормах, в это время они регулярно нения в рационе пиренейской серны поедают в определенных местах почву, (Rupicapra pyrenaica) и их связь с биотопиченения посещают минерализованные соляные и серные ским размещением. Режим кормления был источники, где пьют солоноватую воду. оценен с помощью микрографического анаским Большая привязанность зверей к этим источникам лиза кала [13], а в 2010 году здесь же были показывает важную роль минерально- проведены исследования, касающиеся социлиза го питания в жизни диких животных и является альной организации, конкурентного и иерар- существенной составляющей общего хического взаимоотношения особей серны в питания организма серны в естественной составе групп [14]. среде обитания. Целью работы было изучение динамики Минеральное питание диких животных, посещения искусственного солонца жи- в силу сложности проведения исследований, вотными, как одного из основных критериев является направлением мало исследо- в части изучения минерального питания каввотными, ванным (Семёнов, 2014), а о его значении в казской серны. Для этого были поставлены и жизни кавказской серны данные практически решены следующие задачи: отсутствуют (Семёнов,2003). Изучение особенностей 1) В 67 квартале Адлерского лесниче- минерального питания в жизни ства, на юго-западном склоне г. Кепши, в ти- копытных животных горных экосистем впервые пичном месте обитания вида, был заложен было проведено в Кавказском заповед- искусственный солонец. нике, А.А. Насимовичем (1938), где он показал 2) Для анализа динамики и суточной важность добавочных минеральных кор- активности посещения солонца были уста- мов для диких копытных Кавказа и необходимость новлены автоматические «фоторегистрато- искусственной подкормки солью для ры» (Bushnell). удержания и сохранения копытных в заповеднике. 3) Проведен анализ полученных фото- В 1990 году А.М. Паничев (цит. по материалов за период с 1 февраля 2013 года Ромашин, 2001), изучал механизмы влияния по 31 января 2014 года. на физиологию организма потребления минерализованной В 67 квартале Адлерского участкового воды, почвенной глины. В лесничества Сочинского национального 2013 году, в Испании, в отношении пиренейской парка, на юго-западном склоне горы Кепши, серны (Rupicapra pyrenaica) были прове- на высоте 750 м над уровнем моря был дены исследования, касающиеся взаимосвязи заложен искусственный солонец (рис. 1). минерального питания с развитием инфекционных Место закладки солонца было заболеваний, тогда был использован определено на основании анализа спектрометрический анализ с определением визуальных встреч с животными и следами 132 Лесотехнический журнал 3/2015

133 Природопользование большинстве случаев образуется на непродолжительный срок, однако толщина его в редких случаях может достигать см. Кавказская серна горная антилопа с сильным телом, стройной шеей и короткой мордой. Вес взрослых особей составляет кг. Самцы, как и самки имеют небольшие см рога черного цвета, круто загнутые назад в верхней части. Особенности строения копыт позволяют им с легкостью передвигаться как по твердому, так и по рыхлому грунту. Цепляясь за незначительные Рис. 1. Схема расположения искусственного солонца скальные выступы, они легко перемещаются по крутым и отвесным склонам (рис. 2). их жизнедеятельности (следы, экскременты и Летом волосяной покров животных довольно редкий, красно-бурого цвета, зимой др.), по материалам летописи природы и литературных источников (Динник, 1910; шерсть темно-бурая, почти черная. В сентябре она вырастает длиннее, становится гуще Насимович, 1933; Дубень, 1985). Горнолесной ландшафт района наблюдений из-за появления пуха и новых волос. В первой декаде марта наблюдаются признаки ве- является типичным местом обитания серн в условиях Сочинского национального парка сенней линьки животные меняют тёмнобурую зимнюю шерсть на красноватую лет- (Пеньковский, Семёнов, 2004). Древесная растительность в основном представлена буком восточным (Fagusorientalis, L.) и грабом нюю. Период спаривания приходится на осень, достигая пика в ноябре. Рождение молодняка приходится на май начало июня. (Carpinusbetulus, L.) с примесью липы (Tiliacordata, L.), ясеня обыкновенного Условно популяцию кавказской серны разделяют на два экотипа: лесную и альпийскую (Frаxinus excеlsior), кленов (Acer pseudoplatanus, Acermacrophyllum, Acermono) (Ромашин, 2001). Различия заключаются в и др. Под пологом развит подлесок из лавровишни (Prinuslaurocerasus, L.), азалии преимущественном использовании соответствующих биотопов. Прослеживаются некоторые различия в размерах и окраске шерсти. (Rhododendronluteum, L.), лещины обыкновенной (Cоrylus avellаna). В Сочинском национальном парке, в связи с По данным ближайшей метеостанции преобладанием площадей, покрытых лесом, «Кепша», находящейся на высоте 425 м над доминирует по численности лесной экотип. уровнем моря, среднемесячная температура воздуха составляет 12 0 Следует отметить, что несмотря на наличие C минимальное значение в -9,8 0 искусственных сооружений (авто-дорога С принимает в декабре, среднегодовое количество осадков составляет 281 «Адлер-Красная поляна», берего укрепления и ограждения) группировка серн, в районе мм. Снежный покров в зимний период в проводимых исследований не является Лесотехнический журнал 3/

134 Природопользование Рис. 2. Кавказская серна (Rupicaprarupicapracaucasica, Lydekker, 1910) на солонце. Фото У. Семёнова изолированной. У зверей сохранился корридор для пересечения р. Мзымта для соединения с животными, обитающими в районе хребта Аибга. В северо-западном направлении серны периодически выходят на хребет Иегош, и далее, перемещаясь в район горы Ачишхо, объеденяются с другими группами. Основной объем исследований выполнен в ходе обработки и анализа фотоматериалов, полученных в результате установки на экспериментальном участке фоторегистраторов «Bushnell», применение которых позволило проследить динамику посещения солонца. Проведен анализ и систематизация всех материалов, полученных за годовой период, начиная с 1 февраля 2013 года по 31 января В табличной форме отражены: - дата появления животного, или группы животных на солонце; - общее количество животных в группе; - отражена дифференциация группы по возрастному признаку: взрослые особи, молодняк прошлых лет (2-3 года) и молодняка этого года; - отмечено время появления на солонце и длительность пребывания; - в форме примечания описаны некоторые особенности поведения на солонце. Полученные данные позволили проанализировать информацию о характере посещения солонца в течение года. Определить периоды суточной и сезонной активности, выявить динамику социальной организации и структуры популяции, а также сделать вывод о значении минерального питания в жизни кавказской серны. В результате анализа материалов, полученных за период с 1 февраля 2013 года по 31 января 2014 года, получены следующие данные, касающиеся численности и видового состава диких животных, выявленных на 134 Лесотехнический журнал 3/2015

135 Природопользование экспериментальном участке. позволяет судить о характере стадности серн Представленные данные свидетельствуют в пределах района исследований. о разнообразном видовом составе жи- Наибольшее количество эпизодов появления вотных, отмеченных на солонце. Регулярнее серн на солонце за рассматриваемый период, всего и наибольшем количестве (352 особи) приходится на группы по 2-3 особи (рис. 4). солонец посещается серной, на втором месте Обычно серны держатся небольшими по посещаемости, в количестве 38 особей группами (табл. 1), однако состав стад отличается стоит косуля европейская (рис. 3). большим непостоянством и изменчив Анализ собранных материалов в течение года (рис. 5). Рис. 3. Численность и видовой состав диких животных, выявленные на экспериментальном участке за период с 1 февраля 2013 года по 31 января 2014 года Рис. 4. Групповая дифференциация серн, отмеченных за период наблюдений на экспериментальном участке Лесотехнический журнал 3/

136 Природопользование Таблица 1 Количество учтённых животных в течение года по группам Месяцы Всего встречено серн (ед.) Число групп и одиночек (ед.) Количество одиночек (%) Количество групп по 2-3 особи (%) Количество групп по 4-5 особей (%) Количество групп по 6-10 особей (%) Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Всего Рис. 5. Динамика показателя стадности в течение года Больше всего посещений сернами солонца приходится на утренние и вечерние часы. В это время суток активность животных максимальна. В дневное и ночное время, вслед за снижением активности, снижается и посещаемость солонца (рис. 6). Продолжительность пребывания животных на солонце в среднем составляет 64,7 минуты, и практически не отличается в утреннее, дневное, вечернее и ночное время. Минимальное время пребывания серн на экспериментальном участке 1 минута, максимальное 419 минут. Во время солонцевания животные ведут себя очень подвижно. Часто прерывают употребление соли, ходят в окрестностях солонца, снова возвращаются, иногда ложатся отдыхать на солонце. 136 Лесотехнический журнал 3/2015

137 Природопользование Рис. 6. Посещаемость сернами искуственного солонца в течение суток за весь период наблюдений По данным наблюдений И.Ф. Попковой (1967), в Закатальском заповеднике весной максимальное количество пасущихся животных приходится на период с 10 до 12 часов. На нашем солонце как раз в это время отмечается очень низкая посещаемость (табл. 2). Летом, утром и поздно вечером серны заняты пастьбой. Посещаемость солонца в это время ниже. Когда же наступает время послеполуденного зноя, серны прерывают пастьбу и в поисках прохлады уходят в тень леса. Именно в этот период (летом с 11 до 20 часов) серны довольно активно посещают солонец, который как раз находится в лесной зоне. Характер посещаемости солонца осенью практически не отличается от такового в весеннее время. Сезонная изменчивость посещения солонца Сезоны года Периоды посещений Количество животных Утро 4-10 часов 34 Зима День часов 8 Вечер17-20 часов 28 Ночь 21-4 часа 9 Утро 4-10 часов 51 Весна День часов 15 Вечер17-20 часов 19 Ночь 21-4 часа 9 Утро 4-10 часов 35 Лето День часов 30 Вечер17-20 часов 32 Ночь 21-4 часа 6 Утро 4-10 часов 51 Осень День часов - Вечер17-20 часов 16 Ночь 21-4 часа 11 Таблица 2 Лесотехнический журнал 3/

138 Природопользование В течение года солонец посещается относительно показатель стадности принимает минималь- стабильно. Зимой отмечено 79 ное значение за весь период. В июне проис- особей серны, весной 94, летом 103, а ходит резкое увеличение показателя до своего осенью 78 (табл. 2). Животные постоянно максимального уровня 5 единиц. В это присутствуют районе экспериментального время самки с уже окрепшими детенышами участка без резких колебаний численности. группируются в небольшие группы по 6-10 Вероятнее всего это связано с отсутствием особей. ярко выраженных сезонных кочевок. Высокая Для серны не характерны сезонные колонца разница посещений искусственного сочевки между периферией и глубинными рай- между серной и косулей (рис. 3), в онами, а динамика сезонного посещения большей степени обусловлена наблюдающимся большинства солонцов определяется сроками снижением общей численности косу- их действия и наличием или отсутствием у ли в национальном парке в последние годы, а серн определенной потребности к солонцеванию также некоторой сложностью посещения ими (рис. 7). Они редко удаляются от мест этого участка. В своей работе А.А. Насимович своего постоянного обитания на большие (1938) отмечал, что на Западном Кавказе расстояния, отдельные группы обычно при- медведь по преимуществу растительноядное вязаны к солонцам и ходят на них с большим животное и мало вероятно, что солонцы его постоянством (Насимович, 1938). могут привлекать как место засады на копытных. В зимний период на Западном Кавказе Наши наблюдения показывают, что основными кормами серн являются остав- медведи периодически появляются на солонцах, шиеся на корню сухие части различных тра- однако случаев употребления им соли вянистых растений, немногие зимне-зеленые или почвы зафиксировано не было. Вероятно, виды, ветви и побеги лиственных деревьев, его, также как и волка, солонец привлекает хвоя, мхи и лишайники. Часть этих кормов как место, регулярно посещаемое копытными. бывает сухими и мало питательными. Сухие Появление на солонце лесного кота, ено- зимние корма значительно уступают витами- та-полоскуна, барсука и куницы может быть нозными качествами и содержанием минеральных обусловлено попытками охоты на мышевидных веществ, зеленым летним кормам. К грызунов, часто появляющихся здесь. тому же, типичные для Западного Кавказа По снижению показателя стадности с частые зимние оттепели и дожди приводят к февраля по апрель (рис. 5), можно предположить, выщелачиванию сухих кормов. С начала весвсеместному что благодаря отсутствию снега и поны происходит смена зимних кормов на ве- появлению молодой травы и сенние и летние. Переход на зеленые корма листьев, серны более равномерно распределились глубоко затрагивает функциональную дея- по территории, в основном образуя тельность организма. Во многом меняются небольшие группы по 2-3 особи. В мае большинство перевариваемость и усвояемость пищи. В самок уединяется для рождения по- значительно большем количестве в организм томства. В этот период зафиксировано максимальное поступают витамины, однако травянистые количество одиночных особей, а корма в горных районах бедны некоторыми 138 Лесотехнический журнал 3/2015

139 Природопользование Рис. 7. Посещаемость сернами искуственного солонца в течение года, по месяцам солями, в том числе и NaCl, столь важной для нормальной жизнедеятельности организма. Поэтому, по мнению некоторых исследователей (Жарков, 1959), увеличение посещаемости солонца с февраля по апрель обусловлено сменой кормового режима, а время осеннего увеличения посещаемости солонцов связано с огрубением большинства травянистых кормов (Попов, 1934; Баландин, 1936; Насимович, 1938) Для серны и тура, смена кормового режима которых происходит не так резко, как у других копытных Западного Кавказа, для них характерен более плавный переход к увеличению доли минерального питания в рационе (Бобырь, Семёнов, 2008). При этом периоды активных фаз в осенней и весенней линьке совпадают с периодами интенсивного посещения солонца сернами. Анализ материалов, собранных в период наблюдений, позволяет сделать следующие выводы: 1) При устройстве искусственных солонцов в типичных местах обитания серны, на территории Сочинского национального парка, животные их быстро обнаруживают и активно используют. При этом, минеральная подкормка используется и другими копытными, а также хищниками как места вероятных охот. 2) На южных макро склонах, горных экосистем Черноморского побережья солонцы используются сернами в течение всего года, но более активно посещаются ими в июне. 3) В период наблюдений, наиболее многочисленными были группы по 2-3 особи, а средний показатель стадности за год составил 3,1, что свидетельствует о состоянии деградации микропопуляции серны в этом районе. Библиографический список 1. Бобырь, Г.Я. Западнокавказский тур в Тебердинском заповеднике (экология, физиология, болезни) [Текст] / Г.Я. Бобырь, У.А. Семенов. Ставрополь: Сервисшкола, с. 2. Динник, Н.Я. Звери Кавказа. Китообразные, копытные и хищные [Текст] / Н.Я. Динник // Лесотехнический журнал 3/

140 Природопользование Записки Кавказского Отдела Императорского Русского Географического Общества кн Дубень, А.В. Численность и структура популяции серн во взаимосвязи с некоторыми экологическими факторами [Текст] / А.В. Дубень // Труды Кавказского государственного заповедника С Жарков, И.В. О взаимоотношении серн с домашними животными на высокогорных пастбищах Северо-Западного Кавказа [Текст] / И.В. Жарков // Труды Кавказского государственного заповедника. Майкоп С Насимович, А.А. К познанию минерального питания диких животных Кавказского заповедника [Текст] / А.А. Насимович // Труды Кавказского государственного заповедника. Майкоп С Насимович, А.А. Новые данные по биологии серны на Западном Кавказе [Текст] / А.А. Насимович // Труды Кавказского государственного заповедника. Майкоп С Пеньковский, Н.Д. Животный мир Сочинского национального парка [Текст] / Н.Д. Пеньковский, У.А. Семенов // Труды Сочинского национального парка С Попкова, И.Ф. Серна на южных склонах главного Кавказского хребта (экология, морфология, хозяйственное значение) [Текст] / И.Ф. Попкова // Труды Тебердинского государственного заповедника С Ромашин, А.В. Эколого-популяционный анализ высокогорных копытных животных западного Кавказа и их рациональное использование [Текст] : монография / А.В. Ромашин. Сочи с. 10. Семенов, У.А. Зубр в Карачаево-Черкессии. [Текст] : монография / У.А. Семенов. - КМК, с. 11. Семенов, У.А. Биологический мониторинг в Карачаево-Черкессии. [Текст] : монография / У.А. Семенов. Илекса, с. 12. Dalmau, A. Vigilance behavior of Pyrenean chamois Rupica prapyrenaica pyrenaica: Effect of sexand position in the herd [Text] / A. Dalmau, A. Ferret, X. Manteca // Current zoology pp Garcia Gonzalez, R. Trophic utilization of a montane/subalpine forest by chamois (Rupicapra pyrenaica) in the Central Pyrenees [Text] / Garcia Gonzalez, R., Cuartas, P. // Forest ecology and management pp Josep Manent, Levels in Pyrenean Chamois (Rupicapra pyrenaica) [Электронный ресурс] / Josep Manent, Rafaela Cuenca, Jorge R. López-Olvera, Laura Fernández-Sirera, Santiago Lavín, Ignasi Marco Mineral. References 1. Bobyr G.Y., Semenov U.A. Zapadnokavkazskij tur v Teberdinskom zapovednike (jekologija, fizio-logija, bolezni) [Caucasian tur in Teberdinsky Reserve (ecology, physio-logy, disease) [Text]. Stavropol: Servisshkola, 2008, 160 p. (In Russian). 2. Dinnik N.Y. Zveri Kavkaza. Kitoobraznye, kopytnye i hishhnye [Beasts of the Caucasus. 140 Лесотехнический журнал 3/2015

141 Природопользование Cetaceans, ungulates and predators]. Zapiski Kavkazskogo Otdela Imperatorskogo Russkogo Geograficheskogo Obshhestva [Notes Caucasus Division of the Imperial Russian Geographical Overalltion]. 1914, Vol 27, no (In Russian). 3. Duben A.V. Chislennost' i struktura populjacii sern vo vzaimosvjazi s nekotorymi jekologicheskimi faktorami [Population size and structure of chamois in conjunction with some of the environmental, factors]. Trudy Kavkazskogo gosudarstvennogo zapovednika [Proceedings of the Caucasian State Nature Reserve]. 1985, pp (In Russian). 4. Zharkov I.V. O vzaimootnoshenii sern s domashnimi zhivotnymi na vysokogornyh pastbishhah Severo-Zapadnogo Kavkaza [On the relationship with pets chamois on the high pastures of the North-West Caucasus]. Trudy Kavkazskogo gosudarst-vennogo zapovednika [Works of the sovereign-governmental reserve]. Maikop, 1959, no. 5, pp (In Russian). 5. Nasimowicz A.A. K poznaniju mineral'nogo pitanija dikih zhivotnyh Kavkazskogo zapovednika [To the knowledge of the mineral nutrition of wild animals of the Caucasus Reserve]. Trudy Kavkazskogo gosudarstvennogo zapovednika [Proceedings of the Caucasian State Nature Reserve]. Maikop, 1938, pp (In Russian). 6. Nasimovich A.A. Novye dannye po biologii serny na Zapadnom Kavkaze [New data on the biology of the chamois in the Western Caucasus]. Trudy Kavkazskogo gosudarstvennogo zapovednika [Proceedings of the Caucasian State Nature Reserve]. Maikop, 1933, pp (In Russian). 7. Penkovsky N.D., Semenov U.A. Zhivotnyj mir Sochinskogo nacional'nogo parka [The fauna of the Sochi National Park]. Trudy Sochinskogo nacional'nogo parka [Proceedings of the Sochi National Park]. 2004, no. 1, pp (In Russian). 8. Popkova I.F. Serna na juzhnyh sklonah glavnogo Kavkazskogo hrebta (jekologija, morfologija, hozjajstvennoe znachenie) [Chamois on the southern slopes of the Greater Caucasus Mountain Range (ecology, morphology, economic importance)]. Trudy Teberdinskogo gosu-darstvennogo zapovednika [Proceedings of the Teberda State Protectedka]. 1967, no. 7, pp (In Russian). 9. Romashin A.V. Jekologo-populjacionnyj analiz vysokogornyh kopytnyh zhivotnyh zapadnogo Kavkaza i ih racional'noe ispol'zovanie [Ecological and population analysis alpine ungulates western Caucasus and their rational use]. Sochi, 2001, 140 p. (In Russian). 10. Semenov U.A. Zubr v Karachaevo-Cherkessii [Bison in Karachay-Cherkessia]. KMK, 2014, 176 p. (In Russian). 11. Semenov U.A. Biologicheskij monitoring v Karachaevo-Cherkessii [Biological monitoring in Karachay-Cherkessia]. Ileksa, 2003, 127 p. (In Russian). 12. Dalmau A., Ferret A., Manteca X. Vigilance behavior of Pyrenean chamois Rupicapra pyenaica: Effect of sex and position in the herd. Current zoology, 2010, pp Garcia Gonzalez, R., Cuartas, P. Trophic utilization of a montane / subalpine forest by chamois (Rupicapra pyrenaica) in the Central Pyrenees. Forest ecology and management, 1996, pp Josep Manent, Rafaela Cuenca, Jorge R. López-Olvera, Laura Fernández-Sirera, Santiago Lavín, Ignasi Marco Mineral. Levels in Pyrenean Chamois (Rupicapra pyrenaica). Available at: Лесотехнический журнал 3/

142 Природопользование Сведения об авторах Харченко Николай Николаевич заведующий кафедрой экологии, защиты леса и лесного охотоведения ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор биологических наук, профессор, проректор по учебной работе ВГЛТУ, г. Воронеж, Российская Федерация; Семенов Умар Аубекирович руководитель «Центра восстановления леопарда на Кавказе», ФГБУ «Сочинский национальный парк», кандидат биологических наук, г. Сочи, Российская Федерация; Воронин Николай Евгеньевич специалист по уходу за животными в «Центре восстановления леопарда на Кавказе», ФГБУ «Сочинский национальный парк», г. Сочи, Российская Федерация; Information about authors Kharchenko Nikolai Nikolaevich Head of the Department of Environment, Forest Protection and Forestry Gamekeeping of Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Biology, Professor, Vice Rector on education of VSFEU, Voronezh, Russian Federation; Semenov Umar Aubekirovich head of the «Center for Recovery leopard in the Caucasus», the State Organization «Sochi National Park», PhD in Biological, Sochi, Russian Federation; e- mail: Voronin Nikolay Evgenievich specialist in animal care in the «Center for Recovery leopard in the Caucasus», the State Organization «Sochi National Park», Sochi, Russian Federation; DOI: /14162 УДК 574*472 СООБЩЕСТВА СОСНОВО-ЕЛОВЫХ ЛЕСОВ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ БАССЕЙНА Р. ПЕЧОРЫ (ПЕЧОРО-ИЛЫЧСКИЙ БИОСФЕРНЫЙ ЗАПОВЕДНИК, СОБИНСКИЙ УЧАСТОК) кандидат биологических наук Н. Е. Шевченко ФГУН «Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов Российской Академии Наук», г. Москва, Российская Федерация Статья посвящена изучению сосново-еловых лесов Собинского участка Печоро-Илычского заповедника, занимающего междуречье Кедровки и Большой Шайтановки в верхней части бассейна реки Печоры. Леса Собинского участка Печоро-Илычского биосферного заповедника представляют собой наглядный пример того, как за 80-летний период в условиях режима заповедания 142 Лесотехнический журнал 3/2015

143 Природопользование произошло восстановление лесных сообществ в условиях верхнего бассейна реки Печоры. В зависимости от вида аллогенного воздействия лесные сообщества этой территории можно разделить на три группы: сосняки, представляющие собой постпирогенные сообщества, длительность существования которых напрямую зависит от частоты и интенсивности низовых пожаров, что подтверждается наличием на участке многочисленных послепожарных подсушин и обуглившейся коры в нижней части стволов деревьев; березняки и осинники, распространенные на старой заброшенной пашне, сенокосах и пастбищах домашних животных. В долинах лесных рек и на увлажненных участках водоразделов, защищенных от низовых пожаров и непригодных для ведения сельского хозяйства, сохранились малонарушенные фрагменты старовозрастных ельников. Многомерная ординация геоботанических описаний этих лесов по экологическим шкалам Д.Н. Цыганова позволяет установить лимитирующие факторы окружающей среды, определяющие современный ход развития сообществ. В настоящее время на территории Собинского участка в условиях длительного отсутствия внешних разрушительных воздействий наблюдается процесс смены сосны, березы и осины на ель и пихту и переход всего многообразия лесных сообществ к пихтоеловым бореально-высокотравным сообществам. Таким образом, леса Собинского участка Печоро-Илычского биосферного заповедника дают возможность оценить процесс восстановления лесных сообществ в условиях верхнего бассейна реки Печоры. Ключевые слова: Печоро-Илычский биосферный заповедник, природопользование, растительные сообщества, секции, группы типов леса, экологические шкалы, экологоценотические группы, геоботанические описания. COMMUNITY PINE-FIR FORESTS UPPER BASIN R. PECHORA (PECHORA-ILYCH BIOSPHERE RESERVE, SOBINSKY LAND) PhD in Biological N. E. Shevchenko FSIS «Center for Forest Ecology and Productivity, Russian Academy of Sciences», Moscow, Russian Federation Аbstract Article examines the interspecific the pine and spruce forest area Sobinsk Pechora-Ilych nature reserve occupies the area between Kedrovka and Big Shaytanovki at the top of the Pechora basin. This area is a good example of how 80-year period under the regime of commandments was restored forest communities under the upper basin of the Pechora River. Forest area Sobinsk Pechora-Ilych Biosphere Reserve is a good example of how 80-year period under the regime of commandments was restored forest communities in a top-pechora basin. Depending on the type of exposure to allogeneic forest communities of the territory can be divided into three groups: pine forests, which are postpirogennye Community, duration of which depends on the frequency and intensity ground fires, as evidenced by the presence on the site of numerous post-fire podsushin and charred crust in the bottom of the barrel trees; birch and aspen, common in the old abandoned arable land, hayfields and pastures pets. In the valleys of the rivers and forest in humid parts of watersheds, protected from ground fires and unsuitable for agriculture, preserved intact Лесотехнический журнал 3/

144 Природопользование fragments of old-growth spruce. Multivariate ordination geobotanical descriptions of these forests for ecological scales D.N. Tsyganov allows you to set the limiting environmental factors that determine the course of development of modern societies. At present, the territory Sobinsk area under conditions of prolonged absence of external destructive effects observed change process pine, birch and aspen on spruce and fir and moving the entire diversity of forest communities in the boreal spruce and fir tall communities. Thus, the forest area Sobinsk Pechora-Ilych Biosphere Reserve provide an opportunity to assess the recovery process of forest communities in the conditions of the upper basin of the Pechora River. Keywords: Pechora-Ilych Biosphere Reserve, wildlife, plant communities, clubs, groups of forest types, ecological scales, environmental groups, geobotanical descriptions. Территория Собинского участка Печоро-Илычского заповедника занимает междуречье Кедровки и Большой Шайтановки в верхней части бассейна реки Печоры. В соответствии с геоботаническим районированием эта территория была отнесена к району Возвышенной равнинной пармы, где растут елово-пихтовые леса с кедром [3]. В 1963 году А.М. Леонтьев [4], развивая представления А.А. Корчагина, предложил отнести Собинский участок к переходной полосе между сосновыми лесами и сфагновыми болотами Печорской низменности, с одной стороны, и темнохвойными лесами увалистой предгорной полосы, с другой стороны, характеризующейся значительной ролью в растительном покрове сосновых лесов. Климат территории умеренноконтинентальный с малой продолжительностью вегетационного периода дней [1] и общей годовой суммой осадков от 600 до 800 мм [8]. Лесные сообщества Собинского участка представляют большой интерес с точки зрения познания динамики лесов в верховьях бассейна р. Печоры при разных антропогенных воздействиях. До 30-х годов XX столетия здесь размещалась деревня Собинская, насчитывавшая 5 дворов, в окрестностях селения можно встретить последствия хозяйственной деятельности заросшие пашни, заброшенные пастбища, вырубки и пожарища (то, что сформировалось после пожаров). По своему происхождению сосновые леса Собинского участка представляют собой постпирогенные сообщества, длительность существования которых напрямую зависит от частоты и интенсивности низовых пожаров, что подтверждается наличием на участке многочисленных послепожарных подсушин и обуглившейся коры в нижней части стволов деревьев. Осиновые и березовые леса Собинского участка сформировались на старой заброшенной пашне, сенокосах и пастбищах домашних животных. В долинах лесных рек и на увлажненных участках водоразделов, защищенных от низовых пожаров и непригодных для ведения сельского хозяйства, сохранились малонарушенные фрагменты старовозрастных ельников. Цель работы описать основные группы типов леса Собинского участка Печоро-Илычского заповедника. Геоботанические исследования, сбор 144 Лесотехнический журнал 3/2015

145 Природопользование и обработка полевых материалов, полученных описаний с использованием показателей в ходе маршрутных изысканий, флористического сходства, обилия видов проведены по общепринятым методикам и экологической шкалы Д.Н. Цыганова [5, 12, 13, 14]. Размер пробных площадок позволило разделить все описания на две составил 10мх10м, всего выполнено 39 группы, соответствующих двум секциям описаний, полученные материалы обработаны (рис. 1): зеленомошной (сосняки кустар- в программных продуктах SpeDiv, ничково-зеломошно-лишайниковые и кус- Pcord 5 (Ordination DCA (Decorana)), Microsoft тарниково-зеленомошные) и травяной Exel (осинники, березняки, ельники бореальнотарниково-зеленомошные) Латинские названия сосудистых растений высокотравные). приведены по С.К. Черепанову Сосновые леса зеленомошной секвысокотравные). (1995) [9]. Сообщества типизированы на ции отличаются от сообществ травяной основе методов, разработанных Л.Б. Заугольновой, секции высокой долей в эколого- О.В. Морозовой (2010) [2] и ценотической структуре флоры боровых и реализованных на сайте Ценофонд лесов олиготрофных видов (рис. 2). Высокотравные Европейской России [10]. Типы леса виды представлены лишь одним пробных площадей определены с применением бореально-высокотравным видом доминантной классификации. Ис- Chamaenerion angustifolium (рис. 3). Ли- пользована классификация экологоценотических митирующий экологический фактор (рис. групп видов (ЭЦГ) [12]: 1) в развитие этих лесов увлажнение выделены боровые (Рn), бореальные (Br) почвы, что можно объяснить преобладанием (BrH бореально-высокотравные), неморальные в составе флоры устойчивых к де- (Nm) (Nmh неморальновысокотравные), фициту почвенной влаги видов растений. нитрофильные (Nt) (NtH Осиновые, березовые и еловые леса нитрофильно-высокотравные), олиготрофные травяной характеризуются высокой долей (Olg), луговые (Md) и прибреж- высокотравных, неморальных и нитро- но-водные (Wt) группы видов и экологические фильных видов (рис. 2). Несмотря на то, шкалы Д.Н. Цыганова (1983): Hd что древесный ярус сообществ имеет разфильных Увлажнение почвы; Tr Богатство/засоление ный видовой состав, травяно-кустарни- почвы; Nt Богатство почвы чковый ярус нивелирует эти различия за азотом; Rc Кислотность/щелочность счет однородности флористического состава почвы; Lc Освещенность; Fh Переменность и эколого-ценотической структуры увлажнения почвы [11]. флор. Высокотравная группа представлена По материалам полевых исследований очень разнообразна по структуре. на основе Ценофонда в пределах Собинского В березняках выше доля неморальпы участка выделено четыре групно-высокотравных видов, а в ельниках и типов леса: сосняки, ельники (пихтоельники), осинниках бореально-высокотравных осинники и березняки. Ордина- (рис. 3). Распространение этих лесов ли- ционное распределение геоботанических митировано в большей степени такими Лесотехнический журнал 3/

146 Природопользование Рис. 1. Положение геоботанических описаний групп типов леса Собинского участка относительно экологических факторов. Примечание: Hd Увлажнение почвы; Tr Богатство/засоление почвы; Nt Богатство почвы азотом; Rc Кислоность/щелочность почвы; Lc Освещенность; Fh Переменность увлажнения почвы Рис. 2. Доли ЭЦГ (%) в исследованных группах типов леса 146 Лесотехнический журнал 3/2015

147 Природопользование Рис. 3. Соотношение высокотравных видов в разных группах типов леса экологическими факторами как переменность увлажнения, богатство азотом почвы, засоление почвы и в меньшей степени такими как освещенность и кислостноть / щелочность почвы (рис. 1). Сосновые леса Собинского участка представляет собой последний самый крупный сосновый лесной массив в верховьях бассейна р. Печоры, выше по течению они встречаются фрагментарно. Эти леса принадлежат к ассоциации Vaccinio vitis-idaeae- Pinetum. Средний показатель значения видовой насыщенности сосновых лесов значительно ниже бореально-высокотравной типов леса на той же территории (табл.). Древесный ярус сосняков олигодоминантный с преобладанием Pinus sylvestris, иногда содоминирует Picea obovata, в примеси встречается Larix sibirica и Betula pubescens. Полнота древостоя изменяется от 0,3 до 0,7. Ярус подроста, как правило, редкий, полнота составляет от 0,05 до 0,3, в нем содоминирует Sorbus aucuparia и Juniperus communis. Подрост состоит из Picea obovata и Betula pubescens с примесью Pinus sylvestris, Pinus sibirica и Abies sibirica. Лишь в кустарничково-зеленомошно-лишайниковых сосняках доминирует подрост сосны (рис. 4). Если подрост ели не будет уничтожен низовым пожаром, ель сформирует нижний полог древесного яруса, что со временем приведет формированию смешанного елово-соснового леса, а затем и полной смене доминантов древесного яруса. В хорошо развитом травянокустарничковом ярусе (60-80 %) преобладают Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea и Empetrum nigrum, присутствует Lerchenfeldia flexuosa, Vaccinium uliginosum. Видовой состав бореального мелкотравья очень бедный. Мохово-лишайниковый ярус сплошной, покрытие %. Доминируют Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi, Cladonia ragiferina, Cladonia sylvatica. Часто встречаются Dicranum scoparium, Polytrichum jniperinum, Rhytidiadelphus triquetrus и Cetraria islandica. Осиновые, березовые и еловые леса Лесотехнический журнал 3/

148 Природопользование Таблица Средние значения количественных показателей разных групп типов леса Собинского участка Группа типов леса Число видов ja jc DjA DjC KjC TjBC TjC DTK SR Сосняки 2,3±1,0 6,8±3,3 2,4±0,8 2,2±1,6 0,1±0,3 4,5±1,8 4,5±1,8 9,3±3,0 14,1±3,4 Березняки 3,3±1,1 25,3±5,2 3,3±1,1 2,8±0,9 0,2±0,4 22,3±5,0 22,3±5,0 27,8±4,3 29,7±5,0 Осинники 3,9±0,3 23,7±3,9 3,9±0,3 4,0±0,9 0,3±0,5 19,6±4,6 19,4±4,7 26,3±4,3 28,3±4,1 Ельники 3,0±0,9 31,2±4,1 3,0±0,9 2,2±1,6 0,9±0,4 28,2±5,3 28,1±5,3 35,7±5,2 38,2±4,5 Примечание: ja Число видов в ярусе А; jc Число видов в ярусе С; DjA Число видов деревьев в ярусе А; DjC Число видов деревьев в ярусе С; KjC Число видов кустарников в ярусе С; TjBC Общее = число видов трав (включая полукустарники и кустарнички) в описании; TjC Число видов трав (включая полукустарники и кустарнички) в ярусе С; DTK Общее число видов сосудистых растений деревьев, кустарников и трав в описании (вид, присутствующий в разных ярусах, учитывается 1 раз); SR Общее число видов в описании (вид, присутствующий в разных ярусах, учитывается 1 раз) видовая насыщенность Рис. 4. Доли (%) подроста разных видов в исследованных группах типов леса травянистой секции Собинского участка диагностируется по следующим видам: Aconitum septentrionale, Cirsium heterophyllum, Veratrum lobelianum, Valeriana officinalis, Milium effusum, Atragene sibirica, Cacalia hastata и принадлежат к ассоциации Aconito septentrionalis-piceetum obovatae ass. nov. [2]. В осиновых лесах хорошо выражена gap-mosaic с многочисленными ВПК старовозрастной осины, на смену которой приходит ель и пихта. В древесном ярусе осинников доминирует Populus tremula и Picea obovata, иногда содоминирует Abies sibirica, в примеси встречается Betula pubescens. Полнота древесного яруса изменяется от 0,3 до 0,7. Подлесок осинников хорошо развит, 148 Лесотехнический журнал 3/2015

149 Природопользование полнота 0,6-0,7, наиболее обычна рябина то-елью в подросте. В березовых лесах Sorbus aucuparia, присутствуют Rosa acicularis, Собинского участка в отличие от осинниросте Lonicera pallasii и Rubus caesius. В подков gap- mosaic выражена слабо, вероятно, доминирует Picea obovata, Populus эти сообщества моложе осинников. Березняки tremula и Abies sibirica, встречается Pinus непосредственно примыкают к sibirica и Betula pubescens (рис. 4). незаросшим лесом заброшенным сенокосам. Проективное покрытие травянокустарничкового Как и в осинниках, здесь происходит яруса варьирует в зависимости смена березы на ель и пихту. от развития верхних ярусов древесно- В древесном ярусе доминирует Betula го сообщества, изменяясь от 70 до 95 %. Доминантами pubescens, часто содоминирует Picea или содоминантами является obovata. В примеси Populus tremula, Abies Aconitum septentrionale, Atragene sibirica, Calamagrostis sibirica и Pinus sibirica. Сомкнутость яруса langsdorffii, Gymnocarpium dryop- слабо варьирует, преимущественно 0,8-0,9. teris, Geranium sylvaticum, Rubus saxatilis и Подлесок развит слабо, представлен Vaccinium myrtillus. В окнах полога и на вывалах лишь Sorbus aucuparia, сомкнутость 0,2-0,7. развивается Dryopteris dilatata, форми- В подросте доминируют Picea obovata и Ab- руя крупнопапоротниковые варианты сообщества. ies sibirica, реже Populus tremula (рис. 4). С высокой встречаемостью пред- Проективное покрытие травяноies ставлены бореальные виды Maianthemum кустарничкового яруса сильно варьирует, но bifolium, Linnaea borealis, Trientalis europaea. чаще всего довольно высокое до 85 %. Доминантами Мохово-лишайниковый ярус развит или содоминантами являются слабо, покрытие изменяется от 20 до 40 %. Aconitum septentrionale, Angelica sylvestris, Доминируют Pleurozium schreberi, Hylocomium Atragene sibirica, Geranium sylvaticum, Lathyphus splendens, присутствуют Rhytidiadelrus vernus, Milium effusum, Rubus saхatilis, triquetrus, Polytrichum commine и Dicranum Viola biflora местами Vaccinium myrtillus. scoparium. Высока встречаемость бореально-мелкотрав- Группа сосновых лесов Собинского ных видов Maianthemum bifolium, Linnaea участка представлена следующими 4 типами borealis, Trientalis europaea, Gymnocarpium леса: сосняк кустарничково-лишайниковозеленомошный dryopteris, Oxalis acetosella. с сосной в подросте; сосняк Березовые бореально-высокотравные кустарничково-зеленомошный с елью, березой леса Собинского участка включают три типа: и кедром в подросте; сосняк с елью кустарничково-зеленомошный березняк с пихто-еловым подростом; березростом с березо-еловым подняк с осиной и пихто-еловым подростом и и сосняк с березой кустарничковозеленомошный березняк с елью и пихто-еловым подростом. и березово-еловым подростом. Малонарушенные бореально-высоко- Осиновая группа типов леса представлены травные ельники сохранились среди сосняными двумя бореально-высокотравков, березняков и осинников лишь в виде типами: пихто-еловые осинники с небольших фрагментов. Эти участки не пихто-елью в подросте и осинники с пих- только рефугиумы флористического разно- Лесотехнический журнал 3/

150 Природопользование образия лесной флоры, но и убежища, в которых Oxalis acetosella, Linnaea borealis, Gymnocar- сохранились редкие и исчезающие pium dryopteris, Maianthemum bifolium, Orthi- виды растений Paeonia anomala, lia secunda и др. Отдельно следует отметить Platanthera bifolia, Listera ovata и Viola присутствие такого неморального вида как mirabilis. Видовая насыщенность этих сообществ Viola mirabilis характерного для свиты широ- самая высокая (табл. 1). колиственных лесов. На переувлажненных Сомкнутость древесного яруса ельников местообитаниях преобладают гигрофильные от 0,2 до 0,8, а в среднем 0,7, нередко виды Filipendula ulmaria, Viola palustris, Myo- встречаются окна с низким покрытием. В sotis palustris, Equisetum sylvaticum, Equisetum составе древостоя доминирует Picea obovata, pretense, Ranunculus repens, Geum rivale. нередко содоминирует Betula pubescens в Мохово-лишайниковый ярус развит примеси присутствуют Abies sibirica, Pinus слабо, покрытие низкое от 5 до 35 %. Ярус sylvestris и P. sibirica. представлен, главным образом, Pleurozium Подлесок хорошо выражен, сомкнутость schreberi, Hylocomium splendens, Rhytidiadelсутствуют от 0,3 до 0,5. Наиболее постоянно приphus triquetrus и Dicranum scoparium. Sorbus aucuparia, Lonicera pallasii, Группа еловых бореально-высокотравных Padus avium, Salix fragilis. Характерно единичное лесов представлена двумя типами леса: присутствие Daphne mezereum, Spiraea березо-, пихто-ельник с елью, пихтой и осиной media, Alnus incana, Rosa acicularis и Salix caprea. в подросте и осино-пихто-ельник с пих- Подрост хорошо развит и представлен то-еловым подростом. Picea obovata и Abies sibirica, на вывалах деревьев Смешанные сосново-еловые леса Сося и в окнах древесного полога встречаетбинского участка верхнего бассейна р. Печо- Betula pubescens и Populus tremula. ры представляют собой наглядный пример Проективное покрытие травянокустарничкового того как за 80-летний период в условиях ретигает яруса очень высокое и досжима заповедания произошло восстановле- 100 %, в среднем 90 %. Состав яруса ние лесных сообществ. В зависимости от вида полидоминантный, в группе доминирования аллогенного воздействия лесные сообще- каждый из видов может иметь невысокое покрытие, ства этой территории можно разделить на три но общий облик определяют такие группы: сосняки, формирование и развитие виды высокотравья: Aconitum septentrionale, которых зависит от частоты и интенсивности Angelica sylvestris, Cacalia hastata, Cirsium пожаров; березняки и осинники, распространенные heterophyllum, Crepis paludosa, C. sibirica, на заброшенных пашнях, пастбищах Melica nutans, Paeonia anomala, Pleurospermum и сенокосах, а также фрагменты старовозраcinalis, uralense, Thalictrum minus, Valeriana offiстных ельников в долинах лесных рек и на Veratrum lobelianum, Trollius переувлажненных участках водоразделов. В europaeus, а также крупные папоротники настоящее время на территории Собинского Athyrium filix-femina и Dryopteris dilatata. В участка в условиях длительного отсутствия нижнем подъярусе травостоя в состав доминант внешних разрушительных воздействий на- входят бореально-мелкотравные виды блюдается процесс смены сосны, березы и 150 Лесотехнический журнал 3/2015

151 Природопользование осины на ель и пихту и переход всего многообразия ро-илычского биосферного заповедника да- лесных сообществ к пихто-еловым ют возможность оценить процесс восстановро-илычского бореально-высокотравным сообществам. Таким ления лесных сообществ в условиях верхнего образом, леса Собинского участка Печо- бассейна р. Печоры. Библиографический список 1. Взаимосвязи компонентов лесных и болотных экосистем средней тайги Приуралья [Текст]. Л., с. 2. Заугольнова, Л.Б. Типология и классификация лесов Европейской России: методические подходы и возможности их реализации [Текст] / Л.Б. Заугольнова, О.В. Морозова // Лесоведение С Корчагин, А.А. Растительность северной полосы Печоро-Илычского заповедника [Текст] / А.А. Корчагин // Труды Печоро-Илычского государственного заповедника. Сыктывкар, Вып с. 4. Леонтьев, А.М. Плодоношение ели сибирской на верхней Печоре [Текст] / А.М. Леонтьев // Труды Печоро-Илычского государственного заповедника. Сыктывкар, Вып. 10. С Методологические подходы к экологической оценке лесного покрова в бассейне малой реки [Текст]. М.: Товарищество научных изданий КМК, с. 6. Справочник по климату СССР. Архангельская и Вологодская области и Коми АССР [Текст] / Метеорологические данные за отдельные годы. Архангельск, Вып с. 7. Черепанов, С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств [Текст] / С.К. Черепанов. СПб.: Мир и семья, с. 8. Ценофонд лесов Европейской России [Электронный ресурс] /. 9. Цыганов, Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойношироколиственных лесов [Текст] / Д.Н. Цыганов. М.: Наука, с. 10. Эколого-ценотические группы растений [Электронный ресурс] / Ценофонд лесов Европейской России, 11. Kuuluvainen, T. Gap disturbance, ground microtopography, and the regeneration dynamics of boreal coniferous forests in Finland: a review [Text] / T. Kuuluvainen // Ann. Zool. Fennici Vol. 31. рр The mosaic-cycle concept of ecosystem [Text] / Ed. Remmert H. Berlin, Heidelberg, N- Y., p. 13. The ecology of natural disturbance and patch dynamics [Text]. Orlando, p. 14. White, J. The population structure of vegetation Handbook of Vegetation science [Text] / J. White. Springer, Vol p. References 1. Vzaimosvjazi komponentov lesnyh i bolotnyh jekosistem srednej tajgi Priural'ja [The relationships of components of forest and wetland ecosystems of the middle taiga Urals]. Leningrad, 1980, 254 p. (In Russian). Лесотехнический журнал 3/

152 Природопользование Лесоинженерное дело 2. Zaugol'nova L.B., Morozova O.V. Tipologija i klassifikacija lesov Evro-pejskoj Rossii: metodicheskie podhody i vozmozhnosti ih realizacii [Typology and classification of forests Euro pean Russia: methodological approaches and their feasibility]. Lesovedenie [Lesovedenie]. 2006, no 1, pp (In Russian). 3. Korchagin A.A. Rastitel'nost' severnoj polosy Pechoro-Ilychskogo zapo-vednika [The vegetation of the northern strip Pechora-Ilych Nature Reserve]. Trudy Pechoro-Ilychskogo gosudarstvennogo zapovednika [Proceedings of the Pechora-Ilych State Nature Reserve]. Syktyvkar, 1940, Vol. 2, 416 p. (In Russian). 4. Leont'ev A.M. Plodonoshenie eli sibirskoj na verhnej Pechore [Fruiting Siberian spruce on the upper Pechora]. Trudy Pechoro-Ilychskogo gosudarstvennogo zapovednika [Proceedings of the Pechora-Ilych State Nature Reserve]. Syktyvkar, 1993, Vol. 10, pp (In Russian). 5. Metodologicheskie podhody k jekologicheskoj ocenke lesnogo pokrova v bassejne maloj reki [Methodological approaches to environmental assessment of forest cover in the basin of the small river]. Moscow: KMK Publ., 2010, 383 p. (In Russian). 6. Spravochnik po klimatu SSSR. Arhangel'skaja i Vologodskaja obla-sti i Komi ASSR. Meteorologicheskie dannye za otdel'nye gody [USSR Climate Reference Book. Arkhangelsk and Vologda regions and Komi Republic. Meteorological data for individual years]. Arhangelsk, 1972, Vol. 1, 357 p. (In Russian). 7. Cherepanov S.K. Sosudistye rastenija Rossii i sopredel'nyh gosudarstv [Vascular Plants of Russia and Neighboring Countries]. Saint Petersburg, 1995, 990 p. (In Russian). 8. Cenofond lesov Evropejskoj Rossii [Tsenofond forests of European Russia]. Available at: (Accessed 18 May 2015). (In Russian). 9. Cyganov D.N. Fitoindikacija jekologicheskih rezhimov v podzone hvojno-shirokolistvennyh lesov [Phytoindication environmental regimes in the subzone of coniferous-deciduous forests]. Moscow: Nauka Publ., 1983, 196 p. (In Russian). 10. Jekologo-cenoticheskie gruppy rastenij [Ecological Tsenotichesky group of plants] Cenofond lesov Evropejskoj Rossii [Tsenofond forests of European Russia], Available at: (Accessed 18 May 2015). (In Russian). 11. Kuuluvainen T. Gap disturbance, ground microtopography, and the regeneration dynamics of boreal coniferous forests in Finland: a review. Ann. Zool. Fennici, 1994, Vol. 31, pp The mosaic-cycle concept of ecosystem. Ed. Remmert H. Berlin, Heidelberg, N-Y., 1991, 168 p. 13. The ecology of natural disturbance and patch dynamics. Orlando, 1985, 472 p. 14. White J. The population structure of vegetation Handbook of Vegetation science. N-Y., 1985, Vol. 7, 478 p. Сведения об авторе Шевченко Николай Евгеньевич ученый секретарь, Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов Российской Академии Наук, кандидат биологических наук, г. Москва, Российская Федерация; Information about author Shevchenko Nikolay Evgenyevich - Scientific Secretary, «Center for Forest Ecology and Productivity, Russian Academy of Sciences», Ph.D. in Biological, Moscow, Russian Federation; e- mail: 152 Лесотехнический журнал 3/2015

153 Лесоинженерное дело DOI: /14163 УДК 630*383.2 ОПТИМАЛЬНОЕ СМЕЩЕНИЕ ЛЕСОВОЗНЫХ ВЕТОК В ГЛУБИННОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСЫРЬЕВОЙ БАЗЫ доктор технических наук, профессор Д. Н. Афоничев ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», г. Воронеж, Российская Федерация Объектом исследования являются схемы размещения временных лесовозных дорог в лесосырьевых базах. Цель исследования установить зависимость оптимального смещения лесовозных веток в глубинной части лесосырьевой базы от параметров размещения лесовозных усов и сокращения протяжённости глубинного участка лесовозной магистрали. Использованы методы размещения временных лесовозных дорог в лесосырьевых базах и классической оптимизации. В Воронежском государственном лесотехническом университете имени Г.Ф. Морозова разработан способ транспортного освоения лесосырьевых баз, согласно которому лесовозные ветки смещают от равновесного положения по направлению грузопотока по магистрали, но при расчёте данного смещения не учитывается, что в глубинной части лесосырьевой базы при смещении последней пары веток сокращается протяжённость глубинного участка лесовозной магистрали на величину смещения веток. В данной работе обосновано, что оптимальное значение смещения веток в глубинной части лесосырьевой базы следует обосновывать по минимуму затрат на вывозку по лесовозным усам и магистрали, за вычетом стоимости строительства, содержания, ремонта, ликвидации глубинного участка магистрали. Составлена целевая функция затрат, производная которой была приравнена к нулю. В результате алгебраических преобразований получена аналитическая зависимость для определения оптимального смещения веток в глубинной части лесосырьевой базы. Эта зависимость показывает, что смещение веток в глубинной части лесосырьевой базы зависит от объёма вывозки древесины из зон тяготения указанных веток. Полученная зависимость позволяет более точно определить смещение веток от равновесных положений в глубинной части лесосырьевой базы. Ключевые слова: смещение, лесосырьевая база, лесовозная ветка, лесовозный ус, магистраль, затраты, вывозка древесины. THE OPTIMAL OFFSET HAULING BRANCHES TO THE DEEP PART OF THE FOREST BASE DSc in Engineering, Professor D. N. Afonichev Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», Voronezh, Russian Federation Abstract The research object is the layout of temporary logging roads in forest bases. The purpose of the study is to establish the dependence of the optimal displacement of logging branches in the deep part of Лесотехнический журнал 3/

154 Лесоинженерное дело the forest base from that placement timbertion mustache and shrinking of the deep forest plot line. Occupied here methods of placement of temporary logging roads in forest bases classition optimization. in Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov of forestry and technologies developed method of transport development of forest bases, according to which forest branches shift from the equilibrium position in the direction of traffic on the highway, but the calculation of this offset is not taken into account that in the deep part of the forest base in the offset of the last pair of branches reduces the length of the root section of logging road in the amount of displacement of the branches. In this paper it is proved that the optimal value of the offset branches to the deep part of the forest resources should be supported by at least the cost of hauling by the timber moustache and highways, less the cost of construction, maintenance, repair, elimination of deep plot line. Composed of the target cost function, the derivative was equal to zero. As the result of algebraic operations an analytical function to determine the optimal offset branches to the deep part of the forest base. This dependence shows that the offset of the branches in the deep part of the forest base depends on the amount of wood removal from areas of the gravity of these branches. This dependence allows to more accurately determine the displacement of the branches from the equilibrium of the provisions in the deep part of the forest base. Keywords: offset, forest resources, forestry branch, forest condition, magi-stral, costs, hauling wood. Лесовозные ветки прокладывают от магистрали в отдельные участки осваиваемого лесного фонда [1, 2]. Для размещения веток устанавливают ширину зоны тяготения к ветке d В (в километрах), которая в основном определяется затратами на строительство, ремонт, содержание и ликвидацию ветки [1, 2, 3]. В работах [1, 3] рекомендуется определять ширину зоны тяготения к ветке по формуле, предложенной профессором Б.А. Ильиным и дополненной другими учеными d В 0,2 c kорkрв CВ ВBВ kру CУ kу BУ 2 CМВkРМ l b где коэффициент, учитывающий прохождения ветки по неэксплуатационным площадям; k ОР коэффициент, учитывающий затраты на устройство разветвлений и ответвлений; k РВ коэффициент развития (удлинения) ветки; C В удельная стоимость строительства ветки, руб/км; 154 Лесотехнический журнал 3/2015 Л У ПП П, (1) В коэффициент, учитывающий отдаленность затрат на ремонт и содержание ветки; B В удельные затраты на содержание и ремонт ветки, руб/км; k РУ коэффициент развития уса; C У удельная стоимость строительства уса, руб/км; У k коэффициент, учитывающий дополнительные затраты на содержание

155 E О обобщенный показатель эффек- Лесоинженерное дело уса при его повторном использовании; тивности капитальных вложений с учетом B У удельные затраты на содержание уса, руб/км; q нормы амортизационных отчислений; C средний объем рубки с единицы C МВ стоимость устройства магистрального волока, руб/км; k РМ коэффициент удлинения магистрального волока; c ПП стоимость устройства погрузочного пункта, руб.; l П расстояние между погрузочными пунктами, км; Л ликвидный запас древесины на 1 га, м 3 /га; b У удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м 3 км). Формула (1) предусматривает размещение погрузочных пунктов с двух сторон от уса, а также возможность повторного использования усов. В современных условиях практикуется сдача лесосырьевой базы в аренду, что требует изменения подхода к размещению веток. Исследования условий размещения лесовозных дорог в арендуемой сырьевой базе проводились в лесотехнической академии (г. Санкт-Петербург) под руководством профессора Н.А. Тюрина [4], которые позволили усовершенствовать методику расчета параметров транспортной сети в лесу, согласно которой оптимальная ширина зоны тяготения к ветке d В определяется по формуле где d В 0, 2 kрв EОCВ BВ, (2) 2 fz kруqc b v СП лесной площади, м 3 /га; b стоимость подвозки древесины и прочих грузов к ветке, руб/(м 3 км); f средние ежегодные трудовые затраты, отнесенные к 1 м 3 лесного сырья, ч/м 3 ; z средняя часовая заработная плата рабочих с начислениями, руб/ч; v СП средняя скорость передвижения рабочих в лесу, км/ч. где E E 0,01n, (3) О Н А E Н нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; n А норма амортизационных отчислений, %. Формула (2) проще, чем формула (1) и учитывает возможность транспортного обслуживания процессов заготовки древесины и лесохозяйственных работ, но требует включать в расчет показатели, определение которых представляет сложность: стоимость подвозки древесины и прочих грузов к ветке, средние ежегодные трудовые затраты, отнесенные к 1 м 3 лесного сырья, средняя часовая заработная плата рабочих с начислениями, средняя скорость передвижения рабочих в лесу. В.М. Заложных [5, 6] установил величину смещения ветки по направлению лесного грузопотока по магистрали, обеспечивающую минимум затрат на вывозку лесоматериалов по усам и магистрали. Указанное смещение определяется по формуле a В (в километрах) Лесотехнический журнал 3/

156 Лесоинженерное дело bм dв aв, (4) 2b где М У b удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м 3 км). В любом случае размещения ветки, она примыкает к магистрали под оптимальным углом [1, 2, 3, 7, 8, 9]. Опыт транспортного освоения лесосырьевых баз [1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10] показывает, что схемы размещения временных лесовозных дорог нуждаются в совершенствовании. В Воронежском государственном лесотехническом университете имени Г.Ф. Морозова разработан способ транспортного освоения лесосырьевых баз [10, 11], согласно которому ветки смещают от равновесного положения по направлению грузопотока по магистрали на величину a (рис. 1), определяемую по формуле d В kрмb М a 1 sin, (5) 2sin 1 sin kруkсрbу где k РМ коэффициент развития (удлинения) магистрали; b М удельная стоимость вывозки древесины по магистрали, руб/(м 3 км); k РУ коэффициент развития (удлинения) уса; k СР коэффициент, определяющий среднее расстояние вывозки; b У удельная стоимость вывозки древесины по усу, руб/(м 3 км). В работах [10, 11] не учтено, что в глубинной части лесосырьевой базы при смещении последней пары веток сокращается протяжённость глубинного участка лесовозной магистрали на величину смещения веток a, следовательно, формула (5) не может быть 1 магистраль; 2 равновесное положение ветки; 3 положение ветки после смещения; 4 ближняя часть зоны тяготения ветки; 5 дальняя часть зоны тяготения ветки Рис. 1. Схема размещения ветки в зоне ее тяготения согласно способу транспортного освоения лесосырьевых баз [11] использована для определения оптимального смещения последней пары веток. Пусть ликвидный запас древесины в зонах тяготения веток, расположенных в глубинной части лесосырьевой базы, составляет соответственно Q Л и 156 Лесотехнический журнал 3/2015 Q П (индексы «Л» и «П» означают левую и правую ветки). Ликвидный запас древесины в зонах тяготения двух глубинных веток составит Q Q Q. При равновесном положении Л П веток в каждой части зон тяготения сосредоточено 0,5Q м 3 древесины, подлежащей вывозке. После смещения веток ширина дальней части увеличится на величину asin, а ближней наоборот сократится на эту же ве-

157 Лесоинженерное дело личину, а соответственно запасы древесины в глубинного участка лесосеки, в которую ус частях зон тяготения веток будут: в дальней не прокладывается, км. В ближних частях ус части Q 0,5d В asin / dв, в ближней час- примыкает к ветке под углом равным 90, а Q 0,5d asin / d. следовательно, имеет длину ти В При условии, что усы в дальних частях зон тяготения веток примыкают к ним под углом (расположены параллельно направлению грузопотока по магистрали) длина уса в этих частях зон тяготения веток составит a 0,5 dв / sin lк, где l К протяженность В 0,5d asin l. Допустим, что объем В К строительства усов принципиально не меняется при смещении веток, тогда затраты (в рублях) на вывозку лесоматериалов по усам составят [12, 13]: а) в дальней части зоны тяготения kру kсрbу Q 0,5dВ asin 0,5dВ ZУД a lк d sin ; (6) б) в ближней части зоны тяготения Z В 0,5 sin 0,5 sin k k b Q d a d a l РУ СР У В В К УБ. (7) dв Изменение положения веток приводит к изменению протяженности усов в частях зон тяготения, а следовательно и среднего расстояния вывозки по усам. Смещение веток не изменяет их параметров (длина, среднее расстояние вывозки, тип покрытия) и параметров зон тяготения (запас древесины, ширина зоны тяготения), а следовательно величина затрат на вывозку древесины по веткам не изменяется в зависимости от величины их смещения. Так как ветки не изменяют своих параметров, то изменением затрат на их строительство и вывозку древесины по веткам, связанных с особенностями рельефа местности, грунтовых условий, изменением положений примыканий усов, можно пренебречь. Расстояние вывозки по магистрали от глубинных веток зависит от параметра размещения веток a и составляет l k 0,5d a М РМ В, где l М расстояние по магистрали от ее пункта примыкания до ближней границы зоны тяготения ветки, км. Таким образом, на основе изложенного, можно утверждать, что оптимальное значение смещения веток в глубинной части лесосырьевой базы следует обосновывать по минимуму затрат на вывозку по усам и магистрали, за вычетом стоимости строительства, содержания, ремонта, ликвидации глубинного участка магистрали. Обозначим указанные затраты Z (в рублях) где Z М Z ZУД ZУБ Z М Z МГ min, (8) затраты на вывозку древесины по магистрали, руб.; Z МГ стоимость строительства, содержания, ремонта, ликвидации глубинного участка магистрали, руб. ZМ bм Q lм kрм 0,5d В a. (9) Лесотехнический журнал 3/

158 Лесоинженерное дело Z С a, (10) где МГ МГ С МГ удельная стоимость строительства, содержания, ремонта, ликвидации глубинного участка магистрали, руб/км. Оптимальное значение смещения веток a соответствует минимуму целевой функции (8), от которой для поиска оптимального значения a надо взять производную по a. Так как функция (8) аддитивная, то достаточно взять производные от ее составляющих и их сумму приравнять к нулю. Найдем производные от функций частных затрат (6), (7), (9), (10): dzуд kру kсрbу Q dв 2asin lк sin ; (11) da d dz УБ da В 2 kру kсрbу Q 2asin lк sin dв sin ; (12) d dz В М kрмbм Q da ; (13) dz МГ СМГ da. (14) Складываем правые части формул (11) (14) и приравниваем к нулю. После преобразования получаем уравнение k k b Q d a a d 2 РУ СР У В 2 sin 2 sin В sin Так как dв 0, то уравнение (15) можно привести к виду d В k b Q С 0. (15) РМ М МГ k k b Q d 1 sin 2asin 1 sin d k b Q С 0. (16) РУ СР У В В РМ М МГ Решаем полученное уравнение (16) относительно a и получаем оптимальную величину смещения веток d 1 В СМГ a kрмbм 1 sin. (17) 2sin 1 sin kру kсрbу Q Если не учитывать сокращение глубинного участка магистрали ( СМГ 0 ), то полученная зависимость (17) упрощается в формулу (5). Зависимость (17) показывает, что смещение веток в глубинной части лесосырьевой базы зависит от объёма вывозки древесины из зон тяготения указанных веток. Полученная зависимость (17) позволяет более точно определить смещение веток от равновесных положений в глубинной части лесосырьевой базы. Библиографический список 1. Рыбников, П.С. Совершенствование размещения временных лесовозных автомобильных дорог в лесосырьевых базах [Текст] / П.С. Рыбников // Актуальные проблемы раз- 158 Лесотехнический журнал 3/2015

159 Лесоинженерное дело вития лесного комплекса: матер. междунар. научн.-практ. конф. Вологда: Вологодский государственный технический университет, С Rowman, J. New look at optimum road dentle topography [Text] / J. Rowman, R. Hessier // Transportaion rescarch record no pp Ильин, Б.А. Основы размещения лесовозных дорог в сырьевых базах лесозаготовительных предприятий [Текст] / Б.А. Ильин. Л.: Лесотехническая академия, с. 4. Тюрин, Н.А. Оптимизация структуры лесотранспортной сети лесозаготовительных предприятий [Текст] / Н.А. Тюрин // Сухопутный транспорт леса: Матер. научн.-методич. семинара / Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия. С-Пб., С Заложных, В.М. Изыскания лесных дорог [Текст] / В.М. Заложных. Воронеж: Воронежская государственная лесотехническая академия, с. 6. Рыбников, П.С. Размещение временных автомобильных дорог в лесосеках [Текст] / П.С. Рыбников // Лесотехнический журнал С Larsson, G. Studies on Forest road planning [Text] / G. Larsson. Stockholm, p. 8. Larsson, G. Economic design of motor truck haul road system in forest areas [Text] / G. Larsson, O. Rudstem. Stockholm, p. 9. Tan, J. Planning a forest road network by spatial data handling-network routing system [Text] / J. Tan. Helsinki, p. 10. Афоничев, Д.Н. Совершенствование транспортного освоения лесосырьевых баз [Текст] / Д.Н. Афоничев, П.С. Рыбников, В.А. Морковин // Лесотехнический журнал С Патент на изобретение РФ. МПК B01С 1/00. Способ транспортного освоения лесосырьевых баз [Текст] / Д.Н. Афоничев, П.С. Рыбников, В.А. Морковин; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная лесотехническая академия /03; заявл , опубл Бюл c. 12. Рыбников, П.С. Совершенствование размещения лесовозных веток и усов в лесосырьевых базах [Текст] / П.С. Рыбников // ХIII Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2012»: матер. конф. в 6 ч. Ч. 2. Ухта: УГТУ, С Афоничев, Д.Н. Размещение петлевых разворотов на лесовозных усах [Текст] / Д.Н. Афоничев // Вестник Московского государственного университета леса Лесной вестник С References 1. Rybnikov P.S. Sovershenstvovanie razmeshcheniya vremennykh lesovoznykh avtomobil'nykh dorog v lesosyr'evykh bazakh [Improving the placement of temporary logging roads in forest bases]. Aktual'nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa [Actual problems of development of forestry complex]. Vologda, 2013, pp (In Russian). 2. Rowman J., Hessier R. New look at optimum road dentle topography. Transportaion rescarch record. 1983, no pp Лесотехнический журнал 3/

160 Лесоинженерное дело 3. Il'in B.A. Osnovy razmeshcheniya lesovoznykh dorog v syr'evykh bazakh lesozagotovitel'nykh predpriyatiy [Foundations of placement of logging roads in the raw databases logging companies]. Leningrad, 1987, 63 p. (In Russian). 4. Tyurin N.A. Optimizatsiya struktury lesotransportnoy seti lesozagotovitel'nykh predpriyatiy [Structure optimization logging network logging companies]. Sukhoputnyy transport lesa [Overland transport of forest]. Sankt-Peterburg, 2007, pp (In Russian). 5. Zalozhnykh V.M. Izyskaniya lesnykh dorog [Surveys of forest roads]. Voronezh, 2005, 148 p. (In Russian). 6. Rybnikov P.S. Razmeshchenie vremennykh avtomobil'nykh dorog v lesosekakh [The placement of temporary roads within the cutting area]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2011, no. 3, pp (In Russian). 7. Larsson G. Studies on Forest road planning. Stockholm, 1959, 156 p. 8. Larsson G., Rudstem O. Economic design of motor truck haul road system in forest areas. Stockholm, 1968, 168 p. 9. Tan J. Planning a forest road network by spatial data handling-network routing system. Helsinki, 1992, 226 p. 10. Afonichev D.N., Rybnikov P.S., Morkovin V.A. Sovershenstvovanie transportnogo osvoeniya lesosyr'evykh baz [The improvement of transport development of forest bases]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2012, no. 4, pp (In Russian). 11. Afonichev D.N., Rybnikov P.S., Morkovin V.A. Sposob transportnogo osvoeniya lesosyr'evykh baz [Method of transport development of forest bases]. Patent RF, no p. (In Russian). 12. Rybnikov P.S. Sovershenstvovanie razmeshcheniya lesovoznykh vetok i usov v lesosyr'evykh bazakh [Improving the placement of logging branches and mustache in forest bases]. ХIII Mezhdunarodnaya molodezhnaya nauchnaya konferentsiya «Severgeoekotekh-2012» [International youth scientific conference «Superhealth-2012»]. Ukhta, 2013, pp (In Russian). 13. Afonichev D.N. Razmeshchenie petlevykh razvorotov na lesovoznykh usakh [The placement of loop turns on logging mustache]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa Lesnoy vestnik [Bulletin of Moscow state forest University Forest Gazette]. 2010, no. 6, pp (In Russian). Сведения об авторе Афоничев Дмитрий Николаевич заведующий кафедрой электротехники и автоматики, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», доктор технических наук, профессор, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about author Afonichev Dmitriy Nikolaevich Head of the Department of Electrical Engineering and Automation of FSBEI HPE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter I», DSc in Engineering, Professor, Voronezh, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/2015

161 Лесоинженерное дело DOI: /14164 УДК 656*4 РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОПОЕЗДА ПРИ НАЗНАЧЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ доктор технических наук, профессор С. И. Сушков 1 доктор технических наук, профессор О. Н. Бурмистрова 2 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация 2 ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет», г. Ухта, Российская Федерация На основании данных обследования автомобильных дорог, построенные кривые в плане существенно снижают скорости движения транспортного потока. Горизонтальные кривые должны обеспечивать постепенное снижение скоростей движения автопоездов при переходе с одного прямого участка на другой. Наличие данных кривых приводит к снижению транспортно-эксплуатационных показателей дороги. Это объясняется следующим: при движении автопоезда по кривой возникает центробежная сила, снижающая сцепление колес автопоездов с дорогой; данная поперечная сила снижает устойчивость автопоезда и значительно на безопасность дорожного движения (боковое скольжение и опрокидывание); недостаточные условия видимости на данных участках дороги; повышаются требования к квалификации водителя, при переходе автопоезда с прямой на кривую, не меняя полос движения; при входе автопоезда на данный участок у водителя возникает ощущение опасности; при встречных маршрутах на проезжей части необходимо запроектировать уширение по сравнении с прямым участком. Для повышения безопасности движения автопоезда дорога на закруглениях должна иметь следующее: радиусы кривых определяют по расчетной скорости движения; проектируются переходные кривые с устройством виража; обеспечивают расчетную видимость и уширение проезжей части. При проектировании горизонтальных кривых, скорость устанавливается по критерию устойчивости автопоезда. Для определения достоверности методик расчета и эффективности мероприятий, устраиваемых на данных участках проведены полевые наблюдения за режимами движения транспортных средств на кривых. В результате данных исследований в полевых условиях установлено, что при применении данного подхода к проектированию переходных кривых с устройством виражей расчетные скорости движения на данных участках приблизились к нормативным для данных категорий дорог. Ключевые слова: вираж, кривые малого радиуса, автопоезд, видимость движения, сцепление колес, уширение проезжей части. Лесотехнический журнал 3/

162 Лесоинженерное дело DEVELOPMENT OF SUSTAINABILITY CRITERIA IN THE APPOINTMENT OF ROAD TRAINS ELEMENTS OF THE PLAN HIGHWAY DSc in Engineering, Professor S. I. Sushkov 1 DSc in Engineering, Professor O. N. Burmistrova 2 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation 2 Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Ukhta State Technical University», Ukhta, Russian Federation Abstract Based on the survey data of roads, construction of the curve in terms of significantly reducing vehicle speed potoka.gorizontalnye curves should ensure a gradual reduction in speed trains during the transition from one area to another directly. The presence of these curves leads to lower transport and operating characteristics of the road. This is explained as follows: When moving train on a curve arises centrifugal force, reducing traction trucks on the road; This shear force resistance decreases significantly and train on road safety (side sliding and overturning); nedostatochnye visibility on these sections of the road; Improves qualification requirements for the driver, the transition train straight to curve without changing lanes; At the entrance to train at the site of the driver a feeling of danger; When colliding routes -on the roadway must be designed broadening compared to direct site. To improve traffic safety on the road train rounded must have the following: Curve radii determined by the estimated speed of movement; proektiruyutsya transition curves bend with the device; Provide the estimated visibility and widening of the carriageway. In the design of horizontal curves, the speed is set by the criterion of sustainability train. To determine the reliability of calculation methods and the effectiveness of interventions, arranged in these areas conducted field observations of the modes of movement of vehicles on curves. As a result of of data research in the field conditions established that at application of of this approach to designing of of transient curves with the device Superelevation the calculated speed of movement of on the given sites approached to normative for the data of categories of roads. Keywords: banking, small radius curves, trailer, the appearance of movement, traction, widening of the carriageway. Введение Согласно теории движения, устойчивость на горизонтальных кривых соблюдается, если в режиме движения у ведущей оси присутствует достаточная сила сцепления с дорожной одеждой [2, 3, 6]. Расчет данных параметров, описывающих движение лесовозных автопоездов по участку магистрали общего пользования c учетом этих факторов, представляет собой многокритериальную задачу [5]. Движение на кривой определяется с позиции устойчивости против заноса при разности загруженности ведущих колес автопоездов. Оценка данных параметров, характеризующих устойчивость от заноса, 162 Лесотехнический журнал 3/2015

163 Лесоинженерное дело показала, что в режиме торможения автопоездов требования к назначению элемен- LT L bt 1 Z1 G T P ThT Q ht h ; T тов кривых должны быть намного выше, at 1 Z2 G T P ThT Q ht h ; чем при установившемся движении. Это LT L T (3). bп 1 особенно важно для автомобильных поездов, в режиме торможения у которых воз- Z3 G П P ПhП Q hп h ; LП L П aп 1 никают сжатия в сцепке, снижающие их Z4 G П P ПhП Q hп h. LП L П устойчивость. Тогда как при прямолинейном движении прицепные звенья тягоча где T коэффициент отношения массы прицепа к массе тягача; находятся в стандартных положениях [7, 8]. Эти положения входят в расчет параметров П коэффициент распределения ветемой процессов модели управления сисса на прицеп; «дорожные условия транспортные T, П переменные отношения потоки» [4]. тормозной силы в тягаче и прицепе. Методика исследований. Z 1, Z 2, Z 3, Z 4 нормальные реакции Нами приводится расчет, представляющий вариант решения для наиболее в автопоезде (Н); G масса брутто автолесовоза (кг); массового типов автопоездов [10]. Нормальные реакции автодороги на осях авто- G T, G П масса брутто тягача и прицепа соответственно (кг); поезда при торможении рассчитываются P 1, P 2, P 3, P 4 тормозные нагрузки по зависимостям из уравнений статики. на мостах автопоезда (Н); Схема сил показана на рис. Поэтому в P jt сцепном устройстве автопоезда присутствует, P jп моменты инерции автопо- сила сжатия Q. езда (Н); Система уравнений равновесия для Q усилие в сцепке автопоезда(н); автопоезда следующая: L T, L П расстояние между мостами (м); Z1LT PjT ht GT bt Qh 0; Z2LT PjT ht GT at Qh 0;. P P P Q jt 1 2. Автомобиля с прицепом: Z3LП PjП GП bп Qh 0; Z4LП PjП hп GП aп Qh 0;. P P P Q jп 3 4. (1) (2) Путем преобразования уравнений (1) и (2) получим следующие соотношения определения нормальных реакций на ведущих мостах автопоезда: a T, a П расстояние от переднего моста до центра тяжести автопоезда (м); в T, в П расстояние от заднего моста до центра тяжести автопоезда (м); Лесотехнический журнал 3/ h, T h П просвет от центра тяжести автопоезда (м); h расстояние сцепки до поверхности дороги (м). Результаты исследований и выводы. Данные выражения позволяют произвести расчет скорости движения лесовозных автопоездов при минимальном

164 Лесоинженерное дело Рисунок. Силы, возникающие в автопоезде расходе топлива, определение нормальных реакций в мостах автопоезда [1]. В режиме движения при набегании прицепа на автомобиль (в сцепном устройстве возникает сила сжатия Q, принимающая следующий вид: mt X T P1 P2 Q; (4) mп X П P3 P4 Q. Преобразуя систему уравнений, получим дифференциальное уравнение перемещения звеньев автолесовоза: 1 1 X 1 C X1 AT AП t1; (5) mt mп и X X A A t (6) 2 1, 1 T П 1 где частота колебаний звеньев, 1 1 Cg 1 1 C m T m П G T П Cg T C П g. G G Т П Т П (7) Для случая, когда в устройстве возникают растягивающие усилия, выражение примет вид: mt X T P1 P2 Q; (8) mп X П P3 P4 Q. Тогда уравнение относительного положения звеньев будет следующим: 1 1 X 1 C X1 AT AП t1. (9) mt mп Тогда 2 X X A A t (10). 1 1 T П 1 Данные уравнения второго порядка отличаются положительными или отрицательными знаками частей [4]. На основании вышеизложенного, системы уравнений можно записать следующим образом: AT AП 1 X1 t 2 1 sin t 1. Усилие в сцепке: (11) AT AП 1 Q1 C t 2 1 sin t 1. (12) Скорость торможения можно вычислить, используя значение тормозной силы Р: A T 1 2 T PT g 1 T P. m m t m G t T T o T o T (13) 164 Лесотехнический журнал 3/2015

165 Лесоинженерное дело A П P m m t m G t 3 4 П PП g 1 П П П o П o П g 1 T П AT AП P G t o T П g 1 T П П T P G t o T П g 1 T T T T T T P G t o T П g 1 T T P. G t o T П. (14) (15) Подставим выражения (7) и (15) в (12), имеем следующее усилие в сцепке автолесовоза в режиме торможения: 1 1 Q P t sin t. 1 П П 1 1 to (16) Усилие в стадии торможения можно описать следующим: Q 1 Ж P. 1 T T (17) to Тогда уравнение (16) после преобразования: 1 Q1 QЖ 1 sin t 1 1. t1 t (18) Выражение (18) позволяет сделать вывод, что значение усилия в сцепке с пружиной, и жесткой сцепке, снижается до положительного sin t1, [11]. Выражение (16) показывает направление и величину усилия в сцепке положительный знак характеризует сжатие, отрицательный растяжение в сцепке. Знаки в (16), устанавливаются от и T T, так как величина П П 1 t1 sin t 1 является положительной, а t1 sin t1, то есть угла выше его синуса. Следовательно, в режиме торможения на автомобильных дорогах отсутствует усилие при T T, и П П.Усилие сжатия в сцепке может быть при условии T T ; П П ; а растяжения при условии T T ; и П П. Определение оптимальных скоростей движения лесовозных автопоездов из условия минимизации расхода топлива и скорость торможения зависит от следующих факторов: - перераспределение усилий между мостами; - шарнирное соединение звеньев автолесовоза, обеспечивающее повышение устойчивости многозвенной транспортной системы в режиме торможения [9, 10]. При наличии блокировки в колесах автопоезда, в сцепном устройстве возникает определенное продольное усилие, а попереч- ное усилие, возникающее при криволинейном движении автопоезда (вираж) достаточно сильно влияет на устойчивость автопоезда и выбор скоростного режима движения. Все указанные усилия оказывают влияние на характер и величину заноса прицепа, даже при незначительной величине поперечной силы в сцепном устройстве автопоезда. Библиографический список 1. Бурмистрова, О. Н. Определение оптимальных скоростей движения лесовозных автопоездов из условия минимизации расхода топлива [Текст] / О. Н. Бурмистрова, С. А. Ко- Лесотехнический журнал 3/

166 Деревопереработка. Химические технологии роль // Вестник Московского государственного университета леса Лесной вестник (93). С Говорущенко, Н. Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте [Текст] / Н. Я. Говорущенко. М. : Транспорт, с. 3. Курьянов, В. К. Автомобильные дороги [Текст] : учеб. пособие / В. К. Курьянов, Д. Н. Афоничев. Воронеж, с. 4. Сушков, А. С. Методические основы параметров процессов модели управления системой «дорожные условия - транспортные потоки» [Текст] / А. С. Сушков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, (84). Режим доступа: 5. Определение параметров, характеризующих движение лесовозных автопоездов по участку магистрали общего пользования [Текст] / В. Н. Макеев, С. И. Сушков, А. И. Фурменко, М. С. Солопанов // Лесотехнический журнал (11). С Hare, Warren A mixed-integer linear programming model to optimize the vertical alignment considering blocks and side-slopes in road construction [Text] / Hare, Warren; Lucet, Yves; Rahman, Faisal // European journal of operational research, Vol Issue 3. pp Published:MAR Santos, Joao A life cycle assessment model for pavement management: methodology and computational framework [Text] / Santos, Joao; Ferreira, Adelino; Flintsch, Gerardo // International journal of pavement engineering, Vol. 16. Issue 3. pp Published: MAR Liyanage, Champika Measuring Success of PPP Transport Projects: A Cross-Case Analysis of Toll Roads [Text] / Liyanage, Champika; Villalba-Romero, Felix // Transport reviews, Vol. 35. Issue 2. Special Issue: SI Pages: Published: MAR Setinc, Marko Optimization of a highway project planning using a modified genetic algorithm [Text] / Setinc, Marko; Gradisar, Mirko; Tomat, Luka // Optimization, Vol. 64. Issue 3. pp Published: MAR Burdett, R. Block models for improved earthwork allocation planning in linear infrastructure construction [Text] / R. Burdett, E. Kozan, R. Kenley // Engineering optimization, Vol. 47. Issue 3. pp Published: MAR Janssen, Thomas Design and construction in existing contexts: Replacement of the first High Bridge Levensau [Text] / Janssen, Thomas // Stahlbau, Vol. 84. Issue 3. pp Published: MAR References 1. Burmistrova O.N., Korol S.A. Opredelenie optimal'nyh skorostej dvizhenija lesovoznyh av-topoezdov iz uslovija minimizacii rashoda topliva [Determination of optimal speeds logging trucks from the condition of minimizing fuel consumption]. Lesnoj vestnik [Forest Gazette], 2013, no. 1 (93), pp (In Russian). 166 Лесотехнический журнал 3/2015

167 Деревопереработка. Лесоинженерное Химические дело технологии 2. Govorushchenko N.Y. Jekonomija topliva i snizhenie toksichnosti na avtomobil'nom transporte [Fuel economy and reduced toxicity in road transport]. Moscow, 1990, 135 p. (In Russian). 3. Kuryanov V.K., Afonichev D.N. Avtomobil'nye dorogi [Highways]. Voronezh, 2007, 284 p. (In Russian). 4. Sushkov A.S. Metodicheskie osnovy parametrov processov modeli upravlenija sis-temoj «dorozhnye uslovija - transportnye potoki» [Methodical bases of process parameters control model system "road conditions - traffic flows"]. Politematiche-skij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Multidisciplinary network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University], 2012, no. 10 (84), Available at: (In Russian). 5. Makeev V.N., Sushkov S.I., Furmenko A.I., Solopanov M.S. Opredelenie parametrov, harakterizujushhih dvizhenie lesovoznyh avtopoezdov po uchastku magistrali obshhego pol'zovanija [Determination of the parameters characterizing the movement of timber trains on the section of the highway public], Lesotekhnicheskii zhurnal, 2013, no. 3 (11), pp doi: /1772. (In Russian). 6. Hare Warren, Lucet Yves, Rahman Faisal A mixed-integer linear programming model to optimize the vertical alignment considering blocks and side-slopes in road construction. European journal of operational research, Vol. 241, Issue 3, pp Published:MAR Santos, Joao, Ferreira Adelino, Flintsch Gerardo A life cycle assessment model for pavement management: methodology and computational framework. International journal of pavement engineering, Vol. 16, Issue 3, pp Published: MAR Liyanage Champika, Villalba-Romero Felix Measuring Success of PPP Transport Projects: A Cross-Case Analysis of Toll Roads. Transport reviews, Vol. 35, Issue 2. Special Issue: SI Pages: Published: MAR Setinc Marko, Gradisar Mirko, Tomat Luka Optimization of a highway project planning using a modified genetic algorithm. Optimization, Vol. 64, Issue 3, pp Published: MAR Burdett R., Kozan E., Kenley R. Block models for improved earthwork allocation planning in linear infrastructure construction. Engineering optimization, Vol. 47, Issue 3, pp Published: MAR Janssen Thomas Design and construction in existing contexts: Replacement of the first High Bridge Levensau. Stahlbau, Vol. 84, Issue 3, pp Published: MAR Сведения об авторах Сушков Сергей Иванович заведующий кафедрой промышленного транспорта, строительства и геодезии, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова», доктор технических наук, профессор, г. Воронеж, Российская Федерация, Бурмистрова Ольга Николаевна заведующая кафедрой технологии и машины лесозаготовок, ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет», доктор технических наук, профессор, г. Ухта, Российская Федерация, Лесотехнический журнал 3/

168 Деревопереработка. Лесоинженерное Химические дело технологии Information about authors Sushkov Sergey Ivanovich Head of the Department of Industrial Transport, Civil Engineering and Geodesy, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Engineering, Professor, Voronezh, Russian Federation, Burmistrov Olga Nikolaevna Head of technology and machines harvesting and engineering geodesy, Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Ukhta State Technical University», DSc in Engineering, Professor, Ukhta, Russian Federation, Лесотехнический журнал 3/2015

169 Деревопереработка. Химические технологии DOI: /14165 УДК 674(075) ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИХ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ИЗ ОПЫТА ЭКСПЕРТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Е. В. Горбунов 1 Л. В. Панова 1 кандидат технических наук С. Г. Атаманов 1 1 ООО «Альянс Экспертов», г. Воронеж, Российская Федерация До настоящего времени вопросам взрывопожароопасности на объектах деревообрабатывающего комплекса уделялось недостаточное внимание, несмотря на то, что их место в системе безопасности предприятий хранения и переработки растительного сырья четко обусловлено наличием общего фактора горючей пыли. Такой подход нашел свое отражение в действующей на сегодняшний день нормативно-технической базе, оценка соответствия требованиям которой является целью экспертной деятельности. Приведенный в данной работе анализ теории основ промышленной безопасности и практики ее реализации на конкретных объектах диктует необходимость обобщения и конкретизации имеющегося инструментария в целях его доступного и одновременно в достаточной мере научно обоснованного применения, как эксплуатирующими опасные производственные объекты организациями, так и экспертным сообществом. При этом учет особенностей технологических процессов на предприятиях деревообрабатыващего комплекса является ключевым условием в решении поставленной задачи. Наиболее опасным деревообрабатывающим оборудованием с позиции оценки обеспечения промышленной безопасности взрывопожароопасных объектов хранения и переработки растительного сырья являются фильтр-циклоны аспирационных сетей из-за высокой концентрации древесной пыли в замкнутом объеме пространства, увеличивающем риск опасности взрыва пылевоздушной смеси при наличии источника с достаточной энергией. Частой причиной пожаров является неисправность подшипников валов и их последующий перегрев. Риск возникновения аварии несет в себе повышенное давление в гидравлических прессах с подогреваемыми верхними и нижними плитами, применяемыми для изготовления листов фанеры, плит МДФ. Все это есть элементы риск-ориентированного подхода в оценке системы промышленной безопасности деревообрабатывающих предприятий. Ключевые слова: промышленная безопасность, деревообработка, древесная пыль, пожаровзрывоопасность, оборудование. Лесотехнический журнал 3/

170 Деревопереработка. Химические технологии THEORETICAL AND PRACTICAL ASPECTS OF INDUSTRIAL SAFETY AT THE WOODWORKING FACTORIES EXPERIENCED BY E. V. Gorbunov 1 L. V. Panova 1 PhD in Engineering S. G. Atamanov 1 1 «Alliance of Experts», Voronezh, Russian Federation Abstract Nowadays it is giveninsufficient attention to the explosion and fire hazard issues at the facilities of woodworking complex, despite the fact that its place in the enterprise security storage and processing of wooden raw materials is obviously understood due to the presence of a common factor - combustible dust. This approach is reflected in the current regulatory and technical framework, its conformity assessment is the basis of expert activity. In this paperwe analyze the theory of industrial safety and its implementation. The analysis dictates the need of generalization and specification of available tools in order to ensure it is accessible and at the same time sufficiently scientifically based applications, such as operating hazardous production facilities for organizations and experts. In this account of the special technological processes at the enterprises of woodworking complex it plays the key role. The most dangerous position of woodworkning equipment with industrial safety assessment of explosive storage facilities and processing of vegetable raw materials are filter-cyclone suction of networks due to the high concentration of wood dust in a confined amount of space. It increases the risk of explosion hazards in the presence of a dusty mix source with sufficient energy. A frequent cause of fires is failure shaft bearings and their subsequent overheating. The risk of an accident carries a high blood pressure in a hydraulic press with heated upper and lower plates, used for production of sheets of plywood, MDF. All these are elements of a risk-based approach in the evaluation of industrial safety of woodworking companies. Keywords: industrial safety, woodworking, wood dust, explosion and fire hazard equipment. Оборудование, применяемое на деревообрабатывающих предприятиях, условно можно разделить на основное и вспомогательное. К основному относятся машины и линии, выполняющие формообразующие операции. К вспомогательному относятся устройства для создания безопасных условий труда. Например, аспирационное, вентиляционное и пневмотранспортное оборудование. Основным опасным фактором является древесная пыль, выделяющаяся при осуществлении производственных операций с древесиной и продуктами её переработки. В смеси с воздухом древесная пыль образует взрывоопасные пылевоздушные смеси. Основные понятия, касающиеся взрывобезопасности производственных процессов приведены в ГОСТ Основные показатели пожаровзрывоопасности горючих пылей приведены в ГОСТ Для обеспечения промышленной безопасности применяются системы аспирации с целью снижения концентрации древесной пыли в воздухе рабочей зоны до безопасных значений. Не обходятся без внимания такие простые и привычные методы защиты работающих как использова- 170 Лесотехнический журнал 3/2015

171 Деревопереработка. Химические технологии ние защитных ограждений быстровращающихся нических устройств, выдаваемого непосредются элементов оборудования. Используственно Федеральной службой по экологиченических современные методы предотвращения скому, технологическому и атомному надзору доступа в опасные зоны путем применения (далее Ростехнадзор), выполняющей фотоэлектрической защиты и контактных функции органа исполнительной власти в ковриков, подтверждающих присутствие области промышленной безопасности. оператора в опасной зоне и автоматически В настоящее время изготовителюпоставщику отключающих оборудование. оборудования необходимо прой- Согласно действующей в настоящее ти процедуру подтверждения соответствия в время нормативно-технической документации специализированном органе подтверждения деревообрабатывающее оборудование соответствия, имеющим аттестат аккредита- должно соответствовать требованиям Технического ции, выданный специально созданной Феде- регламента Таможенного союза ТР ральной службой по аккредитации. Таким ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» образом, с Ростехнадзора была снята одна из (п. 168 Федеральных норм и пра- функций, но появилась новая структура. вил в области промышленной безопасности Однако основным документом, используемым «Правила безопасности взрывопожароопасных экспертом в области промышленной производственных объектов хранения и безопасности объектов хранения и переработки переработки растительного сырья»). Положения растительного сырья являются Феде- данного регламента накладывают на ральные нормы и правила в области промышленной изготовителей деревообрабатывающего оборудования безопасности «Правила безопас- определенные требования. Так, ности взрывопожароопасных производственных оборудование в обязательном порядке должно объектов хранения и переработки расти- укомплектовываться руководством по тельного сырья», утвержденные приказом эксплуатации (инструкцией) и паспортом, Ростехнадзора от 21 ноября содержащим, помимо прочего, модель и заводской К сожалению, этот документ не лишен номер конкретной машины. недостатков. Например, в разделе III «Выбор, В паспорте обязательно должен быть размещение и эксплуатация оборудования» указан назначенный срок эксплуатации и действующей редакции Федеральных норм и прописан весь «жизненный цикл» устройства, правил в области промышленной безопасно- начиная с консервации и упаковывания, и сти «Правила безопасности взрывопожаро- заканчивая утилизацией изделия в момент, опасных производственных объектов хранения когда дальнейшее продление срока безопасной и переработки растительного сырья» эксплуатации оборудования не актуально сделан упор на технологическое оборудование по причине физического износа узлов и агрегатов. мукомольно-крупяной, комбикормовой и Ранее для обеспечения безопасной элеваторной промышленности. Конкретных эксплуатации вновь изготовленного оборудования требований к оборудованию деревообраба- было необходимо пройти процедуру тывающей промышленности в тексте Правил получения Разрешения на применение тех- нет. Также в Правилах отсутствуют требова- Лесотехнический журнал 3/

172 Деревопереработка. Химические технологии ния к оборудованию сахарной, табачной, дувные машины и вентиляторы в пневмотранспортных чайной и хлопковой промышленности. А во и аспирационных установ- всех перечисленных направлениях мы имеем ках должны быть установлены после пылеуловителей дело именно с растительным сырьем. Древесная, (см. п. 516 Федеральных норм и сахарная, табачная, чайная и хлопковая правил в области промышленной безопасно- пыли не менее опасны, чем зерновая или сти «Правила безопасности взрывопожаро- мучная. опасных производственных объектов хранения Таким образом, в настоящее время экспертам и переработки растительного сырья»). в области промышленной безопасности Кроме того, частой причиной пожаров при оценке соответствия требованиям является неисправность подшипников валов промышленной безопасности технических и их последующий перегрев. К перегреву могут устройств, применяемых на опасных производственных привести нарушение смазки трущихся объектах IV класса опасности в поверхностей, загрязнение, перегрузка машины деревообрабатывающей отрасли промышленности, и др. Дополнительным фактором, уве- приходится опираться на другую личивающим риск возникновения аварии, действующую нормативно-техническую документацию является повышенное давление в гидравли- это в основном ГОСТы и ческих прессах с подогреваемыми верхними справочные пособия [5]. и нижними плитами, применяемыми для изготовления Наиболее опасным деревообрабатывающим листов фанеры, плит МДФ и т.п. оборудованием с позиции оценки Сушильные агрегаты (печи) представляют обеспечения промышленной безопасности большую опасность по причине высо- взрывопожароопасных объектов хранения и кой температуры. Данные устройства оснащаются переработки растительного сырья являются автоматическими устройствами кон- фильтр-циклоны аспирационных сетей из-за троля температуры, сблокированными с устройствами высокой концентрации древесной пыли в отключения. Подобные устройст- замкнутом объеме пространства, увеличивающем ва оснащаются дополнительными средствами риск опасности взрыва пылевоз- пожарной безопасности. Например, установва душной смеси при наличии источника с достаточной кой спринклерных систем пожаротушения, энергией. Таким источником может которые применены в конструкции соломкокой послужить разряд статического электричества сушильного аппарата модели СПС, смонтижения, вследствие высокого потенциала напрярованном в цехе ООО «Спичечная фабрика возникающего при трении частичек «Победа» (село Верхний Ломов, Пензенская пыли о металлические стенки пылесборников. область). Основным способом устранения подоб- В виду того, что подавляющее число ной опасности является защитное заземление. деревообрабатывающего оборудования приных При оценке безопасности аспирационводится в действие электрической энергией, сетей следует обращать внимание на местоположение особые требования предъявляются к типу вентилятора. приводных электродвигателей. Степень за- В помещениях категории Б воздухощиты оболочки используемых электродвига- 172 Лесотехнический журнал 3/2015

173 Деревопереработка. Химические технологии телей выбирается в зависимости от категории ламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011 помещений по взрывопожарной и пожарной «О безопасности оборудования для работы опасности и класса зон по взрыво- и пожароопасности, во взрывоопасных средах» (п. 458 Федеральвание. в которых установлено оборудоных норм и правил в области промышленной Выбор электрооборудования по виду безопасности «Правила безопасности взрывопожароопасных защиты производится по ГОСТ IEC производственных объек Электрооборудование должно соответствовать тов хранения и переработки растительного требованиям Технического регтов сырья». Библиографический список 1. ГОСТ Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность. Общие требования [Текст]. М. : ИПК Издательство стандартов, с. 2. ГОСТ Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования [Текст]. М. : Государственный комитет СССР по стандартам, с. 3. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования (утв. Решением Комиссии Таможенного союза от ) [Электронный ресурс]. Режим доступа: 4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья» (утв. приказом Федеральной службой по экологическому, технологи-ескому и атомному надзору от ) [Электронный ресурс] // СПС КонсультантПлюс. 5. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения [Текст]: Справ. Изд. : в 2 книгах / А. Н. Баратов, А. Я. Корольченко, Г. Н. Кравчук и др. М. : Химия, с. 6. ГОСТ IEC Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 14. Выбор и установка [Текст]. М.: Стандартинформ, с. 7. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» (утв. Решением Комиссии Таможенного союза от ) [Электронный ресурс]. Режим доступа: 8. Справочник. Серия «Строитель». Деревообработка. Инструменты и оборудование [Текст]. М.: Стройинформ, Ростов н/д : Феникс, с. 9. Александров, А. Н., Козориз Г. Ф. Пневмотранспорт и пылеулавливающие сооружения на деревообрабатывающих предприятиях [Текст]: Справочник под ред. А. Н. Александрова. М. :Лесн. пром-сть, с. 10. Ross, B. Failure Analysis Associates [Text] / B. Ross, G. M. Pound, R. Kadlec / 2225 East Bayshore Road, Palo Alto, California, 94303, USA. 11. Kennedy, J. Fires and Explosions. Determining cause and origin [Text] / J. Kennedy. P. Лесотехнический журнал 3/

174 Деревопереработка. Химические технологии M. Kennedy / Investigations Institute, Chicago, Illinois, «Proc. Int. Symp. Explos. Hazard Classif [Text]. Vapors. Gases and Dusts, Washington, D.C. July , 1986», Washington, D.C.J, 1987, References 1. GOST Sistema standartov bezopasnosti truda. Vzryvobezopasnost'. Obshhie trebovanija [Federal standard Occupational safety standards system. Explosion. General requirements]. Moscow: Publisher IPC Standards, 2003, 5 p. (In Russian). 2. GOST Sistema standartov bezopasnosti truda. Pozharovzryvobezopas-nost' gorjuchih pylej Obshhie trebovanija [Federal standard Occupational safety standards system. Fire and explosion safe, combustible dusts. General requirements]. Moscow: State Committee for Standards, 1986, 15 p. (In Russian). 3. Tehnicheskij reglament Tamozhennogo sojuza TR TS 010/2011 «O bezopasnosti mashin i oborudovanija (utv. Resheniem Komissii Tamozhennogo sojuza ot ) [The technical regulations of the Customs union TR CU 010/2011 "On the safety of machinery and equipment (app. Commission Decision of the Customs Union on )]. Available at: (In Russian). 4. Federal'nye normy i pravila v oblasti promyshlennoj bezopasnosti «Pravila bezopasnosti vzryvopozharoopasnyh proizvodstvennyh obektov hranenija i pererabotki rastitel'nogo syr'ja» (utv. prikazom Federal'noj sluzhboj po jekologicheskomu, tehnologieskomu i atomnomu nadzoru ot ) [The federal rules and regulations in the field of industrial safety "Safety explosion-hazardous production facilities of storage and processing of vegetable raw materials" (approved by the. By order of the Federal Service for Ecological, technologists eskomu and Nuclear Supervision of )]. SPS Consultantplus. (In Russian). 5. Barat A.N., Korolchenko A.Y., Kravchuk G.N. and el. Pozharovzryvoopasnost' veshhestv i materialov i sredstva ih tushenija [Explosion-hazardous substances and materials and their means of extinguishing]. Moscow, 1990, 496 p. (In Russian). 6. GOST IEC Jelektrooborudovanie, primenjaemoe v zonah, opasnyh po vosplameneniju gorjuchej pyli. Chast' 14. Vybor i ustanovka [Federal standard IEC Electrical equipment used in areas that are dangerous due to combustible dust. Part 14: Selection and installation]. Moscow: Standartinform, 2013, 28 p. (In Russian). 7. Tehnicheskij reglament Tamozhennogo sojuza TR TS 012/2011 «O bezopasnosti oboru-dovanija dlja raboty vo vzryvoopasnyh sredah» (utv. Resheniem Komissii Tamozhennogo soju-za ot ) [Technical Regulations of the Customs Union TR CU 012/2011 "On safety equip-ment for use in potentially explosive atmospheres" (approved by the. Commission Decision of the Customs soybeans from )]. Available at: (In Russian). 8. Spravochnik. Serija «Stroitel'». Derevoobrabotka. Instrumenty i oborudovanie [Reference book. A series of "Builder". Woodworking. Tools and equipment]. Moscow, 2006, 442 p. (In Russian). 9. Alexandrov A.N., Kozoriz G.F. Pnevmotransport i pyleulavlivajushhie sooruzhe-nija na 174 Лесотехнический журнал 3/2015

175 Деревопереработка. Химические технологии derevoobrabatyvajushhih predprijatijah [Pneumatic and dust removal equipment of woodworking production]. Moscow, 1988, 248 p. (In Russian). 10. Ross B., Pound G.M., Kadlec R. Failure Analysis Associates, 2225 East Bayshore Road, Palo Alto, California, 94303, USA. 11. Kennedy J., Kennedy P.M. Fires and Explosions. Determining cause and origin. Investigations Institute, Chicago, Illinois, «Proc. Int. Symp. Explos. Hazard Classif. Vapors. Gases and Dusts, Washington, D.C. July , 1986», Washington, D.C.J, 1987, Сведения об авторах Горбунов Евгений Валентинович эксперт по промышленной безопасности ООО «Альянс Экспертов», г. Воронеж, Российская Федерация; Панова Лилия Владимировна директор ООО «Альянс Экспертов», г. Воронеж, Российская Федерация; Атаманов Сергей Геннадьевич специалист по промышленной безопасности ООО «Альянс Экспертов», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about authors Gorbunov Eugeny Valentinovich - expert on industrial safety of «Alliance of Experts», Voronezh, Russian Federation; Panova Lilia Vladimirovna director of the «Alliance of Experts», Voronezh, Russian Federation; Atamanov Sergey Gennad'evich - specialist on industrial safety of «Alliance of Experts», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; DOI: /14166 УДК ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЧНОСТЬ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДРЕВЕСИНЫ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ОСНОВЕ МАГНИТООБРАБОТАННЫХ КЛЕЕВ доктор технических наук, профессор В. М. Попов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Воронеж, Российская Федерация На современных деревообрабатывающих предприятиях существенный объем готовой продукции составляют изделия из клееной древесины. Операции по склеиванию применяются по изготовлению фанеры, щитового паркета, мебели, несущих и ограждающих конструкций и особенно Лесотехнический журнал 3/

176 Деревопереработка. Химические технологии в домостроении. Основным требованием к изделиям из клееной древесины является прочность клеевых соединений. Применяемые в настоящее время технологии склеивания древесины не отвечают предъявляемым потребителем требованиям по прочностным характеристикам готовой продукции. В работе рассматривается технологический прием, в основу которогу заложен эффект повышения прочности клеевых соединений древесины, сформированных на основе клеев, применяемых в деревообработке, подвергнутых модификации путем воздействия на клей постоянным магнитным полем. Исследуется влияние основных технологических факторов, оказывающих влияние на процесс формирования клеевых соединений на основе клеев, модифицированных воздействием магнитного поля. Экспериментально установлено влияние напряженности поля, времени его воздействия, давления и температуры. Показано, что превалирующее влияние на прочность соединений на клеях имеет напряженность магнитного поля. Установлено также, что при воздействии магнитным полем на клей с отвердителем от 2 до 10 % по массе предел прочности клеевого соединения выше, чем для необработанного клея. Приведенные в работе данные исследований позволяют создавать клееную древесину с повышенной прочностью. Ключевые слова: клей, клеевое соединение, магнитное поле, напряженность, предел прочности. INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FACTORS ON THE STRENGTH OF THE ADHESIVE COMPOUNDS OF WOOD, FORMED ON THE BASIS OF MAGNETO- TREATED ADHESIVES DSc in Engineering, Professor V. M. Popov Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract In modern woodworking factories a significant amount of the finished product up articles of laminated wood. Operations gluing used for the production of plywood and panelboard parquet, furniture, supporting and enclosing structures and particularly in housing construction. The main requirement for the products of plywood is the strength of the bond. The currently used technology gluing wood do not meet the requirements of the customer on the strength characteristics of the finished product. In this paper the technological method, based kotorog laid the effect of increasing the bonding strength of wood formed based adhesives used in the wood subjected to modification by exposing the adhesive static magnetic field. The influence of the main technological factors influencing the formation of adhesive joints based adhesives modified by the influence of the magnetic field. It was established experimentally the effect of field strength, the time of his exposure, pressure and temperature. It is shown that the dominant influence on the strength of adhesives on a magnetic field. It was also found that the action of the magnetic field on the glue and hardener from 2 to 10 % by weight limit of the bonding strength is higher than for the untreated adhesive. These data in the study allow the creation of laminated wood with high strength. Keywords: glue, adhesive joint, magnetic field, intensity, tensile strength. 176 Лесотехнический журнал 3/2015

177 Деревопереработка. Химические технологии Результаты ранее проведенных экспериментальных исследований по влиянию по для клея ПВА и ( H, t) 4,5 10 H 5, t стоянного магнитного поля на полимерные (2) 3 3,8 10 Н t 0,17 Н 0,12 t 1,46. клеи, используемые в деревообработке, свидетельствуют о значительном повышении Анализ рис. 1 показывает, что параметры H и t вызывают эквивалентное действие прочности клеевых соединений древесины на прочность. Об этом свидетельствуют и [1, 2, 3]. Для отработки более эффективной одинаковые знаки коэффициентов перед H 2 и технологии склеивания древесины на клеях, t 2 и перед Н и t в аппроксимирующих выражениях (1) и (2). Эквивалентность влияния Н модифицированных воздействием магнитного поля, требуется исследовать влияние основных технологических факторов, харак- и t на прочность дает основание утверждать, что результаты склеивания будут почти одинаковыми при применении слабого магниттерных для этой операции. Особый интерес представляет оценка ного поля в течение длительного времени относительного вклада на прочность клеевого соединения τ напряженности магнитного или при применении сильного поля в течение короткого времени. Последний вариант может быть реализован путем применения, поля и времени его воздействия t на клей. На рис. 1 приведены поверхности, скажем, импульсного магнитного поля. Здесь аппроксимирующие ранее полученные также стоит отметить, что как по переменной опытные данные для клеев марки Supraterm 436 и ПВА. Аппроксимация зависи- Н, так и по переменной t функция τ (H, t) выходит на насыщение при увеличении переменной. Это означает, что повышать напрямостей τ (H, t) проведена методом наименьших квадратов [4]. Получены следующие аппроксимирующие выражения женность поля более А/м и увеличивать время выдержки более 20 мин нецелесообразно, поскольку это не приводит к росту ( H, t) 6,9 10 H 3,8 10 t (1) 3 4,6 10 Н t 0,028 Н 0,094 t 6,2. прочности клеевого соединения. Рис. 1. Поверхности τ(h, t), аппроксимированные полиномом второго порядка: а клей ПВА; б Supraterm 436 Лесотехнический журнал 3/

178 Деревопереработка. Химические технологии Исходя из основных положений по технологии ( H, P) 0,260 Н - 2,167 Р 6,433, (3) склеивания древесины [5, 6, 7, 8], Ниже приводятся аппроксимирую- следует ожидать влияние на прочность соединения щие выражения для других значений вреженности кроме отмеченных выше напрямени выдержки и температуры: магнитного поля и времени его Для t=10 мин и Т=20 С воздействия также давление Р и температуры Н, Р 0,256Н 5,50Р 3, 85 ; (4) Т. Полученные экспериментальные зависимости τ (H, Р) аппроксимированы линейной Для t=15 мин и Т=25 С Н, Р 0,274Н 9,417Р 2, 317 ; (5) зависимостью вида ( Н, Р) a Н b P с, где коэффициенты a, b, c находились с использованием метода наименьших квадратов. Для значений продолжительности обработки в магнитном поле t=5 мин и температуры окружающей среды при склеивании Т=15 С получено аппроксимирующее выражение Для t=20 мин и Т=30 С Н, Р 0, 293Н 2,301Р 4, 609. (6) Для визуального анализа двойных зависимостей τ(н, Р) на рис. 2 и 3 приведены поверхности τ(н, Р), аппроксимированные зависимостью, и оптимальные области на зависимостях τ(н, Р), [9]. Рис. 2. Поверхности τ(н, Р), аппроксимированные линейной зависимостью 178 Лесотехнический журнал 3/2015

179 Деревопереработка. Химические технологии Рис. 3. Оптимальные области на зависимостях τ(н, Р), представленных в виде линий уровня, к выбору оптимальных значений параметров технологического процесса, где единицами измерения Н являются А/м, для Р МПа и для τ МПа. На рис. 3 затемнены области высоких значений предела прочности. Здесь в качестве границы между благоприятными и неблагоприятными областями пространства (Н, Р) условно выбрана изолиния τ=10 МПа. Анализируя полученные зависимости согласно рис. 2 и 3, можно сделать выводы, что среди двух технологических параметров Н и Р наибольшее влияние оказывает напряженность поля Н, в то время как давление склеивания Р практически мало влияет на прочность соединения. Следует также отметить, что благоприятные области на рис. 3 занимают значительную долю пространства (Н, Р), что свидетельствует о том, что прочность клеевого соединения будет достаточно высокой даже при существенных отклонениях технологических параметров, что достаточно часто имеет место в реальных условиях производства. Ранее проведенными исследованиями по влиянию на параметры магнитным полем [10, 11] отмечался эффект ускорения процесса желатинизации. Этот эффект объясняется увеличением энергии активации при отверждении полимера. Для установления зависимости времени желатинизации клея, применяемого в деревообработке, проведены исследования на клее марки КФЖ. В качестве отвердителя применялся 10 % раствор хлорида аммония в соотношении 10 % от массовой доли. Приготовленный клей помещался в кипящую воду и подвергался интенсивному перемешиванию. С помощью секундомера уста- Лесотехнический журнал 3/

180 Деревопереработка. Химические технологии навливалось время желатинизации. Полученные В ряде исследований [12, 13] отмеча- опытные данные приведены в таблице. лось, что на прочность клеевого соедине- Из таблицы видно, что с повышением ния древесины оказывает влияние концентрация напряженности магнитного поля ускоряется отвердителя. Естественно возника- процесс желатинизации обработанного ет вопрос о взаимном влиянии магнитного клея. Максимальная скорость желатинизации поля и отвердителя на прочность клеевого клея наступает при напряженности соединения. Проводились исследования о поля Н=(20-24) 10 4 А/м. При этом процесс влиянии отвердителя в виде (2-10) % расго желатинизации магнитообработаннотвора щавелевой кислоты для смолы КФЖ клея ускоряется почти на 10 с по сравнению на предел прочности клеевого соединения с временем желатинизации необра- образцов из дуба. Исследования проводи- ботанного клея. Отмеченный эффект открывает лись для магнитообработанной в поле надительности перспективы повышения произвопряженность А/м и необработанлись труда на стадии изготовления ной смолы КФЖ. Результаты проведенных изделий из клееной древесины. исследований представлены на рис. 4. Таблица Зависимость времени желатинизации клея КФЖ от напряженности магнитного поля. Напряженность магнитного поля Н 10-4 А/м Время желатинизации t, с 0 70,3 4 69,8 8 67, , , , ,4 Рис. 4. Влияние концентрации отвердителя С на прочность клеевого соединения образцов из дуба на основе обработанной в магнитном поле напряженностью А/м (1) и необработанной (2) смолы КФЖ 180 Лесотехнический журнал 3/2015

181 Деревопереработка. Химические технологии Анализируя данные рис. 4, можно роль в вопросе создания клеевых соединений видеть, что при воздействии магнитным древесины заданной прочности. полем на смолу в диапазоне отвердителя Приведенные выше результаты проведенных от 2 до 10 % предел прочности при скалывании исследований по влиянию основных выше, чем для необработанной смолы. технологических факторов на прочность При этом максимальное значение клеевых соединений древесины, сформиро- прочности имеет место при концентрации ванных на основе магнитообработанных клеев, отвердителя порядка 4 %. Данные рис. 4 открывают перспективы создания на де- также свидетельствуют о том, что концентрация ревообрабатывающих предприятиях клееной отвердителя играет существенную древесины повышенной прочности. Библиографический список 1. Попов, В.М. Интенсивная технология получения клееной древесины повышенной прочности [Текст] / В.М. Попов, А.В. Иванов // Вестник МГУЛ «Лесной вестник» С Попов, В.М. Влияние магнитного поля на прочность клееной древесины [Текст] / В.М. Попов, Иванов А.В., Шендриков М.А. // Вестник МГУЛ «Лесной вестник» С Попов, В.М., Механизм воздействия электрического поля на прочность клеевых соединений. [Текст] / В.М. Попов, С.С. Никулин, А.В.Латынин, Шендриков М.А. // Журнал прикладной химии Т. 86. Вып. 4. С Дегтярев, Ю.И. Методы оптимизации [Текст] / Ю.И. Дегтярев. М.: Сов. Радио, с. 5. Ковальчук, Л.М. Производство деревянных клееных конструкций [Текст] / Л.М. Ковальчук. М.: Лесная промышленность с. 6. Kollman, F. Einflub der Vergeschichte des Holses auf seine Verleimung [Text] / F. Kollman // Holstechnologie, Sonderhegst. рр Zenkteler, M. Uber die Klebarteit Verschiedeher Holsarten [Text] / M. Zenkteler // Holstechnologie, Sonderhegst. рр Фрейдин, А.С. Прогнозирование свойств клеевых соединений древесины [Текст] / А.С. Фрейдин, К.Т. Вуба. М.: Лесная промышленность, с. 9. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст] / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.М. Грановский. М.: Наука, с. 10. Кестельман, В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов [Текст] / В.Н. Кестельман. М.: Химия, с. 11. Макаров, О.Н. Полимерные материалы в машиностроении [Текст] / О.Н. Макаров. Пермь, с. 12. Азаров, В.И. Модификация карбамидоформальдегидных смол и клеевых композиций бытового назначения [Текст] : дис. канд. техн. наук / В.И. Азаров. М., с. Лесотехнический журнал 3/

182 Деревопереработка. Химические технологии References 1. Popov V.M., Ivanov A.V. Intensivnaja tehnologija poluchenija kleenoj drevesiny povyshennoj prochnosti [Intensive technology for producing laminated wood is elevated strength]. Lesnoj vestnik [Forest Gazette], 2007, no. 4, pp (In Russian). 2. Popov V.M., Ivanov A.V., Shandrikov M.A. Effect of magnetic field on the strength of glued laminated timber]. Lesnoj vestnik [Forest Gazette], 2008, no. 6, pp (In Russian). 3. Popov V.M., Nikulin S.S., Latinin A.V., Shendrikov M.A. Mehanizm vozdejstvija jelektricheskogo polja na prochnost' kleevyh soedinenij [The mechanism of action of the electric field strength of adhesive joints]. Zhurnal prikladnoj himii [Journal of Applied Chemistry]. 2013, Vol. 86, Iss. 4, pp (In Russian). 4. Degtyarev Ju.I. Metody optimizacii [Optimization methods]. Moscow, 1980, 272 p. (In Russian). 5. Kovalchuk L.M. Proizvodstvo derevjannyh kleenyh konstrukcij [Production of wooden glued structures]. Moscow, 1987, 248 p. (In Russian). 6. Kollman F. Einflub der Vergeschichte des Holses auf seine Verleimung. Holstechnologie, 1964, Sonderhegst, pp Zenkteler M. Uber die Klebarteit Verschiedeher Holsarten. Holstechnologie, 1964, Sonderhegst, pp Freidin A., Vuba K.T. Prognozirovanie svojstv kleevyh soedinenij drevesiny [Predicting the properties of adhesive joints of wood]. Moscow, 1980, 224 p. (In Russian). 9. Adler J.P., Markova E.V., Granovsky Y.M. Planirovanie jeksperimenta pri poiske optimal'nyh uslovij [Planning experiment in the search for optimal conditions]. Moscow, 1976, 279 p. (In Russian). 10. Kestelman V.N. Fizicheskie metody modifikacii polimernyh materialov [Physical methods for modification of polymer materials]. Moscow, 1980, 224 p. (In Russian). 11. Makarov O.N. Polimernye materialy v mashinostroenii [Polymeric materials in the engineering industry]. Perm, 1977, 168 p. (In Russian). 12. Azarov V.I. Modifikacija karbamidoformal'degidnyh smol i kleevyh kompozicij bytovogo naznachenija dis. kand. tehn. nauk [Modification of urea-formaldehyde resins and adhesive compositions domestic purposes PhD in Engineering diss]. Moscow, 1969, 159 p. (In Russian). Сведения об авторе Попов Виктор Михайлович профессор кафедры электротехники, теплотехники и гидравлики, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор технических наук, профессор, Воронеж, Российская Федерация; Information about author Popov Viktor Mikhailovich - Professor of electrical engineering, heat engineering and hydraulics, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Engineering, Professor, Voronezh, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/2015

183 Деревопереработка. Химические технологии DOI: /14167 УДК ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ИМПРЕГНИРОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИЕЙ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ доктор технических наук, профессор С. И. Рощина 1 кандидат технических наук, доцент М. В. Лукин 1 кандидат технических наук А. В. Лукина 1 М. С. Лисятников 1 1 ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Владимир, Российская Федерация С конца XIX века в центре внимания конструкторов и проектировщиков находится проблема усиления и восстановления несущих строительных конструкций и элементов. Широкое производство полимерных материалов позволило применять их для ремонта строительных конструкций. В последние годы полимеры находят широкое использование при ремонте деревянных конструкций, как в России, так и за рубежом. Использование полимеров является перспективным направлением в области ремонта деревянных строительных конструкций. В статье предложен метод восстановления деревянные строительных конструкции импрегнированием полимерной композицией на основе эпоксидной смолы, локально ослабленных деструкцией. Цель работы исследование и разработка технологии восстановления участков деревянных конструкций с зонами локально деструктированной древесины. Проанализированы причины возникновения деструкции в деревянных строительных конструкциях. В статье изложена методика инженерного и расчета на примере деревянной балки, локально ослабленной деструкцией в опорной зоне. Инженерные расчеты были подтверждены численным экспериментом, выполненные в программном комплексе «Лира 9.6». Изучены стадии напряженно-деформированного состояния древесины при нагружении внешней нагрузкой до разрушения. Исследованы физико-механические свойства полимерной композиции для восстановления деревянных конструкций. Приведен численный и инженерный методы расчета восстановленных деревянных конструкций, результаты экспериментальных исследований полимерных композиций и образцов древесины при кратковременном действии нагрузки. Разработана технология ремонта и восстановления работоспособности деревянных элементов конструкций путем импрегнирования ослабленных зон деревянных элементов конструкции. Даны рекомендации по практическому применению полимерных композиций при восстановлении деревянных конструкций. Доказана возможность восстановления работоспособности деревянной балки, ослабленной деструкцией путем использования полимерной композиции. Полученные результаты могут быть использованы в проектах реконструкции, ремонта, реставрации деревянных зданий и сооружений. Ключевые слова: древесина, импрегнирование, эпоксидная смола, восстановление несущей способности, численные исследования. Лесотехнический журнал 3/

184 Деревопереработка. Химические технологии RECOVERY WOODEN BEAMS IMPREGNATING POLYMER COMPOSITION BASED ON EPOXY RESINS DSc in Engineering, Professor S. I. Roschina 1 PhD in Engineering, Associate Professor M. V. Lukin 1 PhD in Engineering A. V. Lukina 1 M. S. Lisyatnikov 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Professional Education «Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs», Vladimir, Russian Federation Abstract Since the end of XIX century in the center of attention of designers and planners to be a problem and gain recovery bearing structures and elements. Extensive production of polymeric materials made it possible to use them for the repair of building structures. In recent years, polymers find extensive use in the repair of wooden structures, both in Russia and abroad. The use of polymers is a promising direction in the repair of wooden structures. This paper proposes a method of restoration of wooden structures by impregnating polymer composition based on epoxy resin, locally weakened destruction. Objective - research and development of technology for site remediation of wooden structures with areas of locally degraded wood. We analyzed the causes of the destruction of wooden building structures. The paper sets out the methodology and the engineering based on the example of a wooden beam, the destruction of locally weakened in the core zone. Engineering calculations were confirmed by numerical experiments carried out in the program complex "Lira 9.6". Studied stage of stress-strain state of the timber during loading external load to fracture. The physical and mechanical properties of the polymer composition for the restoration of wooden structures. The numerical and engineering methods for calculating the restored wooden structures, the results of experimental studies of polymer compositions and wood samples with short-term load. The technology of repair and restoration of health of wooden structural elements by impregnating weakened zones of wooden structural elements. The recommendations on the practical application of polymer compositions when restoring wooden constructions. The possibility of disaster recovery wooden beams weakened by the destruction by the use of the polymer composition. The results can be used in projects of reconstruction, renovation, restoration of wooden buildings. Keywords: wood, impregnation, epoxy, restoration of the bearing capacity, numerical study. Актуальность исследования Древесина, применяемая в конструкциях деревянного домостроения, часто подвергается неблагоприятным эксплуатационным воздействиям. В изменяющихся условиях температурно-влажностного режима происходит биопоражение микроорганизмами органического материала, появление гнили и деструкция древесины, что приводит к потере эксплуатационной надежности элементов деревянных конструкций в целом. В настоящее время применяют различные способы восстановления и усиления деревянных конструкций, базирующиеся в основном на выборочной замене пораженных участков конструкций цельной древесиной 184 Лесотехнический журнал 3/2015

185 Деревопереработка. Химические технологии или металлом [2]. Деревянные балки широко распространены в строительстве. Они нашли применение при строительстве общественных, производственных, сельскохозяйственных, складских зданий [3]. К основным факторам, снижающим эксплуатационную надежность деревянных балок относятся: несвоевременность проведения текущих и капитальных ремонтов, действие агрессивных сред, несоблюдение температурно-влажностного режима. Наиболее уязвимыми зонами деструкции деревянных конструкций являются опорные участки. Основным критерием ослабления сечения является степень деструкции древесины в элементах конструкций в процентах. Характерные типы сечений показан на рис. 1. С появлением высокопрочных полимерных материалов стало возможным восстанавливать пораженные участки несущих деревянных конструкций. Такие полимеры Рис. 1. Характерные деструктивные повреждения опорных зон деревянных балок: а) 0-50 %; б) 0-25 %; в) 0-25 %; г) 0-20 %; д) 0-25 %. позволяют обеспечивать достаточную термоогне- и морозостойкость усиливаемых элементов из древесины, повышают их биостойкость [4]. Предлагаемый метод ремонта и восстановления деструктированных опорных зон элементов в деревянных конструкциях заключается в импрегнировании в дефектную часть элементов деревянных конструкций полимерной композиции и создании полимер-древесной композиции [9] в деструктированной зоне. Такой подход к восстановлению является наиболее эффективным и перспективным. Расчет импрегнированных балок Восстановление деструктированных участков опорных зон деревянных балочных конструкций предполагается импрегнировать полимерной композицией [10] локальные участки деструктированной древесины [5]. Исследовали: «здоровую», деструктированную древесину и импрегнированную древесину полимерной композицией. В численном эксперименте рассматривались балки с типовыми размерами: длиной 4800 мм сечением 100х240 мм (рис. 2). Предложен инженерный метод расчета деревянных конструкций по приведенным геометрическим характеристикам, что позволяет оценивать несущую способность и деформативность в упругой стадии работы в соответствии с действующими нормами проектирования деревянных конструкций. Геометрические характеристики сечения с полимеркомпозитным включением принимают вид: Площадь приведенного сечения балки: F пр = F др + F кл n = b (h x) (1 + μ n). (1) Лесотехнический журнал 3/

186 Деревопереработка. Химические технологии Рис. 2. Общий вид балки, ослабленной деструкцией: а) восстановление деструктированного участка опорной зоны деревянной балки; б) импрегнированный участок где F др площадь древесины: F др = b h, (2) F кл площадь усиления: F кл = b x, (3) n коэффициент приведения: n = кл др, (4) где E кл модуль упругости полимера; E др модуль упругости древесины; b ширина сечения балки; x высота усиления; μ коэффициент армирования: μ = кл др =, (5) Статический момент инерции сечения: S пр = b (h x) у с ( ) + n x3 + x 12 n h у с x 2 2 (6) где: у с положение центра тяжести сечения: у с = ( ) ( ) ( ) ( ) (7) Момент инерции сечения относительно нейтральной оси: I пр = b ( ) + (h x) ус ( ) + + x n h у с (8) Инженерный метод можно рекомендовать для расчетов в упругой стадии работы древесины по I и II предельному состоянию. Для восприятия сдвигающих усилий в пограничной зоне соединения здоровой древесины с полимердревесной композицией рекомендуется установка дополнительных стальных стержней периодического профиля класса не ниже А300 (клеёных или ввинченных и прочих). 186 Лесотехнический журнал 3/2015

187 Деревопереработка. Химические технологии Соединения на наклонно вклеенных стержнях, работающих на совместное действие «растяжение с изгибом», должны удовлетворять условию: р + 1, (9) к где N р составляющая расчетного усилия на один стержень T, взывающая в наклонных стержнях напряжения растяжения: N р = T cos α, (10) где T расчетная несущая способность одного стержня по условию прочности на растяжение: T = R F, (11) где R расчетное сопротивление арматуры; F площадь арматуры; Q составляющая расчетного усилия на один стержень T, взывающая в наклонных стержнях напряжения изгиба: Q = T sin α, (12) где T н расчетная несущая способность стержня на один шов из условия его работы на изгиб (при шарнирном соединении): T н = 50 d, (13) где d диаметр арматуры. Условные обозначения балок на диаграммах приведены на рис. 3. По результатам расчета построены диаграммы «нагрузка - касательные напряжения» (рис. 4 и рис. 5). При помощи про- Рис. 3. Б-1 элемент деревянной конструкции со «здоровой» опорной зоной; Б-2 элемент деревянной конструкции с деструктированной частью в опорной зоне; Б-2у элемент деревянной конструкции с восстановленной (импрегнированной) опорной зоной Рис. 4. Диаграмма «нагрузка-касательные напряжения» (инженерный метод расчета) Рис. 5. Диаграмма «нагрузка касательные напряжения» (численный эксперимент) граммного комплекса «Lira» получены мозаики распределения касательных напряжений на опорах деревянных элементов (рис. 6). При нагружении деревянных элементов внешней нагрузкой до разрушения отчетливо проявляются три характерные и последовательные стадии напряженнодеформированного состояния: условноупругая, упруго-пластическая, разрушение [6, 8]. Численный эксперимент выполнен с учетом действительной работы древесины [1] и длительности действия нагрузки с использованием диаграмм σ-ε работы на «сжатие растяжение», полученной при Лесотехнический журнал 3/

188 Деревопереработка. Химические технологии лено, что касательные напряжения в опорной части балки, ослабленной (деструктированной) возрастают на %, по сравнению с балкой из древесины без повреждений. Касательные напряжения в деревянной балке с импрегнированными зонами полимерной композицией, сопоставимы с напряжениями, возникающими в балке из неповрежденной древесины. На основе численного эксперимента сделано заключение, что при длительном действии эксплуатационной нагрузки [7] приращение деформации в усиленной балке увеличиваются до 47 % и стабилизируются в течение года. Рис. 6. Мозаика и эпюра касательных напряжений τ xz на опоре: а) для балки Б-1; 1. Теоретически обоснована и экспе- Основные выводы б) для балки Б-2; в) для балки Б-2у; риментально подтверждена возможность г) эпюры касательных напряжений (τ xz х3) восстановления работоспособности древесины, ослабленной деструкцией путем ис- в опорном сечении балок Б-1, Б-2, Б-2у пользования полимерной композиции. испытаниях стандартных образцов. Это позволило учесть в расчетах анизотропию, пол- силового сопротивления с восстановлен- 2. Выполнен численный эксперимент зучесть и изменение модуля упругости древесины на этапах проектирования (рис. 7). путем импрегнирования полимерной комными опорными зонами деревянной балки В численном эксперименте установ- позицией локально деструктированного участка. Установлено, что расхождение инженерного метода с результатами численного эксперимента по прочности составляет 5-7 %, по жесткости 8-12 %. 3. Разработанные технические решения восстановления деревянных балок с ослабленными деструкцией зонами древесины, рекомендованы для использования в гражданском малоэтажном строительстве, а также для восстановления памятников архитектуры. Результаты исследований Рис. 7. Диаграмма «нагрузка деформации» во времени (балка Б-2у) ектирования деревянных рекомендованы для внесения в нормы про- конструкций. 188 Лесотехнический журнал 3/2015

189 Деревопереработка. Химические технологии Библиографический список 1. Ашкенази, Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов [Текст] / Е.К. Ашкенази. М. : Лесная промышленность, с. 2. Гроздов, В.Т. Усиление строительных конструкций при реставрации зданий и сооружений [Текст] / В.Т. Гроздов. Спб., с. 3. Ковальчук, Л.М. Производство деревянных клееных конструкций [Текст] / Л.М. Ковальчук. 3-е изд. перераб. и доп.: ООО РИФ «Стройматериалы», с. 4. Кононов, Г.Н. Химия древесины и ее основных компонентов [Текст] : учебник для вузов / Г. Н. Кононов. М. : МГУЛ, с. 5. Лукина, А.В. Совершенствование технологии восстановления деструктированной древесины в элементах деревянных конструкций [Текст] : дис.... канд. техн. наук: / А.В. Лукина. Архангельск, Ратнер, С.Б. Физическая механика пластмасс. Как прогнозируют работоспособность? [Текст] / С.Б. Ратнер, В.П. Ярцев. М.: Химия, с. 7. Roshchina, S.I. Allowance for creepin the study of the reinforced wood-based constructions [Text] / S. I. Roshchina, M.V. Lukin, P.B. Shokhin, M.S. Sergeev, M.S. Lisyatnikov // Life Science Journal no. 11 (9s). pp Самуль, В.И. Основы теории упругости и пластичности [Текст] : учеб. пособие для студентов вузов / В.И. Самуль. 2-е изд. перераб. М.: Высш. Школа, с. 9. Nadir, Ayrilmis Potential use of decayed wood in production of wood plastic composite [Text] / Nadir Ayrilmis, Alperen Kaymakci, Türker Güleç // Industrial Crops and Products no. 15. pp Rahul, Kumar Study of Mechanical Properties of Wood Dust Reinforced Epoxy Composite [Text] / Rahul Kumar, Kausik Kumar, PrasantaSahoo, SumitBhowmik // Procedia Materials Science no. 6. pp References 1. Ashkenazi E.K. Anizotropija drevesiny i drevesnyh materialov [Anisotropy of wood and wood materials]. Moscow, 1978, 224 p. (In Russian). 2. Grozdov V.T. Usilenie stroitel'nyh konstrukcij pri restavracii zdanij i sooruzhenij [Strengthening of building structures in the restoration of buildings and structures]. Saint Petersburg, 2005, 114 p. (In Russian). 3. Kovalchuk L.M. Proizvodstvo derevjannyh kleenyh konstrukcij [Glulam production structure]. OOO RIF "Strojmaterialy", 2005, 336 p. (In Russian). 4. Kononov G.N. Himija drevesiny i ee osnovnyh komponentov [Wood Chemistry and its main components]. Moscow, 1999, 247 p. (In Russian). 5. Lukina A.V. Sovershenstvovanie tehnologii vosstanovlenija destruktirovannoj drevesiny v jelementah derevjannyh konstrukcij kand. tehn. nauk dis. [Improving the recovery of degraded wood technology in the elements of wooden structures PhD in Engineering dis.]. Arkhangelsk, (In Russian). 6. Ratner S.B., Yartsev V.P. Fizicheskaja mehanika plastmass. Kak prognozirujut rabotosposobnost'? [Physical mechanics plastics. How to predict Rabotiveness?]. Moscow, 1992, 320 p. (In Russian). Лесотехнический журнал 3/

190 Деревопереработка. Технологии. Машины Химические и оборудование технологии 7. Roshhina S.I., Lukin M.V., Shohin P.B., Sergeev M.S., Lisyatnikov M.S. Allowance for creep in the study of the reinforced wood-based constructions. Life Science Journal, 2014, no.11 (9s). pp Samuli V.I. Osnovy teorii uprugosti i plastichnosti [Fundamentals of the theory of elasticity and plasticity]. Moscow, 1982, 264p. (In Russian). 9. Nadir Ayrilmis, AlperenKaymakci, Türker Güleç. Potential use of decayed wood in production of wood plastic composite. Industrial Crops and Products, 2015, no. 15, pp Rahul Kumar, Kausik Kumar, PrasantaSahoo, SumitBhowmik. Study of Mechanical Properties of Wood Dust Reinforced Epoxy Composite. Procedia Materials Science, 2014, no. 6, pp Сведения об авторах Рощина Светлана Ивановна член-корреспондент Международной академии инвестиций и экономики строительства, руководитель школы армированных деревянных конструкций, заведующая кафедрой «Строительные конструкции» Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, доктор технических наук, профессор, г. Владимир, Российская Федерация; Лукин Михаил Владимирович доцент кафедры «Строительные конструкции» Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, кандидат технических наук, доцент, г. Владимир, Российская Федерация; Лукина Анастасия Васильевна старший преподаватель кафедры «Строительные конструкции» Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, кандидат технических наук, г. Владимир, Российская Федерация; Лисятников Михаил Сергеевич аспирант кафедры «Строительные конструкции» Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир, Российская Федерация; Information about authors Roshhina Svetlana Ivanovna Corresponding Member of the International Academy of Investments and Construction Economics, Head of the School of reinforced wooden structures, Head of department «Building Structures», Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, DSc in Engineering, Professor, Vladimir, Russian Federation; Lukin Mikhail Vladimirovich Associate professor of department «Building Structures», Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, PhD in Engineering, Associate Professor, Vladimir, Russian Federation; Lukina Anastasiya Vasilyevna Senior lecturer of department «Building Structures», Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, PhD in Engineering, Vladimir, Russian Federation; Lisyatnikov Mikhail Sergeevich Post-graduate of the Department «Building Structures», Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs, Vladimir, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/2015

191 Технологии. Машины и оборудование DOI: /14168 УДК 330*3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГРУНТОМЕТА В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ ПОЖАРООПАСНОСТИ доктор технических наук, профессор И. М. Бартенев 1 кандидат технический наук С. В. Малюков 1 кандидат экономических наук С. С. Кириллова 1 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация Рассмотрены теоретические вопросы применения грунтометательной машины для тушения лесных пожаров с представлением ее практического использования в условиях высокой пожароопасности. Для оценки эффективности применения новой техники в статье проведено исследование информационной базы использования существующий техники в современных условиях. Определены показатели оценки эффективности применения новой техники и проведен их комплексный анализ. Экономический процесс внедрения новой техники и новых технологий в современных условиях в России обозначил проблематику оценки эффективности применения с конкретизацией технико-экономических показателей применения прогрессивных технологий при использовании новой техники для тушения лесных пожаров. С целью устранения выявленных недостатков представлена перспективная конструкция комбинированной машины для тушения лесных пожаров грунтом, которая содержит раму, навесное устройство, сферические диски, щит (защитный), опорные колеса, опорные лыжи, рабочий орган с фрезой-метателем, редуктор, кожухи-направители, гидроцилиндры, трансмиссию, предохранительные устройства. Отличительной особенностью разработанной конструкции грунтометательной машины является образование вала из рыхлого грунта, что увеличивает количество подаваемого грунта для подавления огня и скорость поступательного движения агрегата, а также обеспечение эффективной работы в условиях не только легких, но и тяжелых почв, содержащих механические включения в виде корней. Конструкция представленной машины делает ее универсальной, являющейся одновременно грунтометателем и полосопрокладывателем, заменяющей два технологических агрегата и снижающей тем самым материалоемкость технологического процесса тушения пожара грунтом и прокладки противопожарных полос; увеличивает количество подаваемого грунта для тушения пожара, повышая эффективность в борьбе с огнем, а также поступательную скорость агрегата и его производительность. Ключевые слова: лесные пожары, тушение пожара, грунтомет, эффективность. Лесотехнический журнал 3/

192 Технологии. Машины и оборудование EFFICIENCY OF APPLICATION THROWER SOIL IN CONDITIONS HIGH FIRE RISK DSc in Engineering, Professor I. M. Bartenev 1 Ph.D. in Engineering S. V. Malyukov 1 Ph.D. in Economics S. S. Kirillova 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov»,Voronezh, Russian Federation Abstract The theoretical questions of application thrower soil for fighting forest fires with the presentation of its practical use in high fire risk. To evaluate the effectiveness of the new technique in the article studied the use of existing information base technology in the modern world. Indices assess the efficiency of the new equipment and held their complex analysis. The economic process of introduction of new techniques and new technologies in modern conditions in Russia, outlined the problems of assessing the effectiveness of the application with specification of the technical and economic indicators of the application of advanced technologies in the use of new techniques for fighting forest fires. In order to eliminate the identified shortcomings is a perspective structure of the combined machines to extinguish forest fire ground, which comprises a frame, attachment, spherical disks, shield (protection), support wheels, supporting skiing, working body with cutter-thrower, gearbox housings, Director, cylinders, transmission, safety devices. A distinctive feature of the developed design thrower soil is the formation of the shaft from the loose soil, which increases the supply amount of soil to suppress the fire and the speed of translational motion of the machine, as well as ensuring efficient operation in terms not only light but also heavy soils containing mechanical inclusions in the form of roots. The design of the machine makes it represented a universal, which is at the same time thrower soil and milling machine replacing two processing unit and reducing the consumption of materials thus extinguishing process and laying the ground firebreaks; increases the amount of supplied ground to extinguish the fire, increasing the efficiency in the fight against fire, as well as the forward speed of the unit and its performance. Keywords: forest fires, fire-fighting, soil, design, soil thrower, efficiency. В последнее время летние периоды в России выдаются необычайно жаркими и засушливыми. От жары возникают крупномасштабные лесные пожары, которых не было раньше. Гибнут люди, уничтожено множество домов, инфраструктура, выгорают сотни тысяч гектаров леса. В связи с этими событиями возросли требования к уровню охраны леса. В настоящее время происходит резкое увеличение средств для борьбы с пожарами и наращивание материальных ресурсов лесопожарных служб. Это ведет к постоянному поиску новых и совершенствованию существующих способов и технических средств борьбы с лесными пожарами [1]. Известный факт, что пожар проще обнаружить и потушить на ранних стадиях его возникновения, нежели бороться с успевшей разбушеваться стихией. Вода является наиболее распространенным средством для тушения лесных пожаров. Она применяется для тушения верхо- 192 Лесотехнический журнал 3/2015

193 Технологии. Машины и оборудование вых, низовых и почвенных лесных пожаров, фективными способами. причем, в зависимости от вида пожара, условий Одним из известных и широко приме- распространения, наличия воды и вида няемых способов тушения низовых лесных используемых механизмов, применением пожаров является прокладка противопожарной этого способа могут решаться задачи как локализации, минерализованной полосы на некотором так и полного его тушения. расстоянии от пожара и забрасывание огня Вода используется из имеющихся грунтом. Прокладка минерализованных полос вблизи пожара озер, речек, ручьев и других производится как профилактическая и водоемов или привозная в пожарных автоцистернах, предупредительная мера. Полосы прокладыпожарных в цистернах специальных лесовают по границам лесных массивов, примы- агрегатов [2]. кающих к железной дороге, сельскохозяйственным Для тушения лесных пожаров водой угодьям, автотрассам, животновод- применяют насосные установки пожарных ческим фермам, населенным пунктам и другим автоцистерн, навесные насосы, работающие объектам [5]. от моторов тракторов, пожарные мотопомпы Тушить леса водой и огнегасящими (переносные, прицепные, малогабаритные), а смесями не выгодно, а иногда и невозможно также лесные огнетушители [3, 4]. из-за района возникновения пожара, использование Производится тушение пожаров также с грунта для борьбы с лесными пожа- помощью самолетов и вертолетов. Тушение с рами представляет большую перспективу, помощью авиации очень дорого и не всегда так как он всегда имеется в большом количестве эффективно. При значительном периметре в непосредственной близости от огня. зоны горения и сложном профиле кромки огня К наиболее простым орудиям, примечества единичные выбросы даже большого колиняющимся для профилактики и тушения ни- воды на ограниченные площади существенного зовых пожаров, относятся навесные лесные эффекта не дают. Сложно осущест- плуги. Возможно использование лесных лезовых вить выброс воды именно вдоль кромки огня. мешных плугов ПЛ-1; ПЛП-135; ПКЛ-70; Конкретно определить положение кромки ПКЛН-500 и других. Хорошо зарекомендовали низового пожара также сложно ввиду смещения себя и дисковые плуги типа ПЛД-1,2; дыма и общего задымления. Помимо этого ПДВ-1,5; ПД-0,7, дисковые бороны БДНТтребование недостатком пожарной авиации является 2,2; БДСТ-2,5; канавокопатели и другие ору- значительного времени на перезаправку. дия. Подновляют обычно культиватором Применение авиации сильно ослож- КЛБ-1,7 [6]. няет работу других пожарных команд из-за Применение известных орудий, таких опасности травм при сбросе больших объемов как полосопрокладыватель ПФ-1 и грунтомет воды. Применение пожарной авиации в ГТ-3 сдерживается тем, что они разработаны большей степени оправдано при интенсивном для работы на легких почвах, не создают верховом пожаре, подбирающемся к важным слой грунта при тушении кромки огня, исключающий объектам инфраструктуры. Низовой пожар повторное возгорание и про- целесообразно тушить более дешевыми и эфдолжение пожара, имеют слабую защиту от Лесотехнический журнал 3/

194 Технологии. Машины и оборудование возгорания самого агрегата. Выброс струи ных ударов о пни и валежник, а пожарный грунта у них происходит под прямым углом к расчет не защищен от падающих во время кромке огня. Кроме того, данные агрегаты лесных пожаров деревьев. Кроме того, запас являются узкоспециализированными машинами, огнетушащих средств ограничен, а применеплуатацию что увеличивает расходы на их эксние почвообрабатывающего способа борьбы и содержание, они недостаточно с пожарами не предусмотрен. эффективны в условиях изменяющегося мезорельефа Еще меньше подходят для тушения на пути движения агрегата [7, 8]. лесного пожара маневренные, легкие лесо- Из зарубежных грунтометов следует отметить патрульные и лесопожарные комплексы на 3-ю модель «MichigonsaniCaster» и трак- базе автомобилей Соболь и УАЗ. Такие мапатрульные торный грунтомет-каналокопатель, разработаный шины способны выполнять патрулирование, фирмой «DynumiesCorporationofAme- вспомогательные функции (например, связь, rica». доставку легкого оборудования или десанта и Имеется также более тяжелая лесопожарная др.) и тушить начавшийся пожар водным техника на базе гусеничных лесохо- способом. Запас огнетушащих средств не- зяйственных тракторов типа ЛХТ-100 и большой; применение почвообрабатывающего ТЛП-4М. Подобные машины очень дорогие способа борьбы с пожарами невозможно и узкоспециализированные, поэтому их могут по причине малых тяговых возможностей иметь только специальные лесопожарные базового шасси. центры. Область контроля центров захватывает Новая разработанная конструкция значительную площадь, поэтому достав- грунтометательной машины является комби- ляться по дорогам общего пользования к нированной и универсальной, перемещающей месту удаленного пожара такая техника будет объем грунта в сторону кромки огня, трейлерами и время ее прибытия и приведения достаточный для более эффективной борьбы в готовность будет существенным. с пожарами. Машина создает более надежное Высокомобильные варианты лесопожарных и гарантированное препятствие на пути двидов, агрегатов создаются на базе вездехожения огня. легких и основных танков, военных тягачей Лесопожарная комбинированная грун- и бронетранспортеров. Как правило, тометательная машина предназначены для такие машины обладают большой производительностью тушения наземных лесных пожаров направ- и применяются при лесных ленной струей грунта, а также с целью по- пожарах больших масштабов. Стоимость такой вышения эффективности предупреждения техники исключительно велика. пожаров, для прокладки противопожарных В настоящее время разработаны лесопожарные минерализованных полос. автомобили на базе ГАЗ Тя- Общий вид комбинированной лесопо- говые возможности подобных автомобилей жарной грунтометательной машины представлен сильно ограничены, они не способны перемещаться на рис. 1. На данном слайде пред- сквозь мелколесье. Картеры агрегатов ставлен общий вид комбинированной лесо- трансмиссии не защищены от возможпожарной грунтометательной машины. Ма- 194 Лесотехнический журнал 3/2015

195 Технологии. Машины и оборудование Рис. 1. Грунтометательная машина (опытный образец) шина включает 1-навесное устройство, 2- рама, 3-опорные колеса, 4-диски, 5-щит (защитный), 6-опорные лыжи, 7-редуктор, 8-фрезерные рабочие органы, 9-кожухинаправители, 10-гидроцилиндры. Привод фрез-метателей осуществляется от вала отбора мощности трактора через карданную передачу и редуктор. Агрегатируется с тракторами класса 2 и 3, в частности с трактором Т-150. Работает грунтомет следующим образом [9]. Машина переводится в рабочее положение и агрегат перемещается вдоль кромки огня при тушении пожара или по периметру насаждений при прокладке противопожарных минерализованных полос. Сферические диски устанавливаются ниже фрез-метателей, заглубляются в почву, подрезают и отделяют пласты, сдвигают их к центру прохода и образуют вал из рыхлого грунта высотой до 25 см и шириной в основании см. Следом перемещающиеся фрезыметатели заглубляются ниже основания вала на 5-7 см и отбрасывают грунт либо в одну, либо в обе стороны от оси прохода агрегата, образуя ширину полотна, покрытого слоем грунта толщиной до 6 см. С помощью наклона кожухов направителей возможно регулировать дальность выброса грунта на расстояние м (рис. 2). Скорость движения агрегата 1,8-2,5 м/с. Рис. 2. Грунтометательная машина в работе (прокладка противопожарных полос) Лесотехнический журнал 3/

196 Технологии. Машины и оборудование При большей скорости происходит резкий в основном, от глубины погружения их в рост потребляемой мощности, уменьша- грунт. При предельной глубине погружения ется равномерность разбрасывания грунта и фрез-метателей, равной 20 см, энергоемкость дальность его отбрасывания. Для снижения составляет 18 квт. При глубине погружения динамических нагрузок на роторы и увеличения дисков, равной 15 см, потребная мощность объема рыхлой почвы, направляемой к составляет 11 квт. Общие энергетические ним, впереди грунтомета были предусмотрены затраты на выполнение технологического нож со стрельчатой рыхлительной лапой процесса при скорости движения агрегата и сферические диски. Мощный нож предназначается 1,5-2 м/с равны квт. для рыхления почвы перед ротора- В целом, грунтометательная машина ми, перерезания корней и предохранения роторов надежна и осуществляет технологический от ударов о препятствия. Поскольку процесс в соответствии с заданием и предъ- роторы забирают рыхлую почву из сформированного являемыми требованиями. Производитель- вала, это создало предпосылки для ность грунтомета высокая. Два человека увеличения производительности машины, а (оператор агрегата и помощник) при помощи значит и эффективности пожаротушения. грунтомета могут остановить распространение Оптимальными параметрами установки пожара, например, площадью 10 га, сферических дисков на грунтомете являются: имеющего периметр 2200 метров, проводя угол атаки равный 20º-25º, глубина хода диска тушение кромки и одновременно проклады см. В этом случае энергетические вая минерализованную полосу, не более чем затраты незначительны. Рост потребной за два часа (2,2 км: 1,4 км/час=1,57 часа). мощности зависит больше от глубины их хода Для сравнения производительность од- и скорости поступательного движения, ного человека при тушении лесного пожара чем от угла атаки дисков. Затраты мощности, составляет метров в час. Скорость прокладки потребляемые сферическими дисками, составляют противопожарной полосы вручную квт при оптимально выбранных составляет 90 метров в час. Значит, для ту- параметрах угла атаки дисков и глубине шения пожара вручную той же площади за то их хода. При глубине диска 5-10 см производительность же время потребуется около 73 человек (2200 минимальна и равна 40 кг/с, метров : 30 м/час = 73), а для одновременной причем дальность отбрасывания грунта не прокладки заградительной минерализованной превышает 10 м. Это объясняется тем, что полосы еще 24 человека (2200 м : верхний слой представлен легкими взвесями 90м/час = 24 человека), а всего 97 человек. и перегнившими органическими частями. Технико-экономическое обоснование При глубине хода диска см достигаются создания и внедрения новой техники и новых максимальные значения производительно- технологических процессов в каждом произ- сти и дальности отбрасывания грунта. При водственном предприятии имеет свои особенности, скорости движения 2 м/с дальность полета которые базируются на отраслевой грунта достигает максимального значения. специфике. При этом существуют общие для Энергоемкость фрез-метателей зависит, всех отраслей экономики методические по- 196 Лесотехнический журнал 3/2015

197 Технологии. Машины и оборудование ложения экономической оценки и обоснования струей грунта рассчитана в соответствии со эффективности внедрения новой техники стандартной методикой расчета экономиче- и технологий. ской эффективности. Целесообразность внедрения новых Выводы: машин оценивается по величине срока окупаемости 1. Применение принципиально нового необходимых капитальных вложе- технологического процесса, включающего ний или годового приведенного экономического образование вала из разрыхленного грунта и эффекта, полученного при использова- направленно-регулируемого перемещения нии нового агрегата. Нормативный коэффициент его, выполняемые комбинированными рабо- эффективности устанавливается по чими органами, решает проблему создания уровню оптимального для инвестора срока универсальной машины, эффективно работающей окупаемости затрат на ее внедрение. В мировой как при прокладке противопожар- практике принято, что срок окупаемости ных минерализованных полос, так и при тушении должен быть не более 5 лет [10]. низового лесного пожара в условиях Срок окупаемости новой техники может любых типов почв и изменчивого мезорель- определяться как простыми методами ефа местности. его расчета, так и в случае поэтапного внедрения 2. Применение сферических дисков, усдами новых машин интегральными метотановленных на коленчатых осях, обеспечи- оценки. Оптимальным будет тот вариант, вает образование грунтового вала для на- при котором срок окупаемости будет правления его в зону пожара фрезамивает минимальным. Главная цель оценки эффективности метателями в достаточном количестве и вынование применения новой техники обоссокую проходимость в условиях различных ее коммерческой состоятельности. типов почв. Экономическая оценка эффективности 3. Шарнирное соединение кожуховнаправителей применения новой техники направлена на и дистанционное управление определение потенциальной возможности ими с помощью выносных гидроцилиндров, рассматриваемой техники обеспечить требуемый работающих от гидросистемы трактора, пости. или ожидаемый уровень прибыльнозволяет в широком диапазоне регулировать Финансовая оценка направлена на выбор дальность и объем отбрасываемого грунта, схемы финансирования затрат на новую технику уменьшая с противоположной стороны от и тем самым характеризует возможно- кромки огня и увеличивая в сторону пожара. сти по реализации имеющегося экономического 4. Возможность агрегатирования но- потенциала. При выполнении оценки вой лесопожарной машины с широко рас- следует придерживаться экономического пространенными тракторами класса 2 и 3 на подхода и рассматривать только те выгоды и колесном или гусеничном ходу решает потери, которые могут быть измерены в денежном проблему ее широкого применения в лестивность эквиваленте. Экономическая эффекном хозяйстве. применения машины для тушения 5. Производительностью агрегата можно лесных низовых пожаров направленной управлять в широких пределах (от 30 до Лесотехнический журнал 3/

198 Технологии. Машины и оборудование 90 кг/с) изменяя скорость движения машины до момента выброса грунта, выбрасывает (соответственно от 1,0 до 3,5 м/с). При этом грунт под большим углом к горизонту при соответственно изменяется потребляемая малом заглублении ротора (без изгиба лопатки мощность. Скорость движения машины более грунт выбрасывается под углом 30, с из- 3,5 м/с нецелесообразна, так как это приводит гибом лопатки под углом 45, обеспечисти к резкому росту потребляемой мощновающим наибольшую дальность полета (более 30 квт). С увеличением скорости фрагментов грунта). движения поток грунта, направляемый на 7. Эффективность машины повышается дальние расстояния, становится более выраженным также, если плоскость каждой лопатки ротора и менее диспергированным по ско- расположена не параллельно оси ротора, а под ростям и углам выброса. некоторым углом к ней (ориентировочно под 6. Для повышения эффективности машины 15 в направлении вращения ротора). При целесообразно изгибать край лопатки этом улучшается подрезание грунта, грунт ротора: ориентировочно 1/3 длины лопатки отводится от зоны резания, не создавая дополнительное на 15 в направлении вращения ротора. При давление в зоне резания. Кроме этом лопатка не просто сгребает грунт, а того, грунт более равномерно распределяется производит его подрезание, накапливает по плоскости лопатки, и в момент выброса больший объем грунта на плоскости лопатки обеспечивается большая кучность выброса. Библиографический список 1. Воробьев, Ю. Л. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы [Текст] : учеб. / Ю. Л. Воробьева; под общ. ред. Ю. Л. Воробьева, В. А. Акимова, Ю. И. Соколова; МЧС России. М. : ДЭКС-ПРЕСС, с. 2. Whitehouse N.J. Forest fires and insects: palaeoentomological research from a subfossil burnt forest // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology Т С Жданов Ю.М. Профилактика и тушение пожаров в лесоаграрных ландшафтах // Проблемы и перспективы развития лесомелиораций и лесного хозяйства в Южном федеральном округе: материалы международной науч.-практ. конф., посв. 90-летию высшего лесного образования на дону. Новочеркасск, С Nunez-Regueira L., Rodrguez-Anon J.A., Proupn-Castineiras J., Nunez-Fernandez O. Calculation of forest biomass indices as a tool to fight forest fires // Thermochimica Acta Vol no pp Чукичев А.Н. Технические средства для предупреждения и тушения лесных пожаров: Обзорн. информ. М.: ЦБНТИ Гослесхоза СССР, с. 6. Бартенев И.М. Комбинированный лесопожарный грунтомет и рекомендации по его применению [Текст] / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, П.Э. Гончаров, М.А. Гнусов, А.А. Тамби, В.Е. Клубничкин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета С Грунтомет лесопожарный тракторный ГТ-3 / Е.С. Воронина, Ю.М. Кодяков, Г.Е. 198 Лесотехнический журнал 3/2015

199 Технологии. Машины и оборудование Фомин [и др.]. Ленинград, с. 8. Драпалюк М.В. Обоснование параметров лесного грунтомета с комбинированными рабочими органами [Текст] / М.В. Драпалюк, П.И. Попиков, П.Э. Гончаров, М.А. Гнусов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика Т (7-2). С Малюков С.В. Машина для тушения пожаров грунтом [Текст] / С.В. Малюков // Комплексные проблемы техносферной безопасности: материалы международной научнопрактической конференции Воронежский государственный технический университет Ч. 7. С Assessment of social and innovational orientation of enterprises and companies [Электронный ресурс] / V.N. Parahina, O.A. Boris, T.L. Bezrukova, B.A. Bezrukov, S.S. Kirillova // Review of Applied Socio-Economic Research Vol. 8. no. 2. pp References 1. Vorobiev Y.L. Lesnye pozhary na territorii Rossii: Sostojanie i problem [Forest fires in Russia: Status and Problems]. under the total. Ed. YL Vorobiev, VA Akimov, Yu Sokolova. Moscow, p. (In Russian). 2. Whitehouse N.J. Forest fires and insects: palaeoentomological research from a subfossil burnt forest. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2000, Vol. 164, no. 1-4, pp Zhdanov Yu.M. Profilaktika i tushenie pozharov v lesoagrarnyh landshaftah [Prevention and suppression of fires in forest agricultural landscapes]. Problemy i perspektivy razvitija lesomelioracij i lesnogo hozjajstva v Juzhnom fede-ral'nom okruge: materialy mezhdunarodnoj nauch.- prakt. konf., posv. 90-letiju vysshego lesnogo obrazovanija na donu [Problems and prospects of development of forest reclamation and forestry in the Southern District of Fede-General: Materials of the international scientific-practical. Conf., dedicated. 90th anniversary of higher education in the forest Don]. Novocherkassk, 2010, pp (In Russian). 4. Nunez-Regueira L., Rodrguez-Anon JA, Proupn-Castineiras J., Nunez-Fernandez O. Calculation of forest biomass indices as a tool to fight forest fires. Thermochimica Acta, 2001, Vol. 378, no pp Chukichev A.N. Tehnicheskie sredstva dlja preduprezhdenija i tushenija lesnyh pozha-rov [Technical means for preventing and extinguishing forest fires-ditch]. Moscow, 1985, 32 p. (In Russian). 6. Bartenev I.M., Drapalyuk M.V., Goncharov P.E., Gnusov M.A., Tambi A.A., Klubnichkin V.E. Kombinirovannyj lesopozharnyj gruntomet i rekomendacii po ego primeneniju [Combined forest fire gruntomet and recommendations for its use]. Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Polythematic Network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University]. 2012, no. 84, pp (In Russian). 7. Voronin E.S., Kodyakov Y.M., Fomin G.E. et al. Gruntomet lesopozharnyj traktornyj GT-3 [Gruntomet forest fire tractor GT-3]. Leningrad, 1981, 40 p. (In Russian). 8. Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Goncharov P.Je., Gnusov M.A. Obosnovanie parametrov lesnogo gruntometa s kombinirovannymi rabochimi organami [Justification settings forest grunto- Лесотехнический журнал 3/

200 Технологии. Машины и оборудование meta with a combination of working bodies]. Aktual'nye napravlenija nauchnyh issledovanij XXI veka: teorija i praktika [Actual research directions of the XXI century: Theory and Practice]. 2014, Vol. 2, no. 2-2 (7-2), pp (In Russian). 9. Malyukov S.V. Mashina dlja tushenija pozharov gruntom [Machines for fire extinguishing ground]. Kompleksnye problemy tehnosfernoj bezopasnosti: materialy mezhdunarodnoj nauchnoprakticheskoj konferencii Voronezhskij gosudarstvennyj tehnicheskij universitet [Complex problems technosphere safety: Proceedings of the International scientific and practical conference Voronezh State Technical University]. 2014, Part 7, pp (In Russian). 10. Parahina V.N., Boris O.A., Bezrukova T.L., Bezrukov B.A., Kirillova S.S. Assessment of social and innovational orientation of enterprises and companies. Review of Applied Socio- Economic Research, 2014, Vol. 8, no. 2, pp Сведения об авторах Бартенев Иван Михайлович профессор кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор технических наук, профессор, г. Воронеж, Российская федерация; Малюков Сергей Владимирович доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Кириллова Светлана Сергеевна доцент кафедры экономики и финансов, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат экономических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Information about authors Bartenev Ivan Mikhailovich Professor of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Engineering, Professor, Voronezh, Russian Federation; Malyukov Sergey Vladimirovich Associate Professor Department of Forestry Mechanization and Machine Design, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; Kirillova Svetlana Sergeevna Associate Professor Department of Economics and Finance, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Economic, Voronezh, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/2015

201 Технологии. Машины и оборудование DOI: /14169 УДК : СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ АГРЕГАТА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОРУБОЧНЫХ ОСТАТКОВ ИЗ ЛЕСНОЙ ПОЛОСЫ ПРИ РУБКАХ УХОДА доктор сельскохозяйственных наук Ю. М. Жданов 1 кандидат технических наук Р. В. Юдин 2 кандидат технических наук В. П. Попиков 2 Д. А. Канищев 2 1 ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации Россельхозакадемии, г. Волгоград, Российская Федерация 2 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация При выращивании и эксплуатации насаждений важным лесоводственным мероприятием являются рубки ухода, которые включают: осветление, прочистку с вырубкой отдельных экземпляров деревьев, обрезку боковых ветвей и сухих вершин, обрезку кустарников и т.д. После проведения рубок ухода из лесной полосы необходимо удалить порубочные остатки и отдельные деревья. Выполнить это можно с помощью таких механизмов как стогометатель-погрузчик СНУ-550 или агрегат на базе трактора МТЗ-82, включающий фронтально размещенный подборщик-погрузчик ПП-2,1, а на задней гидравлической навеске трактора трелевщик ПТН 0,8 «Муравей». Повышение эксплуатационных характеристик гидропривода агрегата можно повысить эффективность и производительность лесных машин. Во время трелевки возникают большие динамические нагрузки, которые негативно воздействуют на гидропривод навесной системы трактора и захватного устройства. Одним из вариантов решения данной проблемы является применение рекуперативного гидропривода. Нами предложено новое устройство для бесчокерной трелевки леса, содержащее дополнительный гидроцилиндр для рекуперации энергии колебаний челюстного захвата. Устойчивость к динамическим перегрузкам конструкции подборщика-погрузчика порубочных остатков ПП-2,1 во многом зависит от точек присоединения гидроцилиндров механизма подъема к подвижным и неподвижным элементам технологического оборудования. Предложена методика оптимизации положений точек присоединения гидроцилиндров механизма подъема, при которой учитывается то, что при использовании стандартных гидроцилиндров, имеющие определенные максимальную и минимальную длины и ход штока, при изменении расстояния от оси вращения стрелы до верхнего шарнира гидроцилиндра, также изменяется расстояние от оси вращения стрелы до нижнего шарнира гидроцилиндра. Испытания описанной технологии и агрегата, проведенные на участках защитных лесных насаждений, показали результаты, соответствующие исходным требованиям, что указывает на эффективность проводимых работ. Ключевые слова: рабочие процессы, трелевка, лесотранспортная машина, пачка сортиментов, энергосберегающий гидропривод, гидроаккумулятор. Лесотехнический журнал 3/

202 Технологии. Машины и оборудование IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT OF THE UNIT FOR REMOVAL OF LOGGING RESIDUES FROM THE FOREST FRINGE IN THE THINNIN DSc in Аgricultural Y. M. Zhdanov 1 PhD in Engineering R. V. Yudin 2 PhD in Engineering V. P. Popikov 2 D. A. Kanishev 2 1 GNU All-Russian Research Institute of agroforestry RAAS, Volgograd, Russian Federation 2 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract At cultivation and exploitation of forests is an important silvicultural thinnings, which include lighting, cleaning with the cutting of individual specimens of trees, pruning side branches and dry tops, pruning shrubs, etc. After the thinning of the forest zone is necessary to remove debris remains and some trees. Make it possible through such mechanisms as the stacker loader СНУ-550 or a unit on the basis of МТЗ-82, including pick-frontally positioned loader ПП-2.1, and on the back of the tractor hydraulic skidder ПТН 0.8 "Ant." Improving the performance of the hydraulic drive unit can improve the efficiency and productivity of forest machines. During skidding appear high dynamic loads, which negatively affect the hydraulic system of the tractor and mounted gripper. One solution to this problem is the use of regenerative hydraulic drive. We have proposed a new device for beschokernoy skidding, containing an additional cylinder for energy recovery fluctuations grapple. Resistance to dynamic overload the pick-loader design forest residues ПП-2.1 depends on the connection points of hydraulic cylinders lifting mechanism to the movable and fixed elements of the process equipment. The technique of optimization of the provisions of attachment points of hydraulic cylinders lifting mechanism, which takes into account, the fact that using standard cylinders with certain minimum and maximum length and stroke, when the distance from the axis of rotation of the boom to the upper hinge cylinder also changes the distance from the axis of rotation of the boom to the lower hinge cylinder. The tests described and tech-nology unit carried out in the areas of protective forest plantations, showed results that match the original requirements, which indicates the effectiveness of the work. Keywords: workflow, skidding, lesotransportnaya car pack assortments, energy-saving hydraulic accumulators. Одним из важнейших лесоводственных мероприятий в процессе выращивания и эксплуатации насаждений являются рубки ухода. В различные периоды жизни они включают: осветление и прочистку с вырубкой отдельных экземпляров деревьев, обрезку боковых ветвей и сухих вершин, обрезку кустарников и т.д. [1, 2, 5, 6]. После проведения рубок ухода из лесной полосы необходимо удалить порубочные остатки и отдельные деревья. Выполнить это можно с помощью таких механизмов как стогометатель-погрузчик СНУ-550 или агрегат на базе трактора МТЗ-82, включающий 202 Лесотехнический журнал 3/2015

203 Технологии. Машины и оборудование фронтально размещенный подборщикпогрузчик ПП-2,1 [3], а на задней гидравлической навеске трактора трелевщик ПТН 0,8 «Муравей» (рис. 1). а ) б) Рис. 1. Агрегат для удаления порубочных остатков из лесной полосы: а) подборка порубочных остатков и трелевка деревьев; б) имитация погрузки порубочных остатков орудием ПП-2,1 В технологический цикл работы подборщика-погрузчика ПП-2,1 входит ряд операций с определенной затратой времени на их выполнение: заезд агрегата в междурядье лесополосы t з.аг. ; опускание подборщика в рабочее положение t оп.под. ; сбор порубочных остатков t сб.п.о. ; подъем заполненного подборщика с земли - t под. ; выезд из междурядья t в. ; подъезд к транспортному средству t под.т.с. ; выгрузка порубочных остатков в транспортное средство t за.з. ; вывод подборщика-погрузчика в транспортное положение t тр.п. Время, затраченное на цикл работы по сбору порубочных остатков в лесополосе, вывозу их оттуда и выгрузке на транспортное средство будет равно: T= t з.аг. + t оп.под. + t сб.п.о. + t под. + t в. + t под.т.с. + +t за.з. + t тр.п. (1) В свою очередь длительность каждого индивидуального элемента цикла зависит от воздействия определенных факторов, а именно: от размера порубочных остатков диаметра D п.о. и длины l п.о., угла их расположения α в междурядье или закрайке, конструктивных параметров подборщика-погрузчика (его вместимости W, веса G и др.), параметров гидропривода (давления Р и расхода Q рабочей жидкости), скорости перемещения агрегата V, и т. д. Тогда производительность технического средства за технологический цикл можно найти по формуле: П ц =1/Т или П ц =1/t. (2) На основании этого можно записать функционал: t i =F (D п.о.,l п.о., α, W, G, Р, Q, V, ). (3) Откуда, цикловая производительность технического средства может быть определена из выражения: П ц =1/F(D п.о.,l п.о., α, W, G, Р, Q, V, ). (4) Лесотехнический журнал 3/

204 Технологии. Машины и оборудование Анализ формулы (4) показывает, что новлен дополнительный гидроцилиндр 11 если параметры D п.о., l п.о и α не зависят от длярекуперирования энергии колебаний челюстного конструкции устройства, а W и G постоянны, захвата. Между рамой 1 и двупле- то параметры Р,Q и V можно менять в чим рычагом 10 установлены пружины 12, процессе работы или при модернизации фиксирующие двуплечий рычаг 10 в нейтральном гидропривода, а значит влиять на производительность положении и обеспечивающие ему технического средства. На повороты из этого положения в обе стороны данный момент почти все машины, применяемые под воздействием знакопеременных нагру- в лесном хозяйстве, оснащены зок со стороны захвата 2. Для предотвраще- гидравлическим оборудованием, поэтому ния поломок пружин 12 и гидроцилиндра 11 повышение эксплуатационных характеристик в крайних положениях двуплечего рычага 10 гидропривода позволит повысить эф- предусмотрены ограничительные шпильки фективность и производительность лесных 13. Использование в устройстве двухшарнирного машин. звена 9 позволяет снизить нагрузки Во время трелевки возникают большие на звенья навесного механизма при маневри- динамические нагрузки, вследствие ровании трактора на вырубке. Кроме этого движения трактора по неровностям рельефа, повышается эффективность удержания пачки и колебаний трелюемой пачки. Эти на- деревьев за счет обеспечения поворота захва- грузки негативно воздействуют на гидропривод та 2 относительно горизонтальной оси двуххватного навесной системы трактора и зашарнирного звена 9 и лучшего сцепления устройства, что ведет к снижению рабочих поверхностей челюстей 3 с комле- надежности и производительности вой частью трелюемых деревьев. работы агрегата. Гидропривод трелевочного устройства Одним из вариантов решения данной состоит из рекуперативной системы 14, гидроцилиндра проблемы является применение рекуперативного 4 челюстного захвата, гидроци- гидропривода, что повышает эффективность линдра 8 навесного механизма трактора, гид- работы и производительность рораспределителя 15 и насосно-аккумулялиндра трелевочных захватных устройств. Устройство торного узла 16. Рекуперативная система 14 для бесчокерной трелевки леса со- устройства включает гидроцилиндр 11 с приторного держит (рис. 2) раму 1, захват 2 с двумя челюстями соединительными гибкимитрубопроводами 3 и гидроцилиндром 4. Челюстной 17 и 18, а также обратные клапаны 19 и 20. захват смонтирован на навесной системе Насосно-аккумуляторный узел 16 включает трактора 5, включающей верхнюю 6 и нижнюю насос 21, гидробак 22, фильтр 23, обратный 7 тяги, а также гидроцилиндр 8. Захват клапан 24, гидроаккумулятор 25 и разгрузоч- 2 посредством двухшарнирного звена 9 связан ного автоматического клапана 26. Последний с одним из концов двуплечего рычага 10, включает в себя обратный 27, разгрузочный который шарнирно закреплен на раме и предохранительный 29 клапаны. Все Между вторым свободным концом двуплечего системы гидропривода соединены между со- рычага 10 и рамой 1 шарнирно устабой напорной 30 и сливной 31 гидрома- 204 Лесотехнический журнал 3/2015

205 Технологии. Машины и оборудование Рис. 2. Схемы кинематическая и гидравлическая энергосберегающего устройства для бесчокерной трелевки леса гистралями. Трелевочное устройство работает следующим образом. Трактор 6 с поднятым захватом 2 и раскрытыми челюстями 3 задним ходом перемещается в положение, при котором захват 2 находится над комлевой частью срезанных деревьев. Затем с помощью одной из секций гидрораспределителя 15 включается гидроцилиндр 8 навесного механизма и захват 2 опускается на срезанные деревья и прижимает их к земле. После этого с помощью другой секции гидрораспределителя 15 включается гидроцилиндр 4 захвата 2, челюсти 3 которого сжимают комли деревьев с боков, формируя пачку. Далее включается гидроцилиндр 8 навесного механизма и происходит подъем захвата с пачкой деревьев в транспортное положение. При трелевке происходят неизбежные колебания пачки деревьев в вертикальной и горизонтальной плоскостях, в результате чего подпружиненный двуплечий рычаг 10 совершает крутильные колебания относительно своего шарнира, закрепленного на раме 1 устройства. При этом верхний конец двуплечего рычага 10, соединенный с одним из концов гидроцилиндра 11 системы рекуперации энер- Лесотехнический журнал 3/

206 Технологии. Машины и оборудование гии, обеспечивает возвратно-поступательное подборщика-погрузчика порубочных остатков движение цилиндра относительно поршня. ПП-2,1 во многом зависит от точек при- При вдвигании поршня в цилиндр рабочая соединения гидроцилиндров механизма жидкость вытесняется из поршневой полости подъема к подвижным и неподвижным элементам гидроцилиндра 11 по гибкому трубопроводу технологического оборудования. 17 через обратный клапан 19 в напорную гидромагистраль Расчетная схема механизма подъема под- 30, подзаряжая таким образом борщика-погрузчика порубочных остатков гидроаккумулятор 25. В это же время, за счет ПП-2,1 приведена на рис. 3. Пренебрегая потерями разряжения, штоковая полость гидроцилиндра на трение, запишем систему диффе- 11 заполняется рабочей жидкостью из гидробака ренциальных уравнений движения стреловой 22 через сливную гидромагистраль 31, группы погрузчика c учетом сил инерции и обратный клапан 20 и гибкий трубопровод 18. расхода рабочей жидкости в виде: 2 2 Аналогично, при выдвижении поршня из цилиндра, рабочая жидкость из штоковой полос- dt 4 2 d dпс ( J c ml ) P b1 sin 1 2 ти гидроцилиндра 11 вытесняется в гидроаккумулятор 25 через гибкий трубопровод 18, d g ( ml mclцмс ) cos. 2 пс d Q Kt b1 sin 1 обратный клапан 19 и напорную гидромагистраль 4 dt (5) 30, а поршневая полость за счет разря- dp a yp K p, жения заполняется рабочей жидкостью из dt гидробака 22 через сливную гидромагистраль где Q номинальная производительность 31 и обратный клапан 20. насоса, м 3 /с; В процессе работы гидропривод трактора К t коэффициент нарастания подачи и устройства бесчокерной трелевки леса рабочей жидкости; защищен от превышения заданной величины t время, с; давления, при полностью заряженном гидроаккумуляторе J c момент инерции стреловой груп- 25, с помощью разгрузочного пы относительно шарнира 0, кг-м 2 ; 28 и предохранительного 29 клапанов насосно-аккумуляторного т масса груза, кг; узла 16. В случае недос- l вылет стрелы, м; таточной заряженности гидроаккумулятора g ускорение сил тяжести, м/с 2 ; 25 и снижения в нем давления ниже допустимого, b 1 плечо приложения усилия гид- бесперебойную работу гидропривода роцилиндра, м; обеспечивает гидронасос 21 через нормально т с масса стреловой группы, кг; открытый обратный клапан 27. Проведенные l цмс расстояния от шарнира 0 до нами исследования показали, что за счет центра масс стреловой группы, м; применения рекуперативного гидропривода 1 текущее значение угла между можно добиться уменьшения энергоемкости осями звеньев ОА и АВ, град., которое определяется трелевки древесины на 22 %. по формуле: Надежность, прочность и устойчивость a 1 sin( ) sin 1 ; (6) 2 2 к динамическим перегрузкам конструкции a1 b1 2 a1 b1 cos( ) 206 Лесотехнический журнал 3/2015

207 Технологии. Машины и оборудование Рис. 3. Расчетная схема механизма подъема стрелы К t = t/t H приt < t H ; К t = 1 приt >= t H ; t H время нарастания расхода рабочей жидкости от 0 до номинального значения Q H. Коэффициент податливости упругих элементов гидропривода рассчитывается по эмпирической зависимости, полученной экспериментальным путем: 5 K 10 5, м Па p 7,28 P 106 /. (7) Для решения данной системы дифференциальных уравнений составлена программа на языке программирования «Delphi» и реализована на ЭВМ ( гос. Регистрации ). Однако в этой программе переменным параметром является только b 1 - расстояние от оси вращения стрелы до верхнего шарнира гидроцилиндра, а расстояние a 1 от оси вращения стрелы до нижнего шарнира гидроцилиндра остается постоянным, что не соответствует действительности. При использовании стандартных гидроцилиндров, которые имеют определенные максимальную и минимальную длины и ход штока, при изменении расстояния b 1 от оси вращения стрелы до верхнего шарнира гидроцилиндра, также изменяется расстояние от оси вращения стрелы до нижнего шарнира гидроцилиндра. Чтобы устранить недостаток математической модели, ее следует дополнить следующими зависимостями (обозначение параметров см. рис. 3): h b sin, (8) 1 где h плечо усилия на штоке гидроцилиндра относительно шарнира О, остальные обозначения параметров., (9) Sн arc sin sin( н ), (10) S S b S 2bS cos( ), (11) н н н к b 2b1 sin, (12) 2 Лесотехнический журнал 3/

208 Технологии. Машины и оборудование bк Sн S денных выше формул и легко доказывается к н arc cos к, (13) 2bк S геометрическим построением. На лучах, соответствующих н крайним верхнему и ниж- к bк 2b1 sin, (14) 2 нему положениям стрелы, откладывают величину отрезка b 1.. Из полученных точек к к 90, (15) 2 проводят окружности радиусом S н и S к. Подставляя в приведенные формулы Нижняя точка пересечения этих окружностей и есть точка Б. разные значения длины отрезка b 1 и величины угла φ, определяем для каждого варианта Оптимизация положений точек присоединения гидроцилиндров механизма длины b 1 при каких значениях угла φ сила на штоке гидроцилиндра имеет максимальную подъема к подвижным и неподвижным величину. Для разных вариантов длины элементам технологического оборудования отрезка b 1 будет иметь различное значение. подборщика-погрузчика порубочных Перебрав все варианты длины отрезка b 1, остатков ПП-2,1 позволяет снизить всплески что можно сделать с помощью ЭВМ, выбирают давления рабочей жидкости Р при такое из них, в котором сила на штоке подъеме груза % [4]. гидроцилиндра имеет наименьшую величину. Испытания описанной технологии и Следует отметить, что при решении дан- агрегата, проведенные на участках защитных ной задачи нет необходимости изменять величину лесных насаждений (с шириной межной второго параметра, характеризующего дурядий 3,0-4,0 м, высотой деревьев 6,0- положение гидроцилиндра, так как кадурядий 10,0 м, кустарников 1,5-2,5 м), состоящих ждому конкретному значению длины b 1 соответствует из вяза мелколистного, клена ясенелистного, при заданных начальной длины смородины золотой и жимолости, показали стандартного гидроцилиндра S н и конечной результаты, соответствующие исход- длины S к соответствует определенная величина ным требованиям, что указывает на эффективность а1, что определяется анализом привеным проводимых работ. Библиографический список 1. Агролесомелиорация [Текст] / под ред. акад. РАСХН А.Л. Иванова и К.Н. Кулика. изд. 5-е, перераб. и допол. Волгоград, С Жданов, Ю.М. Технологии и средства механизации агролесомелиоративных работ [Текст] / Ю.М. Жданов, И.М. Бартенев. Волгоград, ВНИАЛМИ, С Совершенствование средств для технологических перевозок при техническом сервисе в сельском хозяйстве [Текст] / Д.Н. Афоничев, О.И. Поливаев, В.В. Труфанов, А.В. Ворохобин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета С Попиков, П.И. Оптимизация положений гидроцилиндров с учетом инерционных нагрузок и податливости гидропривода [Текст] / П.И. Попиков, А.В. Крутцких, В.П. Попиков, Р.В. Юдин // Вестник Центрально-Черноземного регионального отделения наук о лесе Российской Академии естественных наук Воронежской государственной лесотехнической ака- 208 Лесотехнический журнал 3/2015

209 Технологии. Машины и оборудование демии Вып. 4. Ч. 2. С Патент на изобретение РФ, МПК А01В 63/10, А01В 63/112, А01В 63/111 Рекуперативный гидропривод почвообрабатывающего агрегата [Текст] / В.И. Посметьев, Е.А. Тарасов, В.В. Посметьев, В. С. Кухарев; заявитель и патентообладатель ВГЛТА /12; заяв ; опубл , Бюл Смоляницкий, Э.А. Рекуперативный насосно-аккумуляторный гидропривод для мобильных машин-орудий циклического действия [Текст] / Э.А Смоляницкий. СДМ С Афоничев, Д.Н. Оптимизация функции нескольких переменных в системе автоматизированного проектирования [Текст] / Д.Н. Афоничев, С.Н. Пиляев, И.И. Аксенов // Моделирование систем и процессов Вып. 4. С Никитин, А.А. Влияние нерастворенного газа в рабочей жидкости на динамику гидропривода лесопогрузчика [Текст] / А.А. Никитин, Мандраков Е.А. // Известя Томского политехнического университета С Zelikov, V.A. Substantiation Based on Simulation Modeling of Hitch for Tillage Tools Parameters [Электронныйресурс] / V.A. Zelikov, V.I. Posmetiev, M.A. Latysheva // World Applied Sciences Journal Vol рр Режим доступа: 10. Volodenkov, S.V. Increasing the stability of constant-speed hydromechanical systems [Text] / S.V. Volodenkov, K.I. Liutin, E.E. Chugunova // Russian Engineering Research Vol. 33. no. 9. С Заболоцкий, М.М. Совершенствование гидравлических систем техники «Белаз» [Текст] / М.М. Заболоцкий, В.А. Чайко // Gornyi Zhurnal no. 1. С References 1. Ivanov A.L., Kulik K.N. Agrolesomelioracija [Agroforestry]. Volgograd, 2006, pp (In Russian). 2. Zhdanov Yu.A., Bartenev I.M. Tehnologii i sredstva mehanizacii agrolesomeliorativnyh rabot [Technology and means of mechanization agronome-ligating works]. Volgograd, 2011, pp (In Russian). 3. Afonichev D.N., Polyview O.I., Trufanov V.V., Morkovin A.V. Sovershenstvovanie sredstv dlja tehnologicheskih perevozok pri tehnicheskom servise v sel'skom hozjajstve [Improvement funds for technological transport at the technical service in agriculture]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Herald of the Voronezh state agrarian University]. 2012, no. 2, pp (In Russian). 4. Popikov P.I., Krutskikh A.V., Parsons V.P., Yudin R.V. Optimizacija polozhenij gidrocilindrov s uchetom inercionnyh nagruzok i podatlivosti gidroprivoda [Optimization of the provisions of the cylinders taking into account the inertial loads and compliance of the hydraulic]. Vestnik Central'no-Chernozemnogo regional'nogo otdelenija nauk o lese Rossijskoj Akademii estestvennyh Лесотехнический журнал 3/

210 Технологии. Машины и оборудование nauk Voronezhskoj gosudarstvennoj lesotehnicheskoj akademii [Bulletin of the Central black soil regional office of forest Sciences of the Russian Academy of natural Sciences, Voronezh state forestry Academy]. 2002, Vol. 4, Part 2, pp (In Russian). 5. Posmet'ev V.I., Tarasov E.A., Posmet'ev V.V., Kuharev V.S. Rekuperativnyj gidroprivod pochvoobrabatyvajushhego agregata [Regenerative hydraulic tilling unit]. Patent RF, no , Smolyanitsky E.A. Rekuperativnyj nasosno-akkumuljatornyj gidroprivod dlja mobil'nyh mashin-orudij ciklicheskogo dejstvija [Regenerative pump-and-accumulator for hydraulic mobeater machine-guns cyclic action]. SDM, 2007, no. 5, pp (In Russian). 7. Afonichev D.N., Piljaev S.N., Aksenov I.I. Optimizacija funkcii neskol'kih peremennyh v sisteme avtoma-tizirovannogo proektirovanija [Optimization of functions of several variables in the system automati-titiraupenga design]. Modelirovanie sistem i processov [Modeling of systems and processes]. 2014, Vol. 4, pp (In Russian). 8.Nikitin A.A., Mandrakov E.A. Vlijanie nerastvorennogo gaza v rabochej zhidkosti na dinamiku gidroprivoda lesopogruzchika [Influence of undissolved gas in the working fluid on the dynamics of a hydraulic drive logger]. Izvestja Tomskogo politehnicheskogo universiteta [Lime Tomsk Polytechnic University]. 2014, no. 2, pp (In Russian). 9. Zelikov V.A., Posmetiev V.I., Latysheva M.A. Substantiation Based on Simulation Modeling of Hitch for Tillage Tools Parameters. World Applied Sciences Journal, 2014, Vol. 30, no. 4, pp Available at: 10. Solodenko.In. Increasing the stability of constant-speed hydromechanical systems. Solodenko.In., Luting.And., Chugunova.E. Russian Engineering Research, 2013, Vol. 33, no. 9, pp Zabolockij, M.M., Chajko V.A. Improvement of hydraulic systems of equipment of "BelAZ". Gornyi Zhurnal, 2013, no. 1, pp Сведения об авторах Жданов Юрий Михайлович главный научный сотрудник отдела защиты почв от эрозии и дифляции, механизации агролесомелиоративных работ ГНУ Всероссийский научноисследовательский институт агролесомелиорации Россельхозакадемии, доктор сельскохозяйственных наук, г. Волгоград, Российская Федерация; Юдин Роман Викторович доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; e- mail: Попиков Виктор Петрович доцент кафедры ландшафтной архитектуры и почвоведения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; Канищев Денис Александрович аспирант кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация; Лесотехнический журнал 3/2015

211 Технологии. Машины и оборудование Information about authors Zhdanov Yury Mikhailovich - Chief Researcher at the Department of protection of soil from erosion and diflyatsii mechanization agroforestry work on GNU-Russian Science and Research Institute of agroforestry RAAS, DSc in Agricultural, Volgograd, Russian Federation; Yudin Roman Viktorovich Associate Professor of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; Popikov Viktor Petrovich Associate Professor of Landscape Architecture and Soil Science department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; Kanishchev Denis Aleksandrovich post-graduate student of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation; DOI: /14170 УДК630*232 АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПЛАСТА ВЫКОПОЧНОЙ МАШИНОЙ С АКТИВНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ доктор сельскохозяйственных наук В. И. Казаков 1 кандидат технических наук И. В. Казаков 2 1 ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства», г. Пушкино, Российская Федерация 2 ФБУ «Авиалесоохрана» г. Пушкино, Российская Федерация Одной из наиболее важных технологических операций при выращивании посадочного материала для лесовосстановления является его выкопка. Для этой цели используются различные механизмы, основным недостатком большинства которых является низкое качество отряхивания почвы от корневых систем растений и обрыв тонких корней. В наибольшей мере требованием выкопки растений отвечают машины с активными рабочими органами, которые имеют привод от вала отбора мощности трактора. Особенностью конструкции таких машин являются рабочие органы, выполненные в виде подрезающего ножа, бил и отряхивателей и обеспечивающие разрушение почвенного пласта и отделения почвы от корневой системы растений. В статье приведены результаты аналитических исследований процесса разрушения почвенного пласта при выкопке посадочного материала машиной с активными рабочими органами в виде бил и отряхивателей. Предложены аналитические зависимости для определения наибольшего изгибающего момента, возникающего при разрушении почвенного пласта. Обосновано условие, позволяющее гарантировать разрушение пласта почвы и Лесотехнический журнал 3/

212 Технологии. Машины и оборудование отделение ее от корневой системы растений с учетом геометрических и кинаматических параметров рабочих органов. В результате проведенного анализа процесса разрушения почвенного пласта при выкопке посадочного материала выкопочной машиной с активными рабочими органами установлено, что эффективность процесса разрушения пласта почвы растет с увеличением коэффициента кинематического режима бил k Б. Расстояние между центрами вращения звеньев механизма L Б должно целесообразно принимать экспериментальным путем с учетом особенностей выращивания посадочного материала. Отмечено, что существенное влияние на процесс разрушения пласта оказывают физические свойства почвы. Ключевые слова: Посадочный материал, выкопочная машина, рабочий орган, бил, отряхиватель, пласт почвы, изгибающий момент, напряжение изгиба. ANALYTICAL STUDY OF THE PROCESS OF DESTRUCTION OF SOIL LAYER MACHINES FOR DIGGING WITH ACTIVE WORKING BODIES DSc in Agriculture V. I. Kazakov 1 PhD in Engineering I. V. Kazakov 2 1 FBI «All-Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry», Pushkino, Russian Federation 2 FBI «Avialesookhrana», Pushkino, Russian Federation Abstract In the process of digging planting material of the working body of the machine interacts with the soil and plant roots. To preserve the root systems of plants is necessary to loosen the soil and to separate it from the roots. To the greatest extent meet these requirements plant lifter with active working bodies, which provide intensive loosening of saturated roots soil and remain thin, the most valuable plant roots. The article presents the results of analytical studies of the process of destruction of soil layer wicomoco dishwasher with active working bodies in the form of beat and otmahivala for digging planting material in forest nurseries. The proposed formula for determining the maximum bending moment arising from the destruction of soil formation. Considered a condition that guaranteed the destruction of the formation of soil, and given a formula to determine the maximum bending stresses, taking into account geometric and kinematische parameters of working bodies. The analysis found that the greatest influence on the destruction of soil layer has a coefficient of kinematic mode beat. The geometrical parameters of the working bodies it is advisable to take based eksperimentalnyh research with consideration of the peculiarities of cultivation of planting material and soil physical properties. Keywords: Planting material, wikopedia machine, the working body, beat, traivel, formation of soil, bending moment, bending stress. Выкопка посадочного материала в лесных питомниках является одной из наиболее важных и ответственных технологических операций, так как от ее выполнения в наибольшей степени зависит его качество. В наибольшей мере требованием вы- 212 Лесотехнический журнал 3/2015

213 Технологии. Машины и оборудование копки сеянцев и саженцев отвечают активные Активной частью, на которой происходит рабочие органы, которые имеют привод непосредственное разрушение (крошение) от вала отбора мощности трактора. Особенностью пласта почвы, будем считать участок длиной конструкции такой машины является l РАБ, где на пласт почвы воздействуют одновременно рабочий орган, выполненный в виде подрезающего два била и один рыхлитель. ножа, бил и отряхивателей для разрушения Объем пласта почвы на этом участке почвенного пласта и отделения поч- составит: вы от корневой системы растений. Это позволяет сохранить корневую систему расте- V ПЛ hпл LБ l РЫХЛ l, (2) Если рассматривать почву как достаточно связанную среду с массой, равноний и улучшить их приживаемость при посадке на лесокультурную площадь. Однако, мерно распределенной по объему, то ее исследований этого процесса недостаточно, массу можно выразить так: что сдерживает проектирование и разработку mпл V ПЛ П, [ кг ], (3) выкопочных машин с активными рабочими органами и их применение в лесных питомниках. где П средняя плотность почвы. С целью восполнения этого пробела Вначале рассмотрим квазистатиче- проведены теоретические исследования процесса ское положение пласта почвы в рабочей разрушения пласта выкопочной маши- зоне (при t 0 и P 0 пласт ной с активными рабочими органами при выкопке расположен под углом к продольной посадочного материала в лесных пи- оси X ). Поскольку угол невелик, то томниках [2, 4, 5, 8, 9, 10]. можно предположить, что cos 1. Схема расположения почвенного пласта на рабочих органах машины представлена на рис. 1, где: L Б шаг размещения бил на раме; l РАБ рабочая длина рыхлителя; l расстояние между осями колебания бил и рыхлителей Очевидно: l РАБ l l ; (1) РЫХЛ где l РЫХЛ длина рыхлителя, конструктивно: l l ; РЫХЛ Б h ПЛ глубина подрезания толщина пласта почвы. Для анализа рассмотрим участок, равный L Б, на котором размещается два била и один рыхлитель, работающих в противофазе. В первом приближении рассмотрим пласт почвы как связное тело, опирающееся на опоры (рис. 2). Разрушение при этом происходит под действием изгибающего момента, наибольшее значение которого в данной схеме определяется известным соотношением [1, 3, 6, 7]: LБ M max ql q, (4) где q интенсивность распределенной нагрузки, m q ПЛ ; 2 Далее: m L Лесотехнический журнал 3/ M 1 8 LБ 2 L 4 ПЛ Б (5) 2 Б max q 2 ql Б.

214 Технологии. Машины и оборудование Рис. 1. Схема расположения почвенного пласта на рабочих органах машины Значение q с учетом выражения (2) и (3) составит: ПЛ Б П РЫХЛ q hпл П lрыхл l LБ h L l l. Далее: M max hпл 32 П 2 l l L Б РЫХЛ, [ м кг ]. (6) После преобразований получим выражение для наибольшего статического изгибающего момента: ghпл 2 M max П L Б l РЫХЛ l 32. (7) Наибольшие напряжения изгиба, возникающие в сечении пласта, проходящем через центр тяжести: max и M max, W и где изгибу: W и момент сопротивления сечения LБ hпл 2 2 hпл LБ W и Напряжение изгиба: 2 max ghпл П lрыхл l и. 2 32hПЛ LБ После сокращений получим: max и 0, 75g П l РЫХЛ l. (8) Наибольшие напряжения изгиба, возникающие в сечении пласта, проходящем через центр тяжести: max и M max, W и 214 Лесотехнический журнал 3/2015

215 Технологии. Машины и оборудование Рис. 2. Схема для анализа процесса разрушения почвенного пласта где изгибу: W и момент сопротивления сечения LБ hпл 2 2 hпл LБ W и Напряжение изгиба: max ghпл П lрыхл l и. 2 32hПЛ LБ После сокращений получим: max и 0, 75g 2 П l РЫХЛ l. (8) Условия разрушения (крошения) пласта: max и и, (9) где [ ] предельное напряжение изгиба и (определяется типом и состоянием почвы). Рассмотрим процесс в динамике. При прямом ходе бил они опускаются вниз, а рыхлители поднимаются вверх и пласт почвы занимает положение, показанное на рис. 2. Введем понятие коэффициента кинематического режима рабочих органов машины, представляющего собой отношение Лесотехнический журнал 3/

216 к ускорению свободного падения g : k Б для била; k P для рыхлителя. Величины k переменны по длине: j j Y Y jy k Б ; k P k Б, g g g и изменяются от 0 в шарнирах до предельных значений в точках N и P по линейному закону: k k Б k k P max Б max P l l l l ТЕК Б ТЕК P P, (10) k Б наибольшее значение коэффициента кинематического режима выразится так: k max Б sup max 2 jy КРr КР l P g g rкр. И И42 Поскольку величина: k 2 КР g r КР const есть коэффициент кинематического режима приводного кривошипа, то можно записать: max l P 2 4 k Б k sup И 42 И 42, (11) r КР и аналогично: k max max P k Б. (12) Для оценки эффективности рыхления почвы на всей активной поверхности рабочих органов введем следующие усредненные величины: k k Б P k CP CP k Б k Б и P k P Б k, 2 КРrКР l 4 g P 2 sup И 42 И 42 2 r. (13) КР Технологии. Машины и оборудование вертикальной проекции полного ускорения Следует отметить, что в наших конструктивных соотношениях 1 и k k машины: 216 Лесотехнический журнал 3/2015 k Б P Если k 1 при опускании бил Б пласт отстает от них, а затем догоняет и ударяется, что значительно интенсифицирует процесс крошения почвы. При k 1 и подъеме рыхлителей вверх пласт теоретически может подниматься вместе с ними, при этом на его центр тяжести действует дополнительная динамическая сила: G g 1 m 2 ПЛ g jy С учетом этого выражения можем записать: G дин Gk Gk (14) P При перемещении рабочих органов (в динамике) возникают изгибающие моменты: в верхнем положении: в нижнем положении: М M В max Н max M M max max jy g jy g Б cos P. (15) cos Средний динамический изгибающий момент, условно действующий на пласт почвы, определяется выражением: 1 В max Н max дин M СР M M, 2 или в развернутом виде: M дин СР M 2 max jy g cos P cos. P (16) После подстановки значения статического момента получим: дин hпл П 2 M СР jy lрыхл l LБ. (17) 64 cos P cos

217 Технологии. Машины и оборудование Далее: Таким образом, проведенный анализ дин дин дин M СР 24M процесса разрушения почвенного пласта СР и. 2 Wи hпл L при выкопке посадочного материала выкопочной машиной с активными рабочими Б Окончательно получим: органами дает основание для следующих дин и 0,375 П jy lрыхл l. (18) выводов: cos P cos. 1. Эффективность процесса разрушения пласта почвы растет с увеличением Зависимость (18) дает значение напряжения изгиба и в каждый момент коэффициента кинематического режима времени. Перейдя к пределу, запишем условия гарантированного разрушения пласта почвы в следующем виде: дин и max 0,375g П kб lрыхл l max cos P cos max, (19) дин и max и В формуле (19) значение max определяется из выражения: max P max. (20) бил k Б. 2. Расстояние между центрами вращения звеньев механизма L Б должно приниматься экспериментальным путем в зависимости от особенностей выращивания посадочного материала и требуемой степени крошения почвы. 3. Значительное влияние на процесс разрушения пласта оказывают физические свойства почвы. Библиографический список 1. Артоболевский, И.И. Теория машин и механизмов [Текст] / И.И. Артоболевский. М.: Наука, с. 2. Бартенев, И.М. Совершенствование технологий и средств механизации лесовосстановления [Текст] / И.М. Бартенев, М.В. Драпалюк, В.И. Казаков. М.: ФЛИНТА: Наука, с. 3. Быков, В.С. Теория процесса сепарирования сыпучих смесей на плоских качающихся решетах [Текст] / В.С. Быков. Воронеж, с. Деп. в ВИНИТИ , 2450 В Казаков, В.И. Техника для лесных питомников [Текст] / В. И. Казаков, Г. Б. Климов // Лесн. хоз-во С Казаков, В.И. Технологии и механизация выращивания посадочного материала в питомниках лесной зоны [Текст] / / В.И. Казаков. М.: ВНИИЛМ, с. 6. Казаков, В.И. Исследование процесса резания корней сеянцев при подрезке и выкопке [Текст] / В.И. Казаков, И.В. Казаков // Лесотехнический журнал (14). С Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные машины [Текст] / Н.И. Кленин, И.Ф. Попов, В.А. Сакун. М.: Колос, с. 8. Смирнов, Н.А. Интенсивные технологии выращивания посадочного материала в лесных питомниках. [Текст] / Н.А. Смирнов, В.И. Казаков // Сб. : Науч.-техн. прогресс в лесной отрасли ЦЧР. Воронеж: ВГЛТА, С Hallman, R.G. Nursery equipment survey report [Text] / R.G. Hallman, J. Lott // Proceedings Лесотехнический журнал 3/

218 Технологии. Машины и оборудование of Western Forest Nursery Council Meeting: August Portland, Oregon, pp Kormanik, P.P. Lateral root development may define nursery seedling quality [Text] / P.P. Kormanik, J.L. Ruehle // Proc. Fourth Biennial Southern Silvicultural Research Conference: Atlanta, Ga. 4-6 November 1986 USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. SE pp References 1. Artobolevsky I.I. Teorija mashin i mehanizmov [Theory of mechanisms and machines]. - Moscow, р. (In Russian). 2. Bartenev I.M., Drapaljuk M.V., Kazakov V.I. Sovershenstvovanie tehnologij i sredstv mehanizacii lesovosstanovlenija [Improvement of technologies and means of mechanization of forest regeneration]. Moscow, 2013, 208 р. (In Russian). 3. Bykov V.S. Teorija processa separirovanija sypuchih smesej na ploskih kachajushhihsja reshetah [Theory of the process of separation of granular mixtures in a flat oscillating sieves]. Voronezh, 1996, 244 р. DEP. in VINITI , No р. (In Russian). 4. Kazakov V.I., Klimov G.B. Tehnika dlja lesnyh pitomnikov [Equipment for forest nurseries]. Lesnoe hozjajstvo [Forestry management]. 1989, no. 8, pp (In Russian). 5. Kazakov V.I. Tehnologii i mehanizacija vyrashhivanija posadochnogo materiala v pitomnikah lesnoj zony [Technology and mechanization of cultivation of planting material in nurseries of the forest area]. Moscow, 2001, 186 p. (In Russian). 6. Kazakov V.I., Kazakov, I.V. Issledovanie processa rezanija kornej sejancev pri podrezke i vykopke [Investigation of the process of cutting the roots of seedlings for pruning and digging]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2014, no. 2 (14), pp (In Russian). 7. Klenin N.I., Popov I.F., Sakun V.A. Sel'skohozjajstvennye mashiny [Agricultural machinery]. Moscow: Spike, 1970, 456 р. (In Russian). 8. Smirnov N.A. Kazakov V.I. Intensivnye tehnologii vyrashhivanija posadochnogo materiala v lesnyh pitomnikah [Intensive technology of growing seedlings in forest nurseries]. Sb. : Nauch.- tehn. progress v lesnoj otrasli CChR [In Proc. : Nauch.-tech. progress in the forestry sector of Central Chernozem region]. Voronezh, 1990, pp (In Russian). 9. Hallman R.G., Lott J. Nursery equipment survey report. Proceedings of Western Forest Nursery Council Meeting: August 5-7. Portland, Oregon, 1974, pp Kormanik P.P., Ruehle J.L. Lateral root development may define nursery seedling quality. Proc. Fourth Biennial Southern Silvicultural Research Conference: Atlanta, Ga. 4-6 November 1986 USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. SE-42, 1987, pp Сведения об авторах Казаков Владимир Иванович главный научный сотрудник отдела лесовосстановления и семеноводства, ФБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства», доктор сельскохозяйственных наук, г. Пушкино, Российская Федерация; Казаков Игорь Владимирович главный специалист ФБУ «Авиалесоохрана», кандидат технических наук, г. Пушкино, Российская Федерация; Лесотехнический журнал 3/2015

219 Технологии. Машины и оборудование Information about authors Kazakov Vladimir Ivanovich Chief Researcher at the Department of reforestation and seed production of FBI «All-Russian Research Institute for Silviculture and Mechanization of Forestry», DSc in Agriculture, Pushkino, Russian Federation; Kazakov Igor Vladimirovich Chief specialist of FBI «Avialesookhrana», PhD in Engineering, Pushkino, Russian Federation; DOI: /14171 УДК : ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВЫКОПОЧНОЙ МАШИНЫ МВС-2,5 ДЛЯ КРУПНОМЕРНЫХ САЖЕНЦЕВ С ГИДРОПУЛЬСАЦИОННЫМ ПРИВОДОМ НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ доктор технических наук, профессор П. И. Попиков 1 кандидат технических наук Р. В. Юдин 1 А. В. Бакаев 1 1 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», Воронеж, Российская Федерация Выкопка саженцев производится весной и осенью. Крупные деревья могут выкапываться и пересаживаться зимой. Следует избегать разрушения почвенного кома при извлечении, погрузке и транспортировке дерева. Для этого ком почвы плотно обвязывают тканью, сеткой рабица, или ком запаковывают в ящик, который сооружают на месте выкопки. Если дерево выкапывается не в питомнике, а из природы, то предпочтение следует отдавать дереву, растущему на более твердой почве, поскольку в такой почве корневая система не так далеко распространяется и меньше корней пострадает при пересаживании. Для усовершенствования рабочего процесса предлагается применить гидропульсационный привод с применением гидропульсатора золотникового типа с приводом от гидромотора. Разработанная имитационная модель позволяет исследовать различные аспекты процесса выкопки саженцев и исследовать влияние большого количества параметров механической и гидравлической подсистем, а также корневой системы и почвы, на производительность, качество и энергозатараты процесса. Для изучения закономерностей влияния параметров и параметрической оптимизации целесообразно использовать планирование компьютерных экспериментов, чтобы за разумное количество компьютерных экспериментов получить наибольший объем полезной информации о механизме. Компьютерный эксперимент с разработанной имитационной моделью проводился следующим образом. В течении первых 0,7 с модельного времени производилось формирование корневой системы: 3500 элементов древесины случайно появлялись и выдерживались внутри геометрической фигуры, представляющей корневую систему. По истечении 0,7 с корневая система представляла собой случайную плотную упаковку взаимодействующих между собой элементов древесины и могла двигаться в пространстве как единое тело, допускающее деформацию и фрагментацию. Ключевые слова: рабочие процессы, компьютерный эксперимент, гидропривод, выкопачная машина, гидроаккумулятор, гидропульсатор, имитационная модель. Лесотехнический журнал 3/

220 Технологии. Машины и оборудование THE STUDY WORKFLOW EFFICIENCY PLANT LIFTER МВС-2.5 FOR LARGE-SIZED SEEDLINGS WITH GETOPERATIONNAME DRIVEN ON THE BASIS OF SIMULATION DSc in Engineering, Professor P. I. Popikov 1 PhD in Engineering R. V. Yudin 1 A. V. Bakaev 1 1 Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation Abstract Digging the seedlings are produced in spring and autumn. Large trees may dig and take in the winter. Avoid destruction of soil coma when extracting, loading and transporting wood. For this clod of soil tightly tied cloth, mesh netting, or whom are Packed into a box that is constructed on the site of the digging. If the tree is dug not in the nursery, and from the nature, then preference should be given to the tree growing on more solid ground, since in such soil the root system is not as far spread and less roots will suffer when transplanting. To improve workflow is proposed to apply hydraulically drive using gitrepository spool type driven by a hydraulic motor. Developed a simulation model allows to investigate various aspects of the process of digging seedlings and to investigate the influence of many parameters on mechanical and hydraulic subsystems, as well as the root system and soil, productivity, quality and Energostroy process. To study the regularities of the influence of parameters and parametric optimization it is advisable to use a planning computer experiments, that for a reasonable number of computer experiments to obtain the greatest amount of useful information about the mechanism. Computer experiments with the developed simulation model was carried out as follows. Within the first 0.7 s of model time has been the development of root systems: 3500 items of wood randomly appeared and was kept inside a geometric figure representing the root system. After 0.7 s root system is represented as a random dense packing of interacting elements of wood and could move in space as one body, allowing deformation and fragmentation. Keywords: workflows, computer experiment, hydraulic, wikopedia machine, accumulator, hydropulse, simulation model. Выкопка саженцев производится весной и осенью. Крупные деревья могут выкапываться и пересаживаться зимой. Следует избегать разрушения почвенного кома при извлечении, погрузке и транспортировке дерева. Для этого ком почвы плотно обвязывают тканью (при малых размерах кома), сеткой рабица, или ком запаковывают в ящик, который сооружают на месте выкопки. Если дерево выкапывается не в питомнике, а из природы, то предпочтение следует отдавать дереву, растущему на более твердой почве, поскольку в такой почве корневая система не так далеко распространяется и меньше корней пострадает при пересаживании. В настоящее время в лесном хозяйстве для выкопки отдельных укрупненных саженцев применяется выкопочная машина МВС-2,5 (рис. 1). Производительность МВС-2,5 до 30 выкопанных укрупненных саженцев за час. 220 Лесотехнический журнал 3/2015

221 Технологии. Машины и оборудование пульсами временной развертки гидропульсатора (отношение ширины импульса к периоду следования импульсов). D К диаметр ствола саженца в прикорневой зоне; c К коэффициент жесткости древесины корневой системы; D О диаметр дросселирующего отверстия Рис. 1 Машина для выкопки укрупненных в вале золотника; саженцев МВС-2,5 S П площадь проточки золотника, обеспечивающей параллельное дросселирование; Размеры выкапываемого кома почвы: ширина 0,35 м; высота 0,25 м; длина 0,6 м. D ГЦ внутренний диаметр гидрочилинндра; Масса машины 200 кг. Для усовершенствования рабочего Δb Н амплитуда неровности режущей процесса предлагается применить гидропульсационный кромки (расстояние от наиболее до наименее привод с применением гид- выступающих участков режущей кромки). ропульсатора золотникового типа с приводом На первом этапе теоретического исследования, от гидромотора [1]. Разработанная имитационная представленном ниже, парамет- модель позволяет исследовать различные ры варьируются по "звездообразной" схеме: в аспекты процесса выкопки саженцев и исследуемом восьмифакторном пространстве исследовать влияние большого количества выбирается базовая точка, с наиболее типичным параметров механической и гидравлической набором перечисленных параметров, и подсистем, а также корневой системы и почвы, относительно нее по-очередно варьируются на производительность, качество и энер- параметры. Такой подход позволяет выявить гозатараты процесса [2, 3]. Для изучения закономерностей специфическое влияние каждого из параметметрической влияния параметров и параров. На втором этапе теоретического иссле- оптимизации целесообразно дования производится двухфакторная оптимизация использовать планирование компьютерных параметров гидропульсатора. При экспериментов, чтобы за разумное количество этом исследуется ограниченное факторное компьютерных экспериментов ( ) пространство (f, К З ), а план компьютерных получить наибольший объем полезной информации экспериментов заключается в полном скани- о механизме [4, 5, 6]. рование по факторам: по трем уровням каж- На этапе планирования компьютерных дого фактора, с большим числом повторений экспериментов выбраны 8 наиболее важных эксперимента в каждой точки для уменьшения параметров механизма и корневой системы: случайной ошибки [7, 10]. Прежде всего f частота пульсаций давления (удвоенная остановимся на результатах базового компь- частота вращения вала золотника); ютерного эксперимента. К З коэффициент заполнения им- Компьютерный эксперимент с разрабо- Лесотехнический журнал 3/

222 Технологии. Машины и оборудование танной имитационной моделью проводился следующим образом. В течении первых 0,7 с модельного времени производилось формирование корневой системы: 3500 элементов а б древесины случайно появлялись и выдерживались внутри геометрической фигуры, представляющей корневую систему. По истечении в г 0,7 с корневая система представляла со- бой случайную плотную упаковку взаимодействующих между собой элементов древесины и могла двигаться в пространстве как д е единое тело, допускающее деформацию и Рис. 2. Выкопка в модели крупномерного саженца: фрагментацию. В момент времени 0,7 с нож а подвод механизма к корневой сис- поворачивался относительно своей оси до теме; б начальное внедрение ножа; в, г контакта с корневой системой (угол φ Н = 40º). движение ножа в древесине; д завершение Одновременно с этим, с другой стороны корневой перерезания корней; е захват при выкопке системы, упор пододвигался до каса- ния с корневой системой (рис. 2, а). После следовать особенности работы различных этого имитировалась работа гидросистемы с подсистем модели в случаях использования гидропульсатором, что приводило к росту гидропульсатора (рис. 3) и работы без гидропульсатора давления в гидроцилиндрах и вращательноколебательному (рис. 4). На зависимости момента движению ножа (рис. 2, б). сопротивления внедрению ножа М с (t) можно Нож постепенно внедрялся в корневую систему, выделить несколько пиков, связанных с кон- перерезая поочередно корни (рис. 2, в- тактом ножа с одним или несколькими кор- д). После того, как нож достигал углового нями [8, 9]. Сначала нож взаимодействует с положения 25º, корневая система считалась ближайши корнем, затем, не закончив перерезание перерезанной (рис. 2, е) и производился расчет корня, вступает в контакт со сле- показателей эффективности: дующими двумя корнями, затем, по мере t В время выкопки саженца; дальнейшего движения перерезает последние А В энергетические затраты (работа) на два корня. Если перерезание реализуется неэффективно, выкопку саженца; нож увлекает за собой корни, L АН амплитуда вибрации (амплитуда вытаскивая их из почвы, и по мере нарастания линейных смещений режущей кромки ножа в давления на корень в определенный мо- перпендикулярном направлении к оси вращения мент времени происходит разрыв корня, что ножа); при- водит к всплескам графика М с (t). Δх К смещение центра тяжести корневой Давление в гидроцилиндрах изменяется системы ножа в горизонтальном направ- соответственно нагрузке на ноже. В случае, лении в процессе выкопки. если диаметр гидроцилиндров и рабочее давление Временные зависимости позволяют ис- достаточно высоки, нож движется в 222 Лесотехнический журнал 3/2015

223 Технологии. Машины и оборудование М80 с, P ГЦ, 20 систему и отделением ее фрагментов. Это приводит к колебательным движениям ножа, но с кн м МПа гораздо меньшей амплитудой, чем в случае 20 5 использования гидропульсатора t, 6с t, 6с По графику φ а б Н (t) можно судить о кинематике выкопки (рис. 3, 4, г). В первые мо- P ТП, 20 φ40 Н, МПа град менты времени (от 0,7 до 1,5 с) нож двигается либо не касаясь древесины, либо только начиная внедряться в корневую систему, по t, 6с этому угловая скорость ножа довольно высока, и угол наклона графика φ Н (t) значителен t, 6с в г А12 В, кдж t, 6с д Рис. 3. Временные зависимости основных параметров механизма в процессе выкопки саженца с частотой гидропульсатора 8 Гц: а момент сопротивления движению ножа; б и в давления в гидроцилиндре и трубопроводе; г угловое положение ножа; д работа, затраченная на выкопку древесине приблизительно с постоянной скоростью; в противном случае давление в гидроцилиндре возрастает до максимально возможного P вх, и происходит застревание ножа в пне. Пульсации давления частично гасятся в трубопроводе: амплитуда пульсаций давления на графике P ТП (t), чем на графике P ГЦ (t) (рис. 3, б, в). Поэтому при практической реализации механизма с гидропульсатором трубопроводы должны быть максимально жесткими, чтобы максимально передавать пульсации давления в полости гидроцилиндров. В случае отсутствия гидропульсатора происходят также случайные скачки давления P ГЦ (рис. 3, б), связанные с постепенным внедрением ножа в корневую М80 с, кн м t, 6с в Лесотехнический журнал 3/ P ГЦ, 20 МПа t, 6с t, 6с а б P ТП, 20 φ40 Н, МПа град А12 В, кдж t, 6с г t, 6с д Рис. 4. Временные зависимости основных параметров механизма в процессе выкопки саженца без использования гидропульсатора: а момент сопротивления движению ножа; б и в давления в гидроцилиндре и трубопроводе; г угловое положение ножа; д работа, затраченная на выкопку В интервал времени от 1,5 до 5 с, происходит выкопка, нож испытывает значительное сопротивление со стороны корневой системы и почвы, поэтому угловая скорость

224 Использование гидропульсатора позволяет снизить энергетические затраты на выкопку саженцев на 11,3 %, а также уменьшить смещение корневой системы на 18,6 %. При этом время выкопки с гидропульсатором и без приблизительно одинаково (3,3 и 3,2 с). Кроме того, использование гидропульсатора позволяет увеличить колебания ножа с 1,63 (случайные флуктуационные колебания) до 3,03 см (периодические колебания под действием пульсаций давления). Вибрация ножа обеспечивает условия для эффективного перерезания корней, в то время как без вибрации нож вытягивает корни и разрывает их только по достижении оп- Технологии. Машины и оборудование движения ножа несколько замедляется, ределенного критического давления (рис. 5, вследствие чего соответствующий участок в). Количественной характеристикой качества графика φ Н (t) является более пологим, чем на перерезания корней является смещение участке разгона ножа. корневой системы в процессе выкопки Δx К. В По графикам А В (t) можно судить о случае использования гидропульсатора центр энергетических затратах на выкопку. В дальнейшем тяжести корневой системы смещается на 2,2 анализируется работа А В, затрачен- см меньше, чем без использования гидро- ная на поворот ножа, до угла 25º, что соответствует пульсатора. При таком смещении центра тя- полной выкопке саженца. жести боковые корни могут смещаться на 5- Первые компьютерные эксперименты 15 см (рис. 5, в), что приводит к существенному подтвердили эффективность предлагаемой повреждению саженца и непродуктив- конструкции механизма и эффективность ным энергетическим затратам. использования вибрации для улучшения перерезающих свойств рабочего органа (табл.). Таблица Результаты базового компьютерного эксперимента Показатель Без гидропульсатора С гидропульсатором Эффект t В, с 3,20 3,30 3,1 % А В, кдж 25,8 22,9 11,3 % L АН, см 1,63 3,03 85,9 % Δx К, см 9,52 7,75 18,6 % а б в Рис. 5. Состояние корневой системы до контакта с ножом (а), перерезание корней без существенного натяжения при частоте гидропульсатора 8 Гц (б), вытягивание и смятие корней ножом без использования гидропульсатора (в) Таким образом, использование гидропульсационного привода рабочего органа выкопочной машины МВС-2.5 позволяет заметно улучшить качество выкопки саженцев и снизить энергетические затраты на выкопку. 224 Лесотехнический журнал 3/2015

225 Технологии. Машины и оборудование Библиографический список 1. Патент на полезную модель РФ, МПК A01C11/00 Выкопочная машина [Текст] / П. И. Попиков, Р.В. Юдин, Д.Ю. Дручинин, А.В. Бакаев; заявитель и патентообладатель ВГЛТА ; заявл ; опубл Дручинин, Д.Ю. Математическая модель взаимодействия рабочего органа выкопочной машины с почвой и корнями растений [Электронный ресурс] / Д.Ю. Дручинин, О.Р. Дорняк, М.В. Драпалюк // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета С Синеоков, Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин [Текст] / Г.Н. Синеоков, И.М. Панов. М.: Машиностроение, с. 4. Моделирование сельскохозяйственных агрегатов и их систем управления [Текст] : учеб. для вузов / под ред. А. Б. Лурье. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, Обоснование параметров механизма с гидропульсационным приводом для удаления пней [Текст] / П. И. Попиков, Р. В. Юдин, Д. Ю. Дручинин, А. В. Бакаев, И. Л.Беляева // Лесотехнический журнал Т (13). С Афоничев, Д.Н. Оптимизация функции нескольких переменных в системе автоматизированного проектирования [Текст] / Д.Н. Афоничев, С.Н. Пиляев, И.И. Аксенов // Моделирование систем и процессов Вып. 4. С Fomin, A.A. Vibrational Displacement of a Spindle with Static Disequilibrium of the Cutting Tool [Теxt] / Fomin A.A., Gusev V.G. // Russian Engineering Research Vol pp Fomin, A.A. Kinematics of Surface Formation in Milling [Теxt] / Fomin A.A. // Russian Engineering Research Vol pp Zhigalov, R.V. Vibration of segmented grinding wheels under an external load (2013) [Теxt] / R.V. Zhigalov, V.G. Gusev, N.N. Miroshkina // Russian Engineering Research, 33 (11). pp Zelikov, V.A. Substantiation Based on Simulation Modeling of Hitch for Tillage Tools Parameters [Электронный ресурс] / V.A. Zelikov, V.I. Posmetiev, M.A. Latysheva // World Applied Sciences Journal Vol pp Режим доступа: References 1. Popikov P.I., Yudin R.V., Druzhinin D.Y., Bakaev A.V. Vykopochnaja mashina [Wikopedia machine]. Patent RF, no , (In Russian). 2. Druzhinin D.Yu., Dornak O.R., Drapalyuk M.V. Matematicheskaja model' vzaimodejstvija rabochego organa vykopochnoj mashiny s pochvoj i kornjami rastenij [Mathematical model of interaction of working body of plant lifter with soil and plant roots] Politematicheskij setevoj jelektronnyj nauchnyj zhurnal Kuban-skogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Electronic journal of Kuban state agrarian University]. 2011, no. 68, pp (In Russian). 3. Sinyakov G.N., Panov I.M. Teorija i raschet pochvoobrabatyvajushhih mashin [Theory Лесотехнический журнал 3/

226 Технологии. Машины и оборудование and design of tillage machines]. Moscow, 1977, 328 p. (In Russian). 4. Lurie A.B. Modelirovanie sel'skohozjajstvennyh agregatov i ih sistem upravlenija [Modeling of agricultural units and their control systems]. Leningrad: Kolos, (In Russian). 5. Popikov P.I., Yudin R.V., Druzhinin D.Yu., Bakaev V.A., Belyaeva L.I. Obosnovanie parametrov mehanizma s gidropul'sacionnym privodom dlja udalenija pnej [Justification of the mechanism with getoperationname drive for removal of stumps]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2014, Vol. 4, no. 1 (13), pp (In Russian). 6. Afonichev D.N., Pilyaev S.N., Aksenov I.I. Optimizacija funkcii neskol'kih peremennyh v sisteme avtomatizirovannogo proektirovanija [Optimization of functions of several variables in the system of automatic delivery-stimulated design]. Modelirovanie sistem i processov [Fashionstimulation systems and processes]. 2014, Vol. 4, pp (In Russian). 7. Fomin A.A., Gusev V.G. Vibrational Displacement of a Spindle with Static Disequilibrium of the Cutting Tool. Russian Engineering Research. 2013, Vol. 33, no. 7, pp Fomin A.A. Kinematics of Surface Formation in Milling. Russian Engineering Research. 2013, Vol. 33, no. 11, pp Zhigalov R.V., Gusev V.G., Miroshkina N.N. Vibration of segmented grinding wheels under an external load (2013) Russian Engineering Research, no. 33 (11), pp Zelikov V.A., Posmetiev V.I., Latysheva M.A. Substantiation Based on Simulation Modeling of Hitch for Tillage Tools Parameters. World Applied Sciences Journal, 2014, Vol. 30, no. 4, pp Available at: Сведения об авторах Попиков Петр Иванович профессор кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», доктор технических наук, профессор, г. Воронеж, Российская Федерация; Юдин Роман Викторович доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; e- mail: Бакаев Андрей Валерьевич аспирант кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российской Федерации; Information about authors Popikov Petr Ivanovich Professor of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», DSc in Engineering, Professor, Voronezh, Russian Federation; Лесотехнический журнал 3/2015

227 Технологии. Машины и оборудование Yudin Roman Viktorovich Associate Professor of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation; Bakaev Andrey Valer'evich post-graduate student of Forestry Mechanization and Machine Design department, Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation; DOI: /14173 УДК 630*432 ВОДЯНАЯ ЗАВЕСА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛЕСОПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ доктор технических наук, доцент Д. А. Соловьев 1 О. В. Карпова 1 1 ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова», г. Саратов, Российская Федерация Лесные пожары одно из величайших бедствий, угрожающих лесному хозяйству и существенно влияющих на функционирование и состояние лесов. Особо опасны лесные пожары, тушение которых практически невозможно и при этом надо быстро покинуть зону неконтролируемого горения. Однако зачастую невозможно в природных условиях определить фронт распространения пожара, и создается опасная ситуация, связанная с необходимостью защиты людей и техники от надвигающегося лесного пожара. В области противопожарной защиты встречается такое техническое решение, как водяная завеса. Водяные завесы используются в современных стационарных системах противопожарной защиты, являются одним из средств защиты людей и техники во время тушения пожаров. Основное достоинство водяной завесы это тонкораспыленная вода, которая позволяет поверхностно быстро ликвидировать или охладить зоны горения и нагревания технологического оборудования. Особенно остро стоит вопрос об использовании подобных водяных завес для защиты техники и людей на лесных пожарах. При этом отсутствует опыт эксплуатации водяных завес в подобных условиях, недостаточно научных исследований по разработке и применению водяных завес. В статье рассмотрен вопрос защиты лесопожарных автомобилей от воздействия лесного пожара и предложена конструкция оборудования для создания водяной завесы. Применяются два контура для создания водяной завесы, позволяющие производить защиту всего автомобиля сверху, а также отдельно колес. При этом используется два режима работы ручной и автоматический. Учитывая актуальность проблемы лесных пожаров, применение предлагаемой конструкции водяной завесы на лесопожарном автомобиле позволит снизить риск возгорания и защитить технику и людей от воздействия быстронадвигающего фронта лесного пожара. Ключевые слова: лесные пожары, защита, лесопожарный автомобиль, оборудование, водяная завеса. Лесотехнический журнал 3/

228 Технологии. Машины и оборудование WATER CURTAIN AS PROTECTION FOR FIRE FIGHTER VEHICLE FROM EXPOSURE FOREST FIRES DSc in Engineering, Associate Professor D. A. Solovyov 1 O. V. Karpova 1 1 Federal State Educational Institution of Higher Professional Education «Saratov State Agrarian University in honor of N.I. Vavilov», Saratov, Russian Federation Abstract Forest fires are one of the greatest disasters, that threaten forestry and significantly affect the functioning and condition of forests. Particularly dangerous forest fires, which are is incredibly difficult to stop and under such circumstances it is necessary to leave a burning zone quickly. However, it is often impossible under natural conditions to determine the propagation front of the fire, and it creates a dangerous situation associated with the need to protect people and equipment from the impending forest fire. In the field of fire protection meets technical solution, water curtain. Water curtains are used in modern stationary fire protection systems, are one of means of protection of people and equipment during suppression of the fires. The main advantage of a water curtain is a sprayed water which allows to liquidate or cool superficially quickly zones of burning and heating of processing equipment. Particularly acute is the question of the use of such water curtains to protect equipment and people on forest fires. Thus there is no experience in operating water curtains in similar conditions, not enough scientific research on the development and use of water curtains. In the article considered question protection of forest fire vehicle and is offered design of the equipment to create the water curtain. Are applied two contours for creation of a water veil allowing to make protection of all car from above, and also separately wheels. This uses a two modes of operation - manual and automatic. Given the urgency of the problem of forest fires, application of application of the offered design of a water curtain on fire fighter vehicle will allow to reduce risk of ignition and protect equipment and people from the effects of a forest fire. Keywords: forest fires, protection, fire fighter vehicle, equipment, water curtain. Актуальность борьбы с природными пожарами в мире с каждым годом возрастает все больше в условиях непредсказуемости климатических изменений. Например, 2010 год, когда была объявлена чрезвычайная ситуация в 27 субъектах Российской Федерации показал, что засуха и пожары могут принести колоссальный ущерб экономике. Это наглядно демонстрируют статистические данные (рис. 1), представленные на диаграмме на примере Саратовской области [4]. В этот пожароопасный период была задействована вся специализированная лесопожарная техника, а также силы и средства МЧС. В ходе тушения лесных пожаров были отмечены случаи потери пожарной техники. В связи с этим вопрос сохранения и защиты техники, используемой для борьбы с лесными пожарами, является актуальным. В природных условиях сложно спрогнозировать развитие распространения пожара, так как это зависит от многих обстоятельств: скоро- 228 Лесотехнический журнал 3/2015

229 Технологии. Машины и оборудование Рис. 1. Статистика лесных пожаров в Саратовской области сти ветра, захламленности лесной площади, температуры окружающей среды, погодных условий и других факторов. В результате этого часто создается опасная ситуация, связанная с необходимостью защиты лесопожарного автомобиля и людей от огня. При этом сам лесопожарный автомобиль может стать источником пожара, т.к. на нем сосредоточенно большое количество горючих материалов (краска, пластмасса, пожарные рукава и т.д.). Многие из этих материалов разрушаются при повышении температуры от о С, а при температуре более о С происходит обгорание, вспучивается краска, изменяется плотность резинотехнических изделий и происходит их возгорание [11]. В документах, направленных на снижение противопожарной безопасности, встречается такое техническое решение как водяная завеса [7]. Водяные завесы применяются в современных системах противопожарной защиты, позволяющих защищать людей и оборудование при тушении пожаров. Главная их особенность состоит в создании тонкораспыленного потока воды, который быстро ликвидирует и охлаждает зоны горения технологического оборудования. Вопрос обеспечения безопасности лесопожарного автомобиля от воздействия лесного пожара решается установкой и использованием оборудования для создания водяной завесы. Для расширения функциональных возможностей оборудования можно предусмотреть использование фронтального орошения местности с целью увлажнения местности и защиты лесопожарного автомобиля при движении. Нами разработана конструкция оборудования для создания водяной завесы на автоцистерне пожарной АЦ-40 (ГАЗ ), которая внедрена на базе пожарнохимической станции ОГУ «Вязовский учебно-опытный лесхоз» Татищевского района Саратовской области. Конструкция содержит верхний контур трубопроводов с оросителями, создающими водяную завесу для защиты и охлаждения корпуса машины, нижний контур для создания фронтального оро- Лесотехнический журнал 3/

230 Технологии. Машины и оборудование шения местности (рис. 2), а также дополнительный управления формирует сигнал о срабатыващий контур трубопровода, служании термодатчика и выдает команду на от- для защиты колес машины (рис. 3). крытие клапанов 8 и запуск насоса 1, который Работа системы может осуществляться подает жидкость для создания водяной как в ручном, так и в автоматическом завесы из гидробака 9 к оросителям. Кон- режиме (рис. 4). троль давления жидкости в трубопроводах В ручном режиме для создания водяной осуществляется с помощью манометров 10. завесы необходимо включить насос 1 и нажатием Отключение насоса 1 и закрытие клапанов 8 соответствующих кнопок управления из осуществляется через прибор управления, кабины машины, открыть один или несколько который установлен в кабине водителя. электроклапанов 8 и запитать водой один Использование данного оборудова- или несколько трубопроводов водяной завесы ния позволит орошать зону стоянки перед 2, 3 или 4 для работы оросителей 5, 6 или работой на пожаре (рис. 5, а), сохранять 7. Для работы в автоматическом режиме оборудование технику и персонал от теплового воздейстленные содержит термодатчики, установвия лесных пожаров (рис. 5, б) и снизит на корпусе машины и прибор управления. риск возгорания шасси (рис. 5, в). При превышении порогового значения Предлагаемая конструкция проста в температуры любой из термодатчиков замыкает изготовлении, не требует больших вложе- контакты встроенного реле и тем самым ний для монтажа оборудования и его экс- подает сигнал на прибор управления. Прибор плуатации и обеспечит защиту техники и Рис. 2. Схема верхнего и нижнего контуров водяной завесы Рис. 3. Схема дополнительного контура водяной завесы 230 Лесотехнический журнал 3/2015

231 Технологии. Машины и оборудование Рис. 4. Принципиальная схема оборудования водяной завесы: 1 насос; 2 трубопровод верхнего контура для охлаждения корпуса машины; 3 трубопровод нижнего контура для создания фронтального орошения местности; 4 трубопровод дополнительного контура для охлаждения колес шасси; 5, 6, 7 оросители; 8 электроклапаны; 9 гидробак; 10 манометры а) б) в) Рис. 5. Оборудование водяной завесы: а нижний контур; б верхний контур; в дополнительный контур людей от непредсказуемого распространения природных пожаров, позволит выехать из зоны горения. Также установка данного оборудования будет способствовать более спокойной работе пожарных (психологический фактор наличия защиты). Конст- рукцию оборудования можно монтировать в тяжелый пожароопасный период и на пожарную технику добровольной пожарной охраны и МЧС, которая часто бывает, задействована для тушения лесных пожаров в помощь лесхозам. Библиографический список 1. Безбородько, М.Д. Пожарная техника [Текст] : учебник / М.Д. Безбородько. М.: Академия ГПС МЧС России, с. 2. Воробьев, Ю.Л., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Лесные пожары на территории России: Лесотехнический журнал 3/

ЧЕШСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В ПРАГЕ / Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU)

ЧЕШСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В ПРАГЕ / Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU) ЧЕШСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В ПРАГЕ / Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU) Чешский агротехнический университет главный чешский вуз в области сельского хозяйства. Это третий по величине университет

Подробнее

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ВБЛИЗИ ЛЕСНОГО

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ВБЛИЗИ ЛЕСНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ВБЛИЗИ ЛЕСНОГО МАССИВА Уханов А.С. Научный руководитель - к.т.н., преподаватель Сушков А. С. г. Воронеж, ФГБОУ ВПО «Воронежская

Подробнее

Публикации материалов саммита осуществляются бесплатно

Публикации материалов саммита осуществляются бесплатно ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИГЛАШАЕТ ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ В Евразийский молодежный научно-практический саммит биотехнологий и инноваций: «Eurasian Summit Biotech» Для участия в

Подробнее

ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ ЛИГНИННЫХ ВЕЩЕСТВ И ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ВОДЕ

ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ ЛИГНИННЫХ ВЕЩЕСТВ И ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ВОДЕ УДК 676.088:502.171 А.С. Почтовалова 1, Е.В. Шульгина 1, К.Г. Боголицын 12, Т.В. Соболева 3 1 Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова 2 Институт экологических проблем Севера

Подробнее

Международный семинар «Устойчивое управление лесами: общие приоритеты научноисследовательской. Восточного партнерства» Минск, Беларусь. 27 мая 2015 г.

Международный семинар «Устойчивое управление лесами: общие приоритеты научноисследовательской. Восточного партнерства» Минск, Беларусь. 27 мая 2015 г. Международный семинар «Устойчивое управление лесами: общие приоритеты научноисследовательской работы для стран ЕС, России и стран Восточного партнерства» Минск, Беларусь 27 мая 2015 г. А.В.Пугачевский

Подробнее

«Финансовый менеджмент»

«Финансовый менеджмент» ПОРТФОЛИО профессора кафедры «Финансовый менеджмент» ИУЭиФ КФУ Киршина Игоря Александровича) Содержание Основные сведения. Образование. Диссертации. Диссертации защищенные под руководством преподавателя.

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГРАЖДАНСКОЙ СЛУЖБЫ RESEARCH OF DEVELOPMENT TENDENCIES OF THE STATE CIVIL SERVICE

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГРАЖДАНСКОЙ СЛУЖБЫ RESEARCH OF DEVELOPMENT TENDENCIES OF THE STATE CIVIL SERVICE DOI https://doi.org/10.18551/rjoas.2017-03.17 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГРАЖДАНСКОЙ СЛУЖБЫ RESEARCH OF DEVELOPMENT TENDENCIES OF THE STATE CIVIL SERVICE Репичев А.И.*, кандидат экономических

Подробнее

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Г. ЯКУТСКА ПО ОСНОВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Г. ЯКУТСКА ПО ОСНОВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ УДК 628.31 АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Г. ЯКУТСКА ПО ОСНОВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ Т.И. Константинова, старший преподаватель кафедры ТГВ Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Подробнее

Бюджетный процесс в субъектах Российской Федерации: проблемы правового регулирования

Бюджетный процесс в субъектах Российской Федерации: проблемы правового регулирования Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовская государственная юридическая академия»

Подробнее

Защита водных объектов от сельскохозяйственного поверхностного стока с применением экотехнологий

Защита водных объектов от сельскохозяйственного поверхностного стока с применением экотехнологий К.т.н. Пономаренко Е. Г., к.т.н. Немцова А. А., Федулова А. В. Харьковский национальный университет городского хозяйства им. А. Н. Бекетова, Украина Харьковский национальный фармацевтический университет,

Подробнее

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» МАЛИКОВ Владимир Викторович

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» МАЛИКОВ Владимир Викторович УДК 658.29-049.5 УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» МАЛИКОВ Владимир Викторович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ И ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ

Подробнее

Ключевые слова: экологические факторы, окружающая среда, кадастровая стоимость, недвижимость.

Ключевые слова: экологические факторы, окружающая среда, кадастровая стоимость, недвижимость. НЕОБХОДИМОСТЬ УЧЕТА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В КАДАСТРОВОЙ ОЦЕНКЕ НЕДВИЖИМОСТИ Емельянова М.А. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет (603950, Нижний Новгород), e-mail: maria101193@mail.ru

Подробнее

Научный журнал КубГАУ, 81(07), 2012 года. УДК 630* *5 UDC 630* *5

Научный журнал КубГАУ, 81(07), 2012 года.  УДК 630* *5 UDC 630* *5 1 УДК 630*235.5+630*5 UDC 630*235.5+630*5 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСНОВО-БЕРЕЗОВЫХ КУЛЬТУР С РАЗЛИЧНОЙ СХЕМОЙ СМЕШЕНИЯ Шамирян Камо Гароевич аспирант Воронежская государственная лесотехническая академия,

Подробнее

Мишнина Е.И., Мишнин М.Н. Структура регионального мониторинга качества жизни населения

Мишнина Е.И., Мишнин М.Н. Структура регионального мониторинга качества жизни населения SWorld 18-29 June 2013 http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june-2013 MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT,

Подробнее

Территория науки Давыдова Е.Ю., Гапонова С.Н.

Территория науки Давыдова Е.Ю., Гапонова С.Н. Давыдова Е.Ю., Гапонова С.Н. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИЕЙ ПРЕДПРИЯТИЯ Воронежский экономико-правовой институт Воронежский государственный университет инженерных

Подробнее

М. В. Кожевников, Е. М. Стариков, Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

М. В. Кожевников, Е. М. Стариков, Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ М. В. Кожевников, Е. М. Стариков, Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Thearticle describes the mechanism of the effect of energy intensity

Подробнее

ОТРАСЛЕВОЕ УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ СУБЪЕКТОВ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА BRANCH SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF SIBERIAN FEDERAL DISTRICT

ОТРАСЛЕВОЕ УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ СУБЪЕКТОВ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА BRANCH SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF SIBERIAN FEDERAL DISTRICT 86 УДК 504 (571.1/.5) ОТРАСЛЕВОЕ УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ СУБЪЕКТОВ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА Кнауб Роман Викторович, кандидат географических наук, доцент кафедры природопользования Томского государственного

Подробнее

АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ АНАЛИЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПРОМЫШЛЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ Евстафьева С. И. ФГБОУ ВПО «Мурманский государственный гуманитарный университет» (183720, г. Мурманск, ул. Капитана

Подробнее

ЭТАПЫ ОРГАНИЗАЦИИ, ПЛАНИРОВАНИЕ И ИСПОЛНЕНИЕ МЕСТНОГО БЮДЖЕТА

ЭТАПЫ ОРГАНИЗАЦИИ, ПЛАНИРОВАНИЕ И ИСПОЛНЕНИЕ МЕСТНОГО БЮДЖЕТА УДК 330 Прилуцкая И.А. студент 4 курс факультет «Государственного управления и международных отношений» Юго-Западный государственный университет Россия, г. Курск ЭТАПЫ ОРГАНИЗАЦИИ, ПЛАНИРОВАНИЕ И ИСПОЛНЕНИЕ

Подробнее

ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ ISSN 0536 1036. ИВУЗ. «Лесной журнал». 2008. 6 114 УДК 630*266 А.В. Баландин 1, В.И. Михин 1 Управление по охране окружающей среды и природопользованию Тамбовской области Баландин Андрей Витальевич родился

Подробнее

О ПРЕПОДАВАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ВУЗАХ ФИЗКУЛЬТУРНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ. Аннотация

О ПРЕПОДАВАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ВУЗАХ ФИЗКУЛЬТУРНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ. Аннотация Иванова О.А. ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный институт физической культуры», г. Воронеж, Россия О ПРЕПОДАВАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ВУЗАХ ФИЗКУЛЬТУРНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ Аннотация Информационные

Подробнее

INSTITUTE OF LEGISLATION AND COMPARATIVE LAW UNDER THE GOVERNMENT OF THE RUSSIAN FEDERATION LEGAL MONITORING MECHANIZM

INSTITUTE OF LEGISLATION AND COMPARATIVE LAW UNDER THE GOVERNMENT OF THE RUSSIAN FEDERATION LEGAL MONITORING MECHANIZM INSTITUTE OF LEGISLATION AND COMPARATIVE LAW UNDER THE GOVERNMENT OF THE RUSSIAN FEDERATION LEGAL MONITORING MECHANIZM SCIENTIFIC AND PRACTICAL MANUAL Editor-in-Chief A.V. Pavlushkin MOSCOW 2012 ИНСТИТУТ

Подробнее

РАЗВИТИЕ ЕДИНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ

РАЗВИТИЕ ЕДИНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АССОЦИАЦИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ И НАУЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ «СИБИРСКИЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭКОНОМИКИ

ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭКОНОМИКИ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК ФАКТОР РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ЭКОНОМИКИ INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AS THE FACTOR OF DEVELOPMENT OF DOMESTIC ECONOMY Р.Р. ХАБИБРАХМАНОВ, старший

Подробнее

ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН УДК 332 Шарафуллина Р.Р., кандидат экономических наук, доцент доцент кафедры «Общая экономическая теория» Башкирский государственный университет Россия, г. Уфа Бочкова Ю.П. студент 4 курс, институт экономики,

Подробнее

УДК Козлова М.Е., студент магистратуры 2 курс, факультет экономики и управления Дырдонова А.Н., кандидат экономических наук, доцент,

УДК Козлова М.Е., студент магистратуры 2 курс, факультет экономики и управления Дырдонова А.Н., кандидат экономических наук, доцент, УДК 330.15 Козлова М.Е., студент магистратуры 2 курс, факультет экономики и управления Дырдонова А.Н., кандидат экономических наук, доцент, заведующий кафедрой экономики и управления Нижнекамский химико-технологический

Подробнее

Совершенствование технического сервиса сельскохозяйственной техники в регионе на основе системного подхода

Совершенствование технического сервиса сельскохозяйственной техники в регионе на основе системного подхода 114 УДК 65.01.007 Совершенствование технического сервиса сельскохозяйственной техники в регионе на основе системного подхода И.А. Болукова, аспирант ФГБНУ ГОСНИТИ ia-bolukova@yandex.ru, 89066152777) Аннотация.

Подробнее

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН УДК 911.375 Аксарова Г. Г. студент 3 курс, географический факультет, кафедра экономической географии, Башкирский государственный университет Россия, г. Уфа Брехова И.Н. студент 3 курс, географический факультет,

Подробнее

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ К ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ К ОБРАБОТКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ SWorld 1-12 October 2013 http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/oct-2013 SCIENTIFIC RESEARCH AND THEIR PRACTICAL APPLICATION. MODERN

Подробнее

Экологическое состояние

Экологическое состояние Колесникович В.П. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет туризма и сервиса филиал в г.смоленске (РГУТиС) Экологическое

Подробнее

Ставрополь, Зоотехнический 12,

Ставрополь, Зоотехнический 12, SWorld 19-30 March 2013 http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/march-2013 MODERN DIRECTIONS OF THEORETICAL AND APPLIED RESEARCHES

Подробнее

Решение эколого-экономических проблем качества среды обитания

Решение эколого-экономических проблем качества среды обитания 77 Решение эколого-экономических проблем качества среды обитания Колупаева В.Б., Колупаев Б. И. (kolupaev42@mail.ru) Марийский государственный технический университет Принято считать, что рост экономики,

Подробнее

«НАУКА RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал

«НАУКА RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал «НАУКА RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский ISSN: статус в ожидании Издатель: компания INFLASH Учредитель: ИП Соколова А.С. Место издания:

Подробнее

Science and Society #1, V ARCHITECTURE ANALYSIS OF THE INDICES OF SUSTAINABILITY IN URBAN DEVELOPMENT

Science and Society #1, V ARCHITECTURE ANALYSIS OF THE INDICES OF SUSTAINABILITY IN URBAN DEVELOPMENT ARCHITECTURE Maximova E.S. ANALYSIS OF THE INDICES OF SUSTAINABILITY IN URBAN DEVELOPMENT Maximova E.S., Russian Federation, master of urban planning, postgraduate student of Scientific Research Irkutsk

Подробнее

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ПРИКЛАДНЫХ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3, 2015

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ПРИКЛАДНЫХ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 3, 2015 УДК 630.321 Анализ расчетных и экспериментальных данных по допускаемым скоростям движения Бурмистрова О.Н., Пластинина Е.В., Арутюнян А.Ю. ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет»,

Подробнее

SWorld June 2013

SWorld June 2013 2013 SWorld 18-29 June 2013 http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june- MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT,

Подробнее

Плодовская В.Г. Основные направления природоохранных мероприятий в рамках социально-экономического развития Волгограда

Плодовская В.Г. Основные направления природоохранных мероприятий в рамках социально-экономического развития Волгограда УДК 338.012 Плодовская В.Г. Основные направления природоохранных мероприятий в рамках социально-экономического развития Волгограда The main directions of nature protection actions of social and economic

Подробнее

TIME-TABLE OF ELPIT-2017 CONGRESS EVENTS

TIME-TABLE OF ELPIT-2017 CONGRESS EVENTS TIME-TABLE OF ELPIT-2017 CONGRESS EVENTS ПЛАН-ГРАФИК ПРОВЕДЕНИЯ МЕРОПРИЯТИЙ КОНГРЕССА ELPIT-2017 Date Дата Subject Наименование Place Место проведения Time Время проведения 1 19.09.2017 Participants arrival

Подробнее

ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 3(3)

ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 3(3) УДК 556:504.4.062.2 Науразбеков Алимжан студент 4 курса Института Естествознания и Экономики, ФГБОУ ВО «ОГПУ», г. Оренбург Научный руководитель: Колесникова Ирина Александровна к. б. н., ст. преподаватель

Подробнее

«NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал. График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский, немецкий, французский

«NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал. График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский, немецкий, французский «NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский, немецкий, французский ISSN: 2311-8814 ЭЛ ФС 77-57839 от 25 апреля 2014 года Территория

Подробнее

«NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал. График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский, немецкий, французский

«NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал. График выхода: ежемесячно Языки: русский, английский, немецкий, французский «NAUKA- RASTUDENT.RU» Электронный научно-практический журнал График выхода: ежемесячно Языки: русский английский немецкий французский ISSN: 2311-8814 ЭЛ ФС 77-57839 от 25 апреля 2014 года Территория распространения:

Подробнее

Полный перечень предметных категорий Agris (Agris subject categories) на русском и английском языках

Полный перечень предметных категорий Agris (Agris subject categories) на русском и английском языках Полный перечень предметных категорий Agris (Agris subject categories) на русском и английском языках A A01 A50 B B10 B50 C C10 C20 C30 D D10 D50 E E10 E11 E12 E13 E14 E16 E20 E21 E40 E50 E51 E70 E71 E72

Подробнее

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ВЫБОРА РЕЖИМА РАБОТЫ АЭРОТЕНКА (представлено д-ром техн. наук Прохачем Э.Е.)

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ВЫБОРА РЕЖИМА РАБОТЫ АЭРОТЕНКА (представлено д-ром техн. наук Прохачем Э.Е.) УДК 628.35 С.А. Горносталь, к.т.н., доцент, преподаватель, НУГЗУ, Е.А. Петухова, к.т.н., доцент кафедры, НУГЗУ, Ю.В. Уваров, к.т.н., доцент, нач. НМЦ УЗ ГСЧС Украины УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ВЫБОРА РЕЖИМА

Подробнее

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ НОВОГО ОБЩЕСТВА

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ НОВОГО ОБЩЕСТВА СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ НОВОГО ОБЩЕСТВА ИНФОРМАЦИОННАЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ МЕНЕДЖМЕНТА ОХРАНЫ ТРУДА ТИМОШКИНА ЕЛЕНА ВЯЧЕСЛАВОВНА кандидат экономических наук, доцент кафедры экономической кибернетики

Подробнее

СТАТИСТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАДАСТРОВОЙ СТОИМОСТИ НЕДВИЖИМОСТИ В НОВЫХ УСЛОВИЯХ НАЛОГООБЛОЖЕНИЯ

СТАТИСТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ КАДАСТРОВОЙ СТОИМОСТИ НЕДВИЖИМОСТИ В НОВЫХ УСЛОВИЯХ НАЛОГООБЛОЖЕНИЯ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кафедра «Статистика» В.Н. Салин, В.Н.

Подробнее

НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ УДК 33.341.1 В. В. Нарбут, Государственный университет управления, г. Москва НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Приведены результаты анализа состояния и

Подробнее

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ "Перспективы производства продуктов питания нового поколения"

ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы производства продуктов питания нового поколения МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Подробнее

Environmental Policy of St. Petersburg for the period up to 2030

Environmental Policy of St. Petersburg for the period up to 2030 Экологическая политика Санкт-Петербурга на период до 2030 года Environmental Policy of St. Petersburg for the period up to 2030 Начальник Управления государственного регулирования в сфере природопользования

Подробнее

ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РОССИИ О.Н. Демина (специалист)1 Научный руководитель: И.А. Карлович (д. г. н., профессор)2

ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РОССИИ О.Н. Демина (специалист)1 Научный руководитель: И.А. Карлович (д. г. н., профессор)2 ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РОССИИ О.Н. Демина (специалист)1 Научный руководитель: И.А. Карлович (д. г. н., профессор)2 1Естественно-географический факультет, Кафедра географии, группа ГБг-107,

Подробнее

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К АНАЛИЗУ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К АНАЛИЗУ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 86 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К АНАЛИЗУ ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ К.Н. Ларина, студент А.Ю. Карпунин, канд. экон. наук, доцент Рязанский государственный

Подробнее

РУБРИКА: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ

РУБРИКА: ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ Харченко А.Р. Оценка перспектив формирования строительного кластера в Новосибирской области // Академия педагогических идей «Новация». Серия: Студенческий научный вестник. 2016. 10 (ноябрь). АРТ 75-эл.

Подробнее

*** Водоснабжение и водоотведение

*** Водоснабжение и водоотведение Алешин Александр Викторович Alyoshin Alexander Viktorovich Ростовский государственный строительный университет, Кафедра водоснабжения и водоотведения Rostov State University of Civil Engineering, Department

Подробнее

УДК: МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ РЫНКА ЖИЛЬЯ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

УДК: МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ РЫНКА ЖИЛЬЯ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ УДК: 339.13.017 МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ РЫНКА ЖИЛЬЯ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Чикишева Наталья Михайловна д.э.н., профессор, зав. кафедрой менеджмента Тюменского государственного архитектурно-строительного университета,

Подробнее

Научный журнал КубГАУ, 74(10), 2011 года. УДК :630*245 UDK :630*245

Научный журнал КубГАУ, 74(10), 2011 года.  УДК :630*245 UDK :630*245 Научный журнал КубГАУ, 7(10), 011 года 1 УДК 19.688:630* ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЫРАЩИВАНИЕМ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ Мурзинов Юрий Валерьевич Воронежская государственная

Подробнее

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПОИСКА МЮОННОГО РАСПАДА τ 3µ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПОИСКА МЮОННОГО РАСПАДА τ 3µ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ ПОИСКА МЮОННОГО РАСПАДА τ 3µ Махров Станислав Станиславович, к.т.н., Московский технический университет связи и информатики (МТУСИ), Москва Россия, SlavaM4@yandex.ru

Подробнее

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ УДК 338: 556. 18 (908) АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ВОДНЫХ РЕСУРСОВ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ 2007 А. И. Логвинова ст. преподаватель каф. экономической и социальной географии, Kurskgu@ mail.ru Курский государственный

Подробнее

Аннотация к дипломной работе

Аннотация к дипломной работе БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГУМАНИТАРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра менеджмента и организации здравоохранения Аннотация к дипломной работе ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СОЦИАЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРОЙ

Подробнее

SWorld June 2013

SWorld June 2013 2013 SWorld 18-29 June 2013 http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june- MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT,

Подробнее

MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT, PRODUCTION AND EDUCATION

MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE, TRANSPORT, PRODUCTION AND EDUCATION SWorld 16-28 June 2015 http://www.sworld.education/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june-2015 MODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE,

Подробнее

МЕСТО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В МЕЖДУНАРОДНОМ ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ

МЕСТО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В МЕЖДУНАРОДНОМ ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ УДК 338.24 Серия «Экономика, право и управление». 2/2015 В. А. Гальдикас, Л. Н. Гальдикас МЕСТО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В МЕЖДУНАРОДНОМ ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ Рассматривается структура глобального инновационного

Подробнее

УДК ББК Р 19

УДК ББК Р 19 УДК 336.143 ББК 65.261.31 Р 19 М.С. Ракитина Старший преподаватель кафедры государственного и муниципального права и управления Южного федерального университета, г. Ростов-на-Дону. Тел.: (8634) 311 426,

Подробнее

FORESTS OF HIGH NATURE PROTECTION VALUE AND PROBLEMS OF THEIR PRESERVATION

FORESTS OF HIGH NATURE PROTECTION VALUE AND PROBLEMS OF THEIR PRESERVATION ЛЕСА ВЫСОКОЙ ПРИРОДООХРАННОЙ ЦЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ИХ СОХРАНЕНИЯ Ижогина Е.М., Зиновьева И.С. ФГБОУ «Воронежская Государственная Лесотехническая Академия» Воронеж, Россия FORESTS OF HIGH NATURE PROTECTION

Подробнее

Научный руководитель: кандидат экономических наук, профессор. Институт сферы обслуживания и предпринимательства

Научный руководитель: кандидат экономических наук, профессор. Институт сферы обслуживания и предпринимательства УДК 347 Синица Д. В. Магистрант 1 курса, кафедра «Гражданское право и процесс» Научный руководитель: кандидат экономических наук, профессор Горностаева Ж. В. Донской государственный технический университет

Подробнее

Оценка загрязнения биогенными веществами и от рассредоточенных источников загрязнения в бассейне реки Неман (белорусская часть)

Оценка загрязнения биогенными веществами и от рассредоточенных источников загрязнения в бассейне реки Неман (белорусская часть) United Nations Economic Commission for Europe Lithuania Environmental Protection Agency Оценка загрязнения биогенными веществами и от рассредоточенных источников загрязнения в бассейне реки Неман (белорусская

Подробнее

ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИСТОЩЕНИЯ

ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ИСТОЩЕНИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный

Подробнее

МЕХАНИЗМ ВЗАИМОСВЯЗИ ИННОВАЦИОННОГО КЛИМАТА С ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СУБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ

МЕХАНИЗМ ВЗАИМОСВЯЗИ ИННОВАЦИОННОГО КЛИМАТА С ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СУБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ УДК 332.1 МЕХАНИЗМ ВЗАИМОСВЯЗИ ИННОВАЦИОННОГО КЛИМАТА С ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СУБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ Безрукова Т.Л., Аветисян М.В. Воронежская государственная лесотехническая академия, Воронеж, Россия,

Подробнее

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ВЫПУСКНИКА ВУЗА СПЕЦИАЛИСТА В СФЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ВЫПУСКНИКА ВУЗА СПЕЦИАЛИСТА В СФЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ 5-2015 г. 13.00.00 Педагогические науки УДК 378:338 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ВЫПУСКНИКА ВУЗА СПЕЦИАЛИСТА В СФЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ Е. В. Балганова Сибирский институт управления филиал

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ. Кафедра политологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ. Кафедра политологии МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЮРИДИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра политологии МАЕРОВ Дмитрий Евгеньевич ЭЛЕКТРОННОЕ ПРАВИТЕЛЬСТВО В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО

Подробнее

В.Ю. Волков, Самаха Башир Аббас

В.Ю. Волков, Самаха Башир Аббас Управление, вычислительная техника и информационные технологии 2. Волков В.Ю., Батышкина В.В., Башир Самаха Аббас. Виртуальная система мониторинга состояния атмосферного воздуха г. Новомосковска Тульской

Подробнее

Эффективность подготовки работников организаций в области комплексной безопасности на основе компетентностного подхода

Эффективность подготовки работников организаций в области комплексной безопасности на основе компетентностного подхода /34 Civil SecurityTechnology, Vol. 13, 2016, No. 1 (47) УДК 376.1 Эффективность подготовки работников организаций в области комплексной безопасности на основе компетентностного подхода ISSN 1996-8493 Технологии

Подробнее

Одесский государственный экологический университет д.геогр.н., проф. Ю.С. Тучковенко

Одесский государственный экологический университет д.геогр.н., проф. Ю.С. Тучковенко Оценка роли различных источников загрязнения в формировании «горячих точек» в морских прибрежных акваториях с использованием методов численного моделирования Одесский государственный экологический университет

Подробнее

АНАЛИЗ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПО КАТЕГОРИЯМ И ФОРМАМ СОБСТВЕННОСТИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КРЫМСКИЙ РАЙОН

АНАЛИЗ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПО КАТЕГОРИЯМ И ФОРМАМ СОБСТВЕННОСТИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КРЫМСКИЙ РАЙОН Научные труды КубГТУ, 4, 2017 год 213 УДК 528.45 АНАЛИЗ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПО КАТЕГОРИЯМ И ФОРМАМ СОБСТВЕННОСТИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КРЫМСКИЙ РАЙОН О.В. ВИЛЬЧИНСКАЯ, С.А. ГАМАН Новороссийский политехнический

Подробнее

ПРИМЕНЕНИЕ БИОСТИМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОРОСТКОВ СЕМЯН СОИ

ПРИМЕНЕНИЕ БИОСТИМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОРОСТКОВ СЕМЯН СОИ УДК 631.8:631.811.98 ПРИМЕНЕНИЕ БИОСТИМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОРОСТКОВ СЕМЯН СОИ Жирнова Д.Ф. Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия Аннотация:

Подробнее

ЩЕННИКОВА И. С., БИКЕЕВА М. В. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ

ЩЕННИКОВА И. С., БИКЕЕВА М. В. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ ЩЕННИКОВА И. С., БИКЕЕВА М. В. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ Аннотация. В данной статье рассматривается влияние хозяйственной деятельности на состояние

Подробнее