Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация. Рубрика в журнале - Природные системы и ресурсы
Актуальность разработки методики оценки экологического состояния зеленых насаждений г. Волгограда
Статья научная
Сохранение жизнеспособности зеленых насаждений в условиях высокой антропогенной нагрузки начинается с оценки их экологического состояния. Оперативные данные о состоянии объектов озеленения необходимы для определения качества зеленых насаждений, выявления негативных факторов, влияющих на состояние озеленения, и проведения дальнейшего мониторинга. В настоящее время в России отсутствует унифицированная методика оценки экологического состояния зеленых насаждений на урбанизированной территории. Утвержденные местной администрацией нескольких российских городов, методики имеют различия и ограничения по их применимости. В качестве методологической основы применяются методы натурных исследований в городских экосистемах, при этом отсутствуют подходы к комплексной оценке состояния жизнеспособности зеленого фонда. Разработка единообразного подхода к оценке экологического состояния зеленых насаждений обусловлена потребностью в получении объективных оснований для принятия решений о воздействии на объекты зеленых насаждений города (выявление факторов негативного воздействия, выполнение мероприятий по восстановлению и защите, повышению качества зеленых насаждений и улучшение качества городской среды в целом).
Бесплатно
Видовой состав и структура сообществ дендрофильных филлофагов в зеленых насаждениях г. Волгограда
Статья научная
В данной работе представлены данные многолетних исследований по изучению видового состава филлофагов основных древесных пород г. Волгограда, что весьма актуально для разработки мероприятий по регулированию численности и хозяйственного значения вредителей, что реализуемо на основе сведений о таксономическом составе вредной фауны и выявлении наиболее многочисленных и вредоносных видов. Как показали наши исследования, ведущее значение в формировании основных городских ландшафтных элементов имеют такие породы, как вяз, тополь, робиния, сосна. Установлено, что таксономический состав растительноядных насекомых основных древесных пород в городских насаждениях включает 102 вида насекомых из 83 родов, 29 семейств и 6 отрядов, а также 6 видов клещей из 3 родов. Наиболее богато и разнообразно по составу население филлофагов, обитающих на вязе - 58 видов, наиболее бедным таксономическим составом отличается сообщество сосны - 12 видов. Анализ структуры сообществ филлофагов различных древесных пород показал заметные отличия в соотношении отрядов насекомых.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема деградации пойменных лесов степной зоны, на примере рек Донского бассейна. Ключевыми объектами исследования послужили поймы рек Хопера, Бузулука, Иловли, Медведицы, Чира. Выявление ландшафтно-гидрогеологических условий речных пойм проводилось с помощью метода профилирования. Всего в поймах перечисленных рек было заложено 5 поперечных ландшафтных профилей, вдоль которых проведено нивелирование, для построения гипсометрического профиля, и комплексное почвенно-растительное описание. Для рек аридной зоны грунтовое питание является важным источником влаги в дополнение к атмосферному. Поэтому одной из главных задач стало определение уровня грунтовых вод, с использованием средств подповерхностного зондирования (георадара). Проведенный анализ данных максимальных уровней весенних половодий перечисленных рек, показал тренд уменьшения высоты половодий с конца 1990-х годов. Сопоставление этих данных с гипсометрическим профилем и данными радарной съемки позволило выявить что, обеспеченность полного затопления пойм приходится на один раза в 10-20 лет. Отсутствие ежегодного полного затопления пойм водой привело к понижению уровня грунтовых вод до 5-6 м, что является неблагоприятным фактором для развития древесной растительности. Рассмотренные в статье климатические и гидрологические условия степной зоны являются неблагоприятными для развития древесной растительности, так как не соответствуют условиям ее начального формирования. Ввиду существующих условий и выявленных трендов уменьшения половодий и падения уровня грунтовых вод можно прогнозировать дальнейшее сокращение и перераспределение лесистости речных пойм Донского бассейна.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены результаты корреляционно-регрессионного анализа взаимосвязей микроклиматических показателей и расстояния от лесной полосы. Полевые исследования проводились в сухостепной зоне каштановых почв в течение 2020-2021 гг. в летний, осенний и зимний периоды. Объект исследования - сорокалетняя полезащитная лесная полоса ажурной конструкции ОПХ «Качалинское» смешанного породного состава из вяза мелколистного (Ulmus parvifolia J.) и смородины золотистой (Ribes aureum P.) по краям полосы. В ходе проведения анализа выявлены различные степени зависимости исследуемых факторов друг от друга. Анализ корреляционных связей обнаружил положительную зависимость (по шкале Чеддока) между расстоянием от лесной полосы и скоростью ветра (r = 0,94-0,96), влажностью (r = 0,83-0,86) и температурой воздуха (r = 0,80-0,89). Средняя и сильная корреляционная взаимосвязь микроклиматических показателей и расстояния от лесной полосы отмечается у части измерений для влажности и температуры почвы. Полученные регрессионные модели и коэффициенты детерминации указывают на близость математической модели к эмпирическим наблюдениям.
Бесплатно
Вопросы энергоиндексного моделирования фенологии растительности
Статья научная
Статья посвящена энергоиндексному моделированию фенологии растительности. На базе сдвоенного сигмоидального модельного представления фенологического цикла предложен энергоиндексный подход к фазированию этапов развития и деактивации растительности. Определены оптимальные законы изменения амплитуды модели в фазах развития и деактивации, при которых выделяемая растительностью энергия в окружающую среду может достичь максимума. Исследована связь между индексом LAI и фенологическим состоянием растительности. Проведено исследование взаимосвязи LAI с другим фенологическим показателем растительности, в частности с прогностическим фенологическим состоянием растительности Р. Показано, что несмотря на инверсно-логарифмическую связь между LAI и FPAR, а также благодаря прямой зависимости Р и FPAR, усредненная по всевозможным значениям fv значение Р растет при наличии прямой связи между LAI и fv.
Бесплатно
Статья научная
Впервые для условий юга Ирака была разработана модифицированная методика геоинформационной оценки состояния сельскохозяйственных ландшафтов юго-востока Ирака, отличающаяся совмещенным анализом рельефа, лесных насаждений, структуры полей и почвенных контуров. На основе фотограмметрического анализа космоснимков в среде ГИС разработаны актуальные тематические картографические слои сельскохозяйственных ландшафтов южной части междуречья Тигра и Евфрата. Теоретическая значимость работы определена получением новых данных о состоянии сельскохозяйственных угодий, об особенностях геоморфологических характеристик территории и определении возможности их агролесомелиорации для защиты от природных воздействий при хозяйственном использовании, а также модификацией методики геоинформационной оценки состояния сельскохозяйственных ландшафтов юго-востока Ирака. Установлено, что агролесомелиоративное обустройство исследуемой территории провинции Майсан площадью 1607,2 тыс. га практически отсутствует. Результаты исследований могут стать основой для применения лесомелиорации в целях защиты сельскохозяйственных угодий от деградации на юге Ирака, будут содействовать восстановлению плодородия почв сельскохозяйственных земель, что обеспечит сокращение потерь от воздействия природных и антропогенных негативных факторов.
Бесплатно
Статья научная
Природные пожары являются существенным экзогенным фактором состояния ландшафтов пойменных экосистем, значимость которого увеличивается в современных меняющихся гидрологических и климатических условий. Снижение водности половодья в нижнем течении реки Дон приводит к деградации луговых сообществ в пойме и обсыханию его дельты, из-за чего формируется повышенная пожарная опасность. В статье приводятся результаты исследования пожарного режима пойменных и дельтовых ландшафтов Нижнего Дона на основе анализа многолетней динамики количества и плотности очагов активного горения по данным спутниковой системы MODIS. Использование многолетнего архива детектирования очагов активного горения за 2001-2023 гг., позволили определить сезонные и многолетние закономерности динамики их количества, идентифицировать наиболее пожароопасные участки с повторяемостью пожаров не менее 25 %, а также выделить муниципальные районы с ростом горимости - Азовский и Мясниковский районы, в которых расположена дельта Дона. В целом тенденции горимости поймы Нижнего Дона направлена на ее снижение в основном за счет пожаров летне-осеннего периода, но число фиксируемых возгораний в марте увеличивается. В результате геоинформационной обработки и применения методов пространственного анализа выявлены населенные пункты, в окрестностях которых сосредоточена наибольшая площадь пожароопасных участков. Наибольшее количество таких участков находятся в дельте Волги. Большая часть из них расположена на удалении 2-5 км от ближайшего населенного пункта. Это свидетельствует как об угрозе этим населенным пунктам от пожаров, так и о значительной роли антропогенного фактора в возникновении пожаров. Необходимы оптимизация и усиление мер противопожарной профилактики в окрестностях выявленных населенных пунктов с наибольшими площадями пожароопасных участков. Полученная в результате исследования информация может быть использована для дальнейшей разработки противопожарных мероприятий.
Бесплатно
Исследование влияния климатических факторов на скорость разложения лесной подстилки
Статья научная
Разложение подстилки меняет свои показатели под воздействием климатических изменений. С учетом влияния этого процесса на глобальный углеродный цикл процесс декомпозиции представляет собой обратную связь, воздействующую на будущие климатические изменения. Особая роль процесса декомпозиции подстилки в общем углеродном цикле в региональном и глобальном масштабах определяет важность исследования закономерности влияния климатических параметров на скорость разложения лесной подстилки. Известные подходы к решению данной задачи базируются на вероятностном анализе взаимосвязи климатических факторов. Указывается, что задача определения взаимосвязи температуры и влажности почвы при оценке их совместного воздействия на скорость декомпозиции лесной подстилки может быть сформулирована в несколько иной плоскости. С точки зрения экологии лесной экосистемы не менее интересной является такая постановка задачи: при каком взаимоотношении указанных факторов скорость декомпозиции может достигать экстремальных величин? Автором предлагается представление решаемого вопроса в виде экстремальной задачи с учетом некоторого ограничительного условия налагаемого на искомую функцию взаимосвязи температуры и влажности почвы. Предлагаемый новый подход к решению задачи влияния таких климатических факторов, как температура и влажность почвы, заключающийся в формировании задачи вычисления условий, приводящих к экстремуму скорости декомпозиции лесной подстилки, позволяет определить функцию связи между указанными факторами, при которой скорость декомпозиции достигает максимума. Решение задачи позволило вычислить оптимальный вид исследуемой взаимосвязи, при которой скорость разложения лесной подстилки достигает экстремума. Результаты исследования могут быть использованы при моделировании процессов влияния климатических факторов на общий углеродный цикл по части лесной экосистемы.
Бесплатно
Комплексный экологический мониторинг урочища «Первый лес» природного парка «Щербаковский»
Статья научная
Одной из опасных проблем современности является антропогенная и общеклиматическая деградация естественных экосистем, влияющая и на общее состояние техносферы. Изменение этой тенденции во многом зависит от мониторинговых и практических природоохранных и восстановительных мероприятий, важную роль в которых играют особо охраняемые территории. Кроме сохранения естественных ландшафтов и редких видов данные территории выступают природными ремедиаторами высокоранговых экосистем, а также зачастую - эталонными ценозами, обеспечивающими сравнительный анализ экологической динамики. Статья приводит результаты импактного комплексного мониторинга состояния типичных ландшафтов южной части природного парка «Щербаковский». Главной целью создания парка являлось сохранение уникального природно-территориального комплекса «Щербаковская излучина Волги». Природный парк создан в целях поддержания высокого уровня ландшафтного и биологического разнообразия Щербаковской излучины Волги - специфической территории южных отрогов Приволжской возвышенности в зоне экотона «степь - лесостепь», расположенной вблизи центров концентрации редких видов растений и животных на границе Среднего и Нижнего Поволжья. Уникальность природы Щербаковской излучины состоит в сочетании различных природных комплексов и объектов - оползневых бугров, карстовых полей, целинных типчаково-ковыльных степей, нагорных и байрачных лесов, долинных экосистем. В публикации представлены сведения о почвенно-рельефных характеристиках объекта исследований, связанных с ними растительных и фаунистических сообществах, влияющих на интегральную систему климатических показателях, а также приведена информация о степени химического загрязнения водных объектов - рек Волги и впадающей в нее Добринки. Одним из результатов исследования также стало обнаружение среди прочих краснокнижных видов животных и растений вида, ранее для природного парка «Щербаковский» не описанного - бражника кроатского.
Бесплатно
Мучнистая роса дуба в защитных лесных насаждениях Волгоградской области
Статья научная
В условиях Волгоградской области источником заражения дуба мучнистой росой (возбудитель - Erysiphe alphitoides (Griffon et Maubl.) U. Braun et S. Takam.) служит конидиальная и сумчатая стадии гриба - аскоспоры, которые перезимовывают в плодовых телах (клейстотециях) практически в пределах всего ареала хозяина. Развитие болезни на листьях побегов первого прироста зависит от фенологических особенностей дуба и погодных условий первого периода вегетации. При изучении закономерностей фенологии дуба и проявления болезни проводили систематические наблюдения в течение вегетационного сезона в насаждениях дуба черешчатого (Quercus robur L.) с периодичностью 10 суток. Фенологию дуба изучали на 100 экземплярах растений в защитных лесных насаждениях на территории, прилегающей к г. Волгограду. Одновременно фиксировали развитие мучнистой росы листьев, а конидий улавливали с помощью предметных стекол, с помощью нанесенных на них агаровых полосок. Интенсивность спорообразования при росте гриба определяли с помощью счетной камеры Горяева по количеству спор в определенном объеме взвеси. Погодные условия для фенологических наблюдений фиксировались по метеоданным на период изучения динамики лета конидий мучнистой росы и были взяты c сайта «Погода и климат». Установлено, что сезонное развитие конидий Erysiphe alphitoides определяется сочетанием термического режима и условия увлажнения вегетационного периода. С помощью регрессионного анализа для насаждений дуба засушливой зоны Волгоградской области разработана прогностическая модель краткосрочного метеобиологического прогноза мучнистой росы, что позволило через динамику разлета конидий установить даты проявления болезни и сроки обработки растений.
Бесплатно
Оценка динамичности экосистем под влиянием пыльных бурь (на примере востока Ставропольского края)
Статья научная
В настоящей статье приводятся результаты оценки динамичности экосистем на территории восточных районов Ставропольского края (Левокумского, Нефтекумского, Курского, Степновского района). Актуальность исследования обусловлена изменениями в режиме пыльных бурь на территории Прикаспийской низменности и резким увеличением площадей открытых песков. Исследуемая территория относится к историческому региону аридных Кизлярских пастбищ и много десятилетий подвергается антропогенным нагрузкам; деградация пастбищ требует тщательного мониторинга изменения их состояния. Оценка динамичности экосистем проводилась на основе результатов визуального дешифрирования данных дистанционного зондирования Земли и интерполяции динамики площадей открытых песков на основе регулярной сетки со стороной 2 км. По процентному значению динамичности экосистемы были разделены на типы от стабильных до динамичных. Построены схемы динамичности экосистем для двух периодов - относительно устойчивого (с 2000 по 2016 г.) и динамичного (с 2017 по 2023 г.). В период относительной устойчивости большая часть территории оставалась стабильной или относительно устойчивой, тогда как в динамичный период практически вся территория Левокумского и Нефтекумского района относились к средне динамичному и динамичному типу. Полученные данные могут использоваться при планировании мер по борьбе с опустыниванием в пострадавших районах.
Бесплатно
Оценка состояния дендрофильной энтомофауны урбанизированных территорий (на примере г. Волгограда)
Статья научная
В статье представлены многолетние данные исследовательских работ по изучению дендрофильных филлофагов в зеленых насаждениях разных типов и категорий урбанизированной территории г. Волгограда. На каждом объекте (пробных площадках в насаждениях мемориального комплекса Мамаев курган, парка им. Ю.А. Гагарина, скверов на набережной им. 62-й Армии, им. В.И. Глазкова близ главного корпуса Волгоградского государственного университета, посадках по улице 64-й Армии) были заложены по три модельных площадки, на которых обследовались по пять-семь основных древесных растений Populus alba, Populus nigra и Populus pyramidalis, Ulmus pumila, Ulmus laevis, Ulmus glabra, Pinus sylvestris, Robinia pseudoacacia. Установлено, что таксономический состав филлофагов основных древесных пород в насаждениях Волгограда включает 6 видов клещей и 102 вида насекомых из 83 родов, 29 семейств и 6 отрядов. К числу хозяйственно опасных филлофагов относятся 19 видов вредных насекомых и 9 видов менее значимых. Выделены виды филлофагов, ответные реакции которых на действие негативных факторов среды могут быть использованы для мониторинга состояния городских насаждений. На формирование сообщества членистоногих вредителей в насаждениях разных экологических категорий влияют породный состав, загрязнение атмосферного воздуха и степень рекреационной нагрузки.
Бесплатно
Причины трахеомикоза ильмовых и период их восприимчивости в регионе Нижнего Поволжья
Статья научная
В статье представлен материал, освещающий результаты исследования причин и условий возникновения трахеомикоза (графиоза, голландской болезни ильмовых), вызываемых патогенным грибом Ophiostoma ulmi (Buisman) Nannf., а также роль продуктов жизнедеятельности выделений фитопатогена в отмирании живых клеток, зараженных паразитом. Для исследований использовали вяз гладкий (Ulmus laevis Pall.), вяз малый (Ulmus minor Mill.) и вяз приземистый (Ulmus pumila L.). Сбор и анализ инфицированного болезнью материала, проводились в насаждениях Волгоградской обл. Для инъекции готовили смесь спор патогена (500 тыс. спор в 1 мл дистиллированной воды). Затем производили инъекции непосредственно в сосуды ксилемы. Для инокуляции были выбраны растения двух-трехлетнего возраста. В каждой из трех повторностей использовании по 20 растений. Учет результатов заражения вязов проводили через пять-десять дней. Для выявления токсичности выделений гриба на растение использовали фильтрат грибницы для приготовления рабочего раствора. В качестве опытных образцов были использованы сеянцы U. minor Mill. и U. laevis Pall. Было установлено, что в обоих вариантах с двумя штаммами листья сеянцев начали усыхать на третий-пятый день, скручиваться в трубочку и приобретать бурый цвет, характерный для трахеомикоза. На девятый день эксперимента листья пораженных сеянцев окончательно усохли. Увядание сеянцев вязов является следствием засорения сосудов не только продуктами грибницы, как это имеет место в природе, но и токсическими выделениями патогена. Для определения сроков чувствительности ильмовых к поражению трахеомикозом был заложен опыт с искусственным инфицированием малоустойчивого к болезни вяза малого с апреля по октябрь. Анализ результатов показал, что интенсивное распространение паразита отмечено во время активного роста растения, формирования весенне-летних сосудов и прироста древесины, что продолжительность инкубационного периода графиоза зависит от сроков заражения, с нарастанием температуры окружающей среды инкубационный период трахеомикоза снижается. Отмечено, что период высокой чувствительности ильмовых к поражению графиозу синхронизован с активным питанием насекомых-переносчиков.
Бесплатно
Системный подход к модели роста деревьев в лесу на основе уравнения Берталанффи
Статья научная
Универсальный системный подход привел к выделению таких показателей, как скорости процесса гибели и развития лесов. Указанные показатели леса естественным образом зависят от типа деревьев в лесу, состояния их здоровья, а также от степени воздействия окружающей среды. В лесоведении существует единая обобщенная модель роста и гибели деревьев в виде модели роста. Также известна модель развития предложенная Фон Берталанффи, применительно к какому-либо показателю роста, преимущественно к диаметру дерева. Статья посвящена вопросам системного подхода к процессу роста деревьев с применением модели роста Берталанффи. Целью исследования являлся нахождение такой взаимосвязи между диаметром и высотой деревьев, при которой целевой функционал, составленный на базе модели Берталанффи, с некоторым усовершенствованием достигает максимума. Усовершенствование модели осуществлено следующим образом. Введено на рассмотрение обобщенный показатель P, определяемый в качестве произведения диаметра и высоты дерева. В целом этот показатель определяет продольное сечение деревьев и может оказаться полезным в лесотехническом хозяйстве. С другой стороны, похожий показатель-произведение D2 · H широко используется при вычислениях биомассы в деревьях, что указывает достаточную информативность введенного показателя, принимается некоторое ограничительного условия на искомую функцию взаимосвязи диаметра и высоты деревьев. Для нахождения оптимального соотношения между этими двумя показателями на базе модели Берталанффи сформирован целевой функционал, содержащий искомую функцию. Составлена и решена задача безусловной вариационной оптимизации, в результате чего вычислена оптимальный вид искомой функции, при которой целевой функционал достигает максимума.
Бесплатно
Сравнительный анализ лесомелиоративных мероприятий на урбанизированных территориях
Статья научная
В настоящее время прослеживается положительная тенденция к темпам роста городов. Увеличение урбанизированных территорий негативно отражается не только на внешнем виде ландшафтов, но и в значительной степени меняет климат территории, гидрологический режим, рельеф и почвы. Для сдерживания подобных негативных эффектов по всему миру стали разрабатываться планы по масштабному озеленению. Зеленые массивы способны не только противостоять влиянию урбанизации, но и выполнять соответствующие функции. Впервые данный опыт был продемонстрирован на примере Лондона (Великобритания), после чего тенденция на зеленые пояса и кольца распространилась и в других странах. Несмотря на то, что создание и поддержание таких массивных зеленых насаждений весьма трудоемкие и ресурсозатратные, многие страны решаются на подобный опыт для более комфортного проживания и возможности сдерживать быстрый темп роста городов. На примере зеленых поясов и колец в Великобритании, Китае, Кореи и Канаде были рассмотрены причины создания массивов, а также проанализировано их состояние на данный момент. При всех положительных функциях (защитная, климатообразующая и т. д.) поддерживать зеленые насаждения становится сложнее вследствие малых востребованности и заинтересованности стран. Непостоянный уход влечет за собой гибель растений, в том числе и от их естественного старения. Зеленые зоны переводятся под застройку, а поскольку они также являются популярными рекреационными территориями, на массивы оказывается пагубное антропогенное воздействие в виде пожаров и загрязнения. Проведенные исследования являются важными с точки зрения оценки создания массивов в других странах, а также позволяют проанализировать недостатки в данном вопросе.
Бесплатно
Фауна дендрофильных филлофагов в зеленых насаждениях урбоэкосистем
Статья научная
В статье представлен литературный обзор по фауне дендрофильных насекомых-филлофагов в зеленых насаждениях урбоэкосистем. Изучению энтомофауны озелененных городских территорий посвящено значительное количество работ как отечественных, так и зарубежных исследователей, однако данные по г. Волгограду фрагментарны и посвящены отдельным группам насекомых или отдельным экосистемам, что свидетельствует об актуальности изучения комплекса дендрофильных филлофагов в озеленительных насаждениях в условиях нашего региона. Рассмотрена степень изученности проблемы, обобщены и систематизированы результаты ранее опубликованных исследовательских работ, определены дальнейшие перспективы изучения особенностей формирования фауны зеленых насаждений, изменений ее состава, структурных характеристик трофических групп и отдельных видов, что представляет значительный научный и практический интерес и может быть использовано с целью обеспечения рационального подхода к сохранению и поддержанию состояния озелененных городских территорий.
Бесплатно
