ЛАБОРАТОРИЯ ЛЕСОВЕДЕНИЯ

Лаборатория организована в 1970 г. д.б.н. профессором Юрием Захаровичем Кулагиным. Задача – изучение состояния, динамики лесовозобновительных процессов, формирования лесов и адаптивного потенциала древесных растений на Южном Урале и сопредельных территориях.

В настоящее время в лаборатории работает семь человек, в том числе два доктора и четыре кандидата наук. Заведующий – д.б.н., профессор Алексей Юрьевич Кулагин.

Научные исследования поддерживалась грантами различных научных фондов России: 11 грантов РФФИ (96-15-97070, 98-04-49539, 00-04-48688, 01-04-06382, 02-04-06399, 02-04-06400, 02-04-63125, 02-04-97909, 05-04-97901, 05-04-97903, 05-04-97906), 5 Грантов Комиссии РАН по работе с молодежью (1999 г., 2002-2005 гг.), Грант Президента РФ (МК 5076.2006.4). Большой объем работ выполняется в рамках хозяйственных договоров с Академией наук РБ, Министерством природных ресурсов РБ, Агентством лесного хозяйства РБ. Координация научно-исследовательских работ осуществляется с Научно-техническими советами Министерства природных ресурсов РБ, Агентства лесного хозяйства РБ, с Министерством образования РБ.

Научно-педагогическая деятельность ведется в рамках Учебно-научного комплекса лаборатории лесоведения Института биологии, деятельность которого поддержана грантами Комиссии РАН в рамках ПЦР «Поддержка молодых ученых».

Сотрудниками защищены 3 докторские и 32 кандидатские диссертации.

Основные направления исследований

  • Изучение особенностей лесовозобновительных процессов в различных лесорастительных условиях.
  • Изучение устойчивости и адаптационного потенциала древесных растений при произрастании в экстремальных природных и антропогенных лесорастительных условиях.
  • Экологическая физиология древесных растений.
  • Онтогенетические аспекты адаптации древесных растений.

Важнейшие результаты фундаментальных исследований

  • Разработана преадаптационная концепция устойчивости лесообразующих видов при освоении техногенных территорий, даны представления о критических периодах в онтогенезе древесных растений, обусловленных чередованием высокорезистентных и уязвимых фаз и экологической эквивалентности природных и техногенных факторов при расшифровке лесоразрушительных ситуаций.

  • Сформулированы основные принципы и задачи индустриальной дендроэкологии как научного направления, специализирующегося на исследованиях адаптации лесообразующих видов к техногенным факторам среды.

  • Разработаны методы дендроэкологического прогнозирования в техногенных средах с использованием экологических аналогий и закономерностей циклических факторов среды и онтогенеза растений, реагирования растений с учетом их преадаптаций. Сформулированы представления об адаптивном потенциале лесообразующих видов.

  • Создана лесотипологическая схема для водоохранно-защитных лесов Уфимского плато с выделением 14 типов лесорастительных условий и соответствующих им коренных и производных широколиственно-хвойных типов леса. Выявлена зависимость естественного лесовозобновления от почвенно-грунтовых, микроклиматических условий и синузий травяно-мохового покрова. Изучена многолетняя почвенная мерзлота как лесорастительный фактор.

  • Установлено, что адаптивная лабильность онтогенеза древесных растений, выраженная в растянутости возрастных границ при чередовании онтогенетических периодов у лесообразующих видов обеспечивает их устойчивость к экстремальным факторам на ценопопуляционном уровне, начиная с момента накопления подроста до формирования взрослого древостоя.

  • Охарактеризованы особенности естественного возобновления древесных пород на промышленных отвалах и обоснована целесообразность лесного направления рекультивации для условий Предуралья и Южного Урала.

  • Дана сравнительная оценка представителей родового комплекса Sаliх, показана их экологическая видоспепифичность и высокая эколого-лесоводственная значимость при защите промышленных отвалов, овражно-балочных систем от водно-ветровой эрозии, ускорении почвообразовательных процессов, оздоровлении атмосферы в индустриальных центрах и оптимизации экологической ситуации в промышленных районах Предуралья и Южного Урала.

  • Дана сравнительная оценка устойчивости к промышленным загрязнителям 12 представителей рода Populus, относящихся к разным родам и секциям с учетом половых различий. Показано, что аборигенные тополя в целом отличаются сравнительно высокой газоустойчивостью к действию хлора и средней устойчивостью к действию других газов (NOх, SO2 и др.).

  • Установлено, что подрост широколиственных и хвойных древесных имеет способность к длительному произрастанию в жестких подпологовых условиях и сохраняет возможность формирования полноценного дерева при изменениях условий роста. Возможность длительного подпологового существования обусловлена образованием ксилоризомы (многолетнее одревесневевшее корневище) и переформированием корневой системы.

  • Показана адаптационная роль корневых систем в обеспечении устойчивого развития хвойных лесообразователей в условиях техногенеза. Установлены общие (увеличение корненасыщенности почвы) и видоспецифические (изменения в фракционном составе корней) реакции корневых систем хвойных на действие техногенеза.

  • Разработаны подходы к оценке реализуемой части адаптивного потенциала древесных растений при произрастании в техногенных ландшафтах.

Важнейшие результаты прикладных разработок

  • Разработана система рекомендаций по вопросам естественного лесововозобновления в различных лесорастительных условиях и созданию санитарно-защитных насаждений в условиях промышленного загрязнения («Система рекомендаций по ведению лесного хозяйства Башкирской АССР», 1976).

  • Разработаны рекомендации по лесовосстановлению на промышленных отвалах, приемы оценки пригодности отвальных грунтов для лесной рекультивации. Проведена лесная рекультивация промышленных отвалов в пределах Предуралья (Кумертауский буроугольный разрез) (Серебряная медаль ВДНХ, 1986).

  • Разработана система рекомендации по созданию ивовых насаждений в Предуралье при лесной рекультивации промышленных отвалов, создании насаждений в овражно-балочных системах для защиты от водно-ветровой эрозии, разработан способ отбора ив, устойчивых к газообразным загрязнителям («Рекомендации по созданию ивовых насаждений в Башкирской АССР», 1986).

  • Разработаны предложения по организации оценки состояния древесных насаждений промышленных центров на основе характеристики жизненного состояния древостоев и созданию сети опытно-производственных плантаций древесно-кустарниковых пород различного целевого назначения на территории Республики Башкортостан. На основе оценки жизненного состояния лесных насаждений, особенностей накопления металлов древесными растениями в условиях техногенного загрязнения окружающей среды и адаптивных структурно-функциональных изменений у лесообразующих видов древесных растений дано обоснование лесовосстановления в техногенных ландшафтах

Перспективы развития

  • Оценка общих и видоспецифических адаптивных древесных растений на различных уровнях структурно-функциональной организации при действии техногенеза.

  • Изучение особенностей онтогенеза древесных растений при произрастании в экстремальных лесорастительных условиях.

  • Изучение адаптационного потенциала древесных видов растений при произрастании в экстремальных лесорастительных условиях.

  • Вопросы прогнозирования экологического состояния лесных насаждений в техногенных условиях.

  • Оптимизация экологической экспертизы состояния лесных экосистем с учетом специфики произрастания.

Основные публикации

    • Монографии

  • Чуваев П.П., Кулагин Ю.З., Гетко Н.В. Вопросы индустриальной экологии и физиологии растений. Минск: Наука и техника, 1973. 54 с.

  • Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974. 125 с.

  • Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. М: Наука, 1980. 116 с.

  • Кулагин Ю.З. Индустриальная дендроэкология и прогнозирование. М.: Наука, 1985. 118 с.

  • Баталов А.А., Мартьянов Н.А., Кулагин А.Ю., Горюхин О.Б. Лесовосстановление на промышленных отвалах Предуралья и Южного Урала. Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1989. 140 с.

  • Кулагин А.Ю. Ивы: техногенез и проблемы оптимизации нарушенных ландшафтов. Уфа: Гилем, 1998. 193 с.

  • Кулагин А.Ю., Кагарманов И.Р., Блонская Л.Н. Тополя в Предуралье: дендроэкологическая характеристика и использование. Уфа: Гилем, 2000. 124 с.

  • Усманов И.Ю., Рахманкулова З.Ф., Кулагин А.Ю. Экологическая физиология растений. Учебник для ВУЗов. М.: Логос, 2001. 224 с.

  • Мартьянов Н.А., Баталов А.А., Кулагин А.Ю. Широколиственно-хвойные леса Уфимского плато: фитоценотическая характеристика и возобновление. Уфа: Гилем, 2002. 222 с.

  • Кулагин А.А., Шагиева Ю.А. Древесные растения и биологическая консервация промышленных загрязнителей. М.: Наука, 2005. 190 с.

  • Печаткин В.В., Гарипов Ф.Н., Кулагин А.Ю. Современные проблемы эколого-экономической оценки лесов Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 2005. 130 с.

  • Зайцев Г.А., Кулагин А.Ю. Сосна обыкновенная и нефтехимическое загрязнение: дендроэкологическая характеристика, адаптивный потенциал и использование. М.: Наука, 2006. 124 с.

     

    • Коллективные монографии

  • Красная книга Башкирской АССР. Редкие растения и животные. Проблемы их охраны. // Кучеров Е.В., Кулагин Ю.З., Баянов М.Г. и др. Уфа: Башкнигоиздат, 1987. 200 с.

  • Дары леса // Абдулов М.Х., Биглов Н.Х., Баталов А.А., Кулагин А.Ю., Мартьянов Н.А. и др. Уфа: Башкнигоиздат, 1988. 160 с.

  • Определитель высших растений Башкирской АССР // Алексеев Ю.Е., Алексеев Е.Б., Кулагин Ю.З. и др. М.: Наука, 1988. Ч. 1. 316 с.

  • Определитель высших растений Башкирской АССР // Алексеев Ю.Е., Галеева А.Х., Кулагин Ю.З. и др. М.: Наука, 1989. Ч. II. 375 с.

  • Биоиндикация: теория, методы, приложения // Розенберг Г.С., Викторов С.В., Гиниятуллин Р.Х., Баталов А.А., Кулагин А.Ю. и др. Тольятти, 1994. 266 с.

  • Почвы Башкортостана. Т. 2. Воспроизводство плодородия: зонально-экологические аспекты // Хазиев Ф.Х., Кольцова Г.А., Баталов А.А., Кулагин А.Ю. и др. Уфа: Гилем, 1997. 558 с.

  • Генетические аспекты сохранения биологического разнообразия. // Янбаев Ю.А., Косарев М.Н., Кулагин А.Ю. и др. Уфа: БГУ, 2000. 108 с.

     

    • Сборники статей

  • Экология хвойных // Кулагин Ю.З., Окишев Б.Ф., Баталов А.А., Мартьянов Н.А., Яфаев Э.М. и др. Уфа: БФАН СССР, 1978. 158 с.

  • Возобновительные процессы в горных широколиственно-хвойных лесах // Кулагин Ю.З. (отв.редактор) и др. Уфа: БФАН СССР, 1981. 90 с.

  • Дендроэкология, техногенез, вопросы охраны природы // Баталов А.А., (отв.редактор), Кулагин А.Ю.(отв.секретарь), Мартьянов Н.А. и др. Уфа: БФАН СССР, 1987. 124 с.

  • Дендроэкология: техногенез и вопросы лесовосстановления // Баталов А.А., Кулагин А.Ю., Мартьянов Н.А., Кагарманов И.Р., Гиниятуллин Р.Х., Кучеров С.Е. Уфа: Гилем, 1996. 110 с.