ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

• исследование эколого-физиологических процессов роста и клеточной организации вегетативных и репродуктивных органов хвойных в целях разработки научных основ управления биологической продуктивностью и устойчивостью лесов Севера;
• лесоведение, лесоводство, гидролесомелиорация;
• трансформация лесных экосистем в зонах влияния промышленных предприятий.

1. Разработка научных основ региональной системы лесовосстановления
Анализ многолетней динамики структуры и состава производных лесов выявил крайне слабое возобновление сосны на концентрированных вырубках, где происходит формирование лиственно-еловых двухярусных насаждений. Вторичные насаждения с преобладанием сосны отмечены на вырубках с огневой очисткой лесосек, которая применялась в 50-х годах. Данные свидетельствуют о целесообразности внедрения постепенных рубок в сосняках зеленомошных с применением огневой очистки лесосек или минерализации поверхности почвы, что содействует последующему естественному возобновлению ели. Материалы использованы при разработке региональной системы лесовосстановления.

2. Биологические ресурсы, их рациональное использование и охрана
2.1. Обобщены исследования по всем типам болот, распространенных на европейском Северо-Востоке. Дана характеристика растительности, видов торфа и торфяных залежей. Ресурсы торфа оцениваются в 7,6 млрд.т, основную часть запасов (48%) составляют залежи верхового торфа. В целях сохранения характерных и уникальных природных болотных комплексов, а также клюквенных болот выделено 113 болотных заказников и памятников природы, общей площадью 561 тыс.га, что составляет 17,3% площади всех болот. Материалы использованы при разработке системы особо охраняемых территорий Республики Коми.
2.2. По результатам лесоводственно-таксационных исследований в целях охраны массивов девственного леса даны рекомендации о расширении площади Печоро-Илычского биосферного заповедника в междуречье рек Унья и Печора, отнесении лесных массивов на западном и на части восточного склона Высокой Пармы к категории горных.

КРАТКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ, ВЫПОЛНЕНЫХ ПО БЮДЖЕТНОЙ ТЕМАТИКЕ

Проблемы леса

1. Дана оценка видового разнообразия еловых и сосновых сообществ средней тайги. Определены общие запасы биомассы, первичная и чистая продуктивность фитоценозов. Установлено, что спелые еловые фитоценозы черничного типа на подзолистых почвах формируют до 194-208 т/га, средневозрастные сосновые фитоценозы черничные свежие на гумусово-железистых подзолах накапливают 137-214 т/га. Наименьшую биомассу (97-147 т/га) имеют спелые сосняки черничные влажные на торфянисто-подзолистых почвах. По величине листового индекса ельники вдвое превышают сосняки и связывают 3,7-4,8 т углерода в год.

2. Обобщены материалы многолетних исследований структуры и состава производных лесов, сформировавшихся на сплошных концентрированных вырубках. Установлено, что за последние 40 лет смена хвойных пород лиственными составила в среднем 45%. На вырубках еловых лесов преобладают кратковременные смены ели лиственными породами. Ель восстанавливает свои позиции породы-эдификатора в течение одного оборота рубки (100-120 лет). На вырубках сосняков зеленомошных происходит долговременная смена сосны сначала лиственными породами, а затем елью.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НИР, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ЗАДАНИЯМ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ, ГРАНТАМ РФФИ И ДРУГИХ НАУЧНЫХ ФОНДОВ

Президентские, государственные, научно-технические, федеральные, региональные программы ФЦНТ "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского значения"

Подпрограмма: Российский лес

Тема: 08.06.04.01. Разработка многофункциональной и многоуровневой системы мониторинга лесных экосистем
Раздел: 4.01.03.4 Оценка годичной продукции фитомассы и углерода для лиственных древостоев и суммарная оценка для древостоев всех пород по лесному фонду европейской части РФ (северный экономический район) (Науч. руководитель - д.б.н. К.С.Бобкова)

Расчеты показали, что в хвойных экосистемах европейского Севера ежегодно формируется 240,8 млн. т фитомассы и депонируется 111,6 млн.т углерода. Ведущее значение в накоплении углерода имеют хвойные сообщества Республики Коми (45%) и Архангельской области (35%). Основную роль в стоке углерода в хвойные фитоценозы Севера выполняют древостои, на долю которых приходится 62-84% от общего количества углерода, ежегодно накапливаемого в приросте. В годичном накоплении органической массы и углерода высока значимость травяно-кустарничкового и мохового ярусов растительности. В Республике Коми и Архангельской области главная роль в накоплении углерода принадлежит еловым, а Республике Карелия, Мурманской и Вологодской областях - сосновым фитоценозам. В целом по северному экономическому району ежегодно депонируется в еловых насаждениях - 62,2, сосновых - 34,3, кедровых - 2,5, лиственничных - 0,6, пихтовых - 0,3% от общего количества углерода, накопленного в годичном приросте фитомассы хвойных сообществ.

Тема: 1.02.01.1. Разработка шкал лесоводственной оценки лесовосстановления на базе данных о динамике прироста, отпада и продуктивности насаждений из подроста (Науч. руководитель - к.с.-х.н. Ю.А.Паутов)

Исследования начального этапа формирования производных насаждений из подроста на сплошных вырубках показали, что направленность лесообразовательного процесса в этот период имеет вероятностный характер и зависит от взаимодействия различных факторов. Определяющими факторами являются исходный тип леса материнского древостоя и степень нарушения эдафоценотопа в процессе рубки леса. Шкалы оценки естественного лесовосстановления на вырубках должны учитывать не только количество, но и пространственное размещение сохранившегося подроста в связи с технологической нарушенностью лесосеки в процессе рубки. Для моделирования процессов роста насаждений из подроста использованы материалы по динамике прироста и отпада деревьев разных пород и разного происхождения, а также данные об изменении пространственно-ценотической структуры древостоя, на основании которых составлены прогнозные модели развития елово-лиственных насаждений из подроста. На основе моделей развития производных насаждений предложена шкала оценки успешности естественного возобновления ели на сплошных вырубках средней и северной подзон тайги европейского Севера. В данной шкале оценивается не только количество сохранившегося подроста ели, но и равномерность его размещения на территории вырубки, определяемая по показателю встречаемости подроста, а также доля участия ели в составе формирующегося вторичного древостоя.

2. Гранты Российского фонда фундаментальных исследований

Тема: 99.04.49263. Комплексная оценка продукционного процесса и устойчивости лесных экосистем Севера (Науч. руководитель - д.б.н. К.С.Бобкова)

В смешанном хвойно-лиственном насаждении основной вклад в углекислотный газообмен принадлежит ели: хвоя ели ассимилирует 78, сосны - 21, пихты - 1% углекислоты. Затраты на дыхание фитомассы ели, сосны и пихты составляют соответственно 61, 38 и 11% от их общей суммы. Основной вклад в дыхание дают хвоя (37%) и корневые окончания (34%). На долю стволов, ветвей и скелетных корней приходится 29% выделяемой деревьями углекислоты. Лесная подстилка хвойных сообществ является мощным энергетическим и пищевым ресурсом для высших растений, микроорганизмов, почвенных животных. В ней аккумулируются энергии - от 0,5?1012 до 1,5?1012 Дж/га; азота - от 440 до 2400 кг/га; зольных элементов - от 300 до 1600 кг/га; углерода - от 9,6 до 30 т/га. В органогенном горизонте северных лесов концентрируется основная масса (более 80%) физиологически активных корней растений. Всасывающая часть корней способна использовать питательные вещества подстилки на ранних стадиях разложения растительных остатков.

СВЕДЕНИЯ О РАБОТАХ, ВЫПОЛНЕННЫХ НА ВНЕБЮДЖЕТНОЙ ОСНОВЕ

1. Результаты НИР по темам, финансируемым из бюджета Республики Коми

Тема: Идентификация клонов сосны на Сыктывкарской лесосеменной плантации

Разработана методика идентификации клонов плюсовых деревьев сосны. В качестве критериев при проведении идентификации использованы морфологические признаки семян (окраска семенной кожуры, форма крылатки), шишек (форма апофиза) и угол ветвления от ствола побегов 1 порядка. Проведена идентификация клонов прививок плюсовых деревьев сосны на полях № 19, 26, 29 Сыктывкарской лесосеменной плантации. Полученные результаты позволяют уточнить схемы смешения клонов и производить заготовку репродуктивного материала для дальнейшей селекционной работы.

Тема: Эколого-экономическая экспертиза влияния ракетно-космической деятельности (РКД) на лесную растительность в районе падения (РП) ступеней ракет "ВАЖГОРТ" (Удорский район)

Проведено сравнение по ряду лесотаксационных показателей участков, условно не испытывающих воздействия РКД, с местами массового падения ступеней ракет. Изучены долговременные изменения состояния лесной растительности в районе падения ступеней ракет с начала интенсивной РКД до наших дней по радиальному приросту деревьев. Отобраны пробы растительности и почв для дальнейшего химического анализа. Сделана предварительная оценка экономического ущерба, связанного с РКД, для лесного хозяйства территории РП "Важгорт".

Сведения об экспедиционных работах

Результаты полевых исследований трех лесоэкологических отрядов - Корткеросского (нач. отр. В.В. Пахучий), Ляльского (нач. отр. А.И. Патов) и Прилузского (нач.отр. С.В. Ильчуков) - позволили разработать обобщающую матричную модель пространственной структуры ненарушенных массивов Северного Предуралья, оценить биоразнообразие лесных экосистем, продолжить изучение продукционных процессов в хвойных и хвойно-лиственных насаждениях, апробировать методику ландшафтно-экологических исследований для антропогенной нарушенности лесных территорий.

ПЕРСОНАЛИИ

1. Козубов Геннадий Михайлович
   
2. Бобкова Капитолина Степановна
   
3. Пахучий Владимир Васильевич
   
4. Ларин Владислав Борисович
   
5. Тужилкина Валентина Васильевна
   
6. Галенко Эльмира Пантелеймоновна
   
7. Федорков Алексей Леонардович
   
8. Загирова Светлана Витальевна
   
9. Сенькина Светлана Николаевна
   
10. Алексеева Римма Николаевна
    
11. Мартынюк Зиновий Петрович
    
12. Ильчуков Сергей Васильевич
    
13. Робакидзе Елена Александровна
    
14. Плюснина Светлана Николаевна
    
15. Торлопова Надежда Валерьяновна
    
16. Ивасишина Неля Анатольевна
    
17. Пристова Татьяна Александровна
    
18. Паутов Сергей Юрьевич
    
19. Кузин Сергей Николаевич
    
20. Патов Александр Иванович
    
21. Швецов Сергей Павлович
    
22. Паутова Наталия Владимировна