Дана характеристика тугайным лесам с использованием ГИС-технологий, созданы электронные границы лесных насаждений, проведено изучение и картографирование негативных процессов. Проведены опытные посадки основных лесообразующих пород с применением адсорбирующих влагу веществ и биостимуляторов роста, заложен опыт по содействию естественному возобновлению. Проведены дендрохронологические исследования. Изучен уровень грунтовых вод и влажность почвы, проведен лесопатологический мониторинг.
Дана характеристика пойменным лесам реки Урал с использованием ГИС–технологий, изучен видовой состав травостоя дубрав. Проведены опытные посадки основных лесообразующих пород с применением адсорбирующих влагу веществ и биостимуляторов роста, заложен опыт по содействию естественному возобновлению дубрав. Проведены дендрохронологические исследования. Изучен уровень грунтовых вод и влажность почвы.
Изучено распределение влажности и температуры в почве в разные времена года, проведен учет мощности, плотности снега и запаса воды в снеговом покрове, уровень грунтовых вод, выполнены дендрохронологические исследования в пихтовых насаждениях.
Экспериментально подобраны перспективный тип экспланта, эффективный режим стерилизации, оптимальный состав питательной среды и период культивирования для ввода в культуру in vitro (1-2 вида). Начата инвентаризация древесно-кустарниковых насаждений дендропарка и арборетума, меры сохранения биоразнообразия в коллекциях (уборка ветровальных деревьев, сухостоя, крупного и мелкого самосева; формирование живой изгороди; разреживание загущенных биогрупп; рекультивация, закладка школки по выращиванию посадочного материала для пополнения коллекций и др.).
Выполнено разделение деревьев по состоянию на ограниченно-лесопригодных почвах с помощью наземных и космических наблюдений. Проведено агрохимическое обследование почв и растительная диагностика древесных растений. Разработана методика дешифрирования космоснимков эталонных участков лесных культур на ограниченно-лесопригодных почвах.
Исследованы лесные культуры различных возрастов, произрастающих в первой и второй очереди освоения земель на ограниченно-лесопригодных почвах. Определены биометрические показатели древесных растений, приживаемость и сохранность насаждений, определена густота культур. Разработаны критерии количественных и качественных показателей лесных культур. Подана заявка на полезную модель по способу определения критериев количественных и качественных показателей лесных культур кулисного типа зеленой зоны г. Нур-Султан.
Дан анализ многолетних данных приживаемости и сохранности древесных и кустарниковых пород зеленого пояса г. Нур-Султан. Проведен учет, определены приживаемость и сохранность древесных и кустарниковых пород. Проведен сравнительный анализ приживаемости и сохранности древесных растений в зависимости от видового состава, размещения и смешения пород.
Заложены пробные площади и проведены рубки ухода различной интенсивности изреживания.
Проведен анализ существующих очагов вредителей лесных насаждений зеленой зоны и определены зоны лесопатологической угрозы для проведения мониторинга.
Подобраны деревья сосны обыкновенной различной селекционной ценности в клоновых архивах, испытательных культурах 1 генерации, дана характеристика морфологических особенностей. Проведен подбор эффективных стабильных молекулярных маркеров и молекулярно-генетический анализ. Проведена селекционная оценка деревьев сосны обыкновенной.
Определена годовая загрузка и потребность техники в двух регионах для групп машин: Энергетика: тракторы и самоходные шасси; Машины для основной и дополнительной обработки почвы; Лесопосадочные машины, сеялки, мульчирователи; Машины для рубок ухода за лесом (с применением комплекса харвестер-форвардер).
В 2021 году были получены следующие основные результаты:
1) Общая площадь тугайных лесов в южном регионе Казахстана состявляет 249,5 тыс. га, из которых покрытые лесом угодья составляют 129,2 тыс. га (51,8% от общей площади). За последние 40 лет площадь тугайных лесов сократилась на 50,7%, т.е. в 2 раза, а покрытые лесом угодья - на 30,3%. Действующих очагов вредителей и болезней обнаружено не было. Дендрохронологические исследования показывают, что ива Вильгельмса может эффективно использоваться как индикатор долговременных климатических изменений, а туранга - как индикатор паводковой ситуации в прошлом.
2) Наибольшую ценность среди пойменных лесов реки Урал представляют дубравы. Они образованы преимущественно низкополнотными древостоями 6-7 классов возраста, в большинстве чистыми по составу, либо с незначительной примесью Ulmus laevis, Populus alba, Acer negundo. Характерной особенностью обследованных дубрав является низкая интенсивность естественного возобновления главной породы.
3) В пихтачах Восточного Казахстана распределение и характеристика снега имеют особенности, вызванные влиянием древостоя. Происходит процесс удерживания снега кроной, сход снега по ее периметру и, вследствие чего, образование пристволовых сугробов, тогда как в окнах между деревьями и небольших опушках накапливается большее количество снега. Под пологом пихтовых насаждений толщина снежного покрова колеблется от 80 см (под кронами) до 150 см (между деревьями и на опушках). Пихтовые насаждения на водосборных бассейнах в большей мере обеспечивают задержание зимних осадков, их медленное таяние и, соответственно, более длительный и равномерный перевод во внутрипочвенный сток и период пополнения воды в реке. Наибольшая скважность наблюдается в пихтовом насаждении на глубине 0-10 см (1,39 см/мин).
4) Наилучшим вариантом стерилизации семян кизильника черноплодного является 70% этанол с 0,025% мертиолятом в временем экспозиции по 5 минут. Наиболее эффективным эксплантом получения наибольшего количества жизнеспособных побегов кизильника черноплодного и спиреи зверобоелистной является пазушная почка. Частота индукции побега в основном была обусловлена концентрацией 6-БАП, используемого в питательной среде для кизильника черноплодного и концентрацией ТДЗ для спиреи зверобоелистной. Наиболее благоприятным временем для введения в культуру in vitro был июнь месяц.
5) Обследованные насаждения дендропарка ТОО «КазНИИЛХА им. А.Н. Букейхана» (кварталы 19, 19/1, 20) представлены 2 716 единицами, из которых 2 284 единиц – древесные формы (72,4%) и 432 - кустарниковые формы (27,6%). Наибольшим количеством экземпляров представлены растения из семейства Rosaceae (35%). В связи с аварийным и пожароопасным состоянием некоторых участков рекомендованы мероприятия по разреживанию и санитарной обрезке, часть из которых уже проведены.
6) Здоровые насаждения в зеленой зоне г. Нур-Султан имеют показатель ОЖС в пределах 80,1-94,3%. Наибольшая сохранность здоровых насаждений в культурах клена ясенелистного (от 86,9% в Шортандинском лесничестве до 96,3% в лесничестве «Батыс»). Разработана методика дешифрирования космоснимков эталонных участков лесных культур на ограниченно-лесопригодных почвах.
7) Важным критерием при переводе лесных культур в лесопокрытые угодья в зеленой зоне г. Нур-Султан является число деревьев на 1 га. При сохранности в пределах 55% после фазы приживания культур и числе деревьев не менее 1,38 тыс. шт./га, кулисные насаждения вяза обыкновенного, клена ясенелистного и березы повислой на ограниченно-лесопригодных почвах вполне жизнеспособны и могут быть переведены в лесопокрытые угодья. Культуры лоха имели высокую сохранность, число растений на 1 гектар составило в среднем 1,96 тыс. шт., причем насаждения имели хорошее состояние и рост. Предлагается применять в качестве критериев количественных и качественных показателей качества лесных культур зеленой зоны г. Ну-Султан ОЖС, интегральный показатель стабильности развития (флуктуирующая асимметрия листьев), густоту охвоения (облиствления) и цвет ассимиляционного аппарата.
8) Получены следующие показатели приживаемости основных лесообразующих пород в зеленой зоне г. Нур-Султан на ограниченно-лесопригодных почвах: вяз приземистый - 56,63%, клен ясенелистный - 51,09% и лох узколистный - 56,75%; на условно-лесопригодных почвах: вяз приземистый - 44,71%, лох узколистный - 48,02%.
9) Проведение рубок ухода в зеленой зоне г. Нур-Султан повысит эффективность и эстетичность насаждений, что даст возможность их использования в качестве места отдыха для населения.
10) Определены доминантные виды фитофагов в зеленой зоне г. Нур-Султан, за которыми необходимо вести надзор: звездчатый пилильщик-ткач, северный березовый пилильщик, большой березовый минирующий пилильщик, пяденица шелкопряд бурополосая, вязовый долгоносик, лоховая цикадка. В вязовых насаждениях в зону лесопатологической угрозы по долгоносику степному попадают насаждения с 11 до 25 лет, по выявленному комплексу пядениц с 6 до 20 лет. В березовых насаждениях по большому березовому минирующему и северному березовому пилильщикам -насаждения до 20 лет. В сосновых насаждениях по звездчатому пилильщику-ткачу - насаждения с 6 до 20 лет. В лоховых насаждениях в зону лесопатологической угрозы отнесены насаждения всех исследуемых возрастов и ожидается сильная степень заселения лоховой листоблошкой.
11) Выделенные быстрорастущие и устойчивые клоны сосны обыкновенной (22, 30, 34, 38, 40, 44, 45, 53, 6, 17) по результатам индексной оценки характеризуются как высокопродуктивные. По итогам селекционной оценки исследуемые клоны характеризуются как деревья со среднепирамидальной формой кроны средней плотности со смешанным половым типом, где плодоносящий ярус занимает 2/3 верхней части кроны. Наиболее крупные шишки и высокие показатели урожайности были установлены для клона 34. По аллельному разнообразию в архивах клонов составлены многолокусные генотипы. Изоферментный- и SSR-анализ показали, что 98,7% проанализированных деревьев сосны обыкновенной в архивах клонов подтвердили свое соответствие их клоновой принадлежности согласно схемам селекционно-генетических объектов. По изоферментным и микросателлитным локусам установлены генотипы 15 клонов. Для большинства клонов выявлены диагностические аллельные сочетания отдельных локусов, характерные только для представителей данного клона.
12) Изучен рынок лесохозяйственной техники в Казахстане с учетом импорта. Установлено, что предложение формируется исключительно импортной техникой ближнего и дальнего зарубежья. Определены нормативы годовых загрузок и потребности в технике для лесного хозяйства Северного и Восточного Казахстана по группам машин: тракторы и самоходные шасси; машины для основной и дополнительной обработки почвы; лесопосадочные машины и сеялки, мульчирователи; машины для рубок ухода за лесом. В Северном Казахстане имеется положительный опыт использования комплекса харвестер-форвардер. В Восточном Казахстане подобный комплекс не применяется.
13) Получено 4 акта о внедрении научных достижений на общую площадь более 4 704 га. Проведено 4 научных стажировки в ближнее зарубежье. Поступили в аспирантуру Российской Федерации 1 сотрудник и магистратуру Российской Федерации 1 сотрудник. Подана 1 заявка на патент на полезную модель.
Издано 2 монографии
1 Кириллов В.Ю. Методические основы размножения in vitro рода Spiraea L.: Монография. – Кокшетау: издательство «Мир печати», ИП Устюгова, 2021. – 104 с.
2 Чеботько Н.К. Селекционно-генетические исследования сосны обыкновенной на севере Казахского мелкосопочника: Монография. – Кокшетау: издательство «Мир печати», ИП Устюгова, 2021. – 200 с.
Публикации в отечественных научных изданиях
1 Дукенов Ж.С., Абаева К.Т., Ахметов Р.С., Досманбетов Д.А., Ракымбеков Ж.К. Қазақстанның Оңтүстік аймағындағы тоғай ормандарының өсу динамикасын зерттеу және талдау // Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан. – 2021. - N 6 (340). – С. 21-27. https://doi.org/10.32014/2021.2518-1483.106
2 Dukenov Zh.S., Abayeva K.T., Borissova Yu.S., Akhmetov R.S., Dosmanbetov D.A. Results of forest pathological survey of tugai forests in the floodplain of the Syrdarya and Ile Rivers // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С.Сейфуллина (междисциплинарный). - 2021. – N 2 (109). – URL: https://doi.org/10.51452/kazatu.2021.2(109).798
3 Kirillov V.Yu., Aleka V.P., Ivashchenko A.A., Rakhimzhanov A.N., Kelgenbayev N.S., Auezov D.U., Aitekov G.S., Stikhareva T.N. Current state and future development potential of the oak forests in the floodplain of the Ural River (West Kazakhstan) // Вестник Карагандинского университета. Серия «Биология. Медицина. География». – 2021. - № 4(104). – С. 31-45. https://doi.org/10.31489/2021BMG4/31-45
4 Рахимжанов А.Н. Состояние и вопросы охраны реликтовых туранговников в Иле-Балхашском регионе // Актуальные проблемы агронауки в условиях адаптации к глобальному изменению климата: Сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию доктора сельскохозяйственных наук, профессора, академика НАН РК и АСХН РК Мейірман Ғалиолла Төлендіұлы. – Алматы: ТОО «Асыл Кітап» (Баспа үйі), 2021. – С. 40-43.
5 Алека В.П., Келгенбаев Н.С., Ауезов Д.У., Айтеков Г.С., Иващенко А.А. Опыт содействия естественному возобновлению в дубовых лесах поймы р. Урал как один из способов их сохранения. Материалы Международной научно-практической конференции «30-летию независимости Казахстана: АСПЕКТЫ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ» посвященная 80-летию доктора биологических наук, профессора, Почетного члена Национальной Академии Наук Республики Казахстан, академика КазНАЕН Мухитдинова Наштая Мухитдиновича. (Алматы. 26 ноября 2021 г.) – Алматы: Изд. Қазақ университеті, 2021. – С. 15-18.
Публикации в зарубежных научных изданиях
ближнее зарубежье
1 Кабанова С.А., Кабанов А.Н., Данченко М.А., Шахматов П.Ф., Скотт С.А. Изучение морфологических признаков и флуктуирующей способности листового аппарата березы повислой // Природообустройство. – 2021. – N 4. – С. 116-122. https://doi.org/10.26897/1997-6011-2021-4-116-122
2 Кабанова С.А., Данченко М.А., Скотт С.А., Кабанов А.Н., Цветкова Н.В., Кириллов В.Ю. Сравнительный анализ накопления тяжелых металлов в хвое интродуцентов в зеленой зоне г. Нур-Султан. Лесотехнический журнал. – 2021. – Т. 11, № 4 (44). – С. 57–67. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2021.4/5 .
3 Рахимжанов А.Н., Оплетаев А.С. Опыт создания зеленых насаждений вокруг г. Нур-Султана // Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: материалы XIII Международной научно-технической конференции. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский государственный лесотехнический университет; Екатеринбург, 02-04 февраля 2021 года. - С. 235-238.
4 Панкратов В.К., Рахимжанов А.Н., Магасумова А.Г. Омоложение вязово-кленовых насаждений рубками ухода // Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: материалы XIII Международной научно-технической конференции. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, 02-04 февраля 2021 года. - С. 228-232.
5 Бейсенбай А.Б., Крекова Я.А., Чеботько Н.К. Рост потомства сосны от контролируемого опыления в испытательных культурах // ЛЕСНАЯ НАУКА, МОЛОДЕЖЬ, БУДУЩЕЕ – 2021: Материалы II международной школы-конференции молодых ученых (Гомель, 6-9 июля 2021 г.) / НАН Беларуси, Ин-т леса НАН Беларуси. – Гомель: ООО «Типография «Белдрук», 2021. – С. 34-37.
дальнее зарубежье
1 Kirillov V., Stikhareva T., Atazhanova G., Ercisli S., Makubayeva A., Krekova Y., Rakhimzhanov A., Adekenov S. Volatiles Composition from Aerial Parts of the Insect-Pollinated and the Promising Medicinal Plant Spiraea hypericifolia L. Growing Wild in Northern Kazakhstan // Natural Product Sciences. – 2021. – Vol. 27(1). – P. 36-44. https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO202112461862536.view?orgId=anpor&hide=breadcrumb,journalinfo https://doi.org/10.20307/nps.2021.27.1.36 (Scopus, категория Chemistry, Organic Chemistry – 25%, https://www.scopus.com/sourceid/79053).