This study examined the structural features of 40-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest stands created at varying planting densities in the mixed-coniferous-broadleaf forest zone of the Russian Plain. The relevance of this study is due to the lack of similar studies for artificial dendrocenoses. An analysis of the pine forest stand structure was conducted based on the results of ranking the stands according to Kraft classes. With increasing planting density, not only changes in the taxation indicators but also in the nature of differentiation in the qualitative redistribution of trees of different Kraft classes occur: the proportion of trees of higher classes (I and II) decreases, and the proportion of trees of lower classes (IV and V) increases. It was found that in 40-year-old pine stands, reduction numbers for both height and diameter, as well as relative heights, are strictly differentiated by Kraft classes. Reduction numbers are independent of planting density but tend to decrease from class I to V. With increasing planting density, trees of all Kraft classes tend to increase in relative height. This is most pronounced in pine stands growing in fresh pine forests. The rank structure of Kraft growth and development classes reflects the functional hierarchy in the structure of forest stands.
Scots pine, forest crops, planting density, Kraft classes, reduction numbers, relative height
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) имеет самый большой ареал в роде Pinus L. простирающийся через всю Евразию. Она является основополагающим видом разнообразных лесных экосистем и демонстрирует большое экологическое и формовое разнообразие [1], сохраняя при этом, на всем протяжении своего ареала, генетическое единство [2, 3, 4]. Хозяйственное значение сосны обыкновенной трудно переоценить. На всей территории своего ареала она является ценнейшим лесообразователем [5].
Вопросы густоты посадки лесных культур насчитывают почти 300-летнюю давность их изучения [6], но остаются актуальными для лесного хозяйства и в настоящее время [7, 8, 9]. Численность древесных растений существенно влияет на рост и производительность формирующегося древостоя [10, 11, 12], морфологию деревьев [13]. При этом густота посадки влияет не только на таксационные показатели лесных культур, но и на ценотическую структуру искусственных насаждений [14, 15, 16] и экосистему в целом [17, 18, 19]. В частности, это чётко отражается на ранговой характеристике насаждений а также хорошо фиксируемой классами роста и развития Крафта.
Классификация Крафта базируется на свойственной природе леса дифференциации деревьев по степени их господства и угнетения.
Она находит применение не только в лесоведении, но и в практике лесного хозяйства. Например, используется в ходе выполнения рубок ухода по низовому методу, когда удаляются деревья V и, частично, IV классов, а сбор семян осуществляется с деревьев I, II и III классов, дающих максимальное количество семенного материала [20].
Целью настоящих исследований являлось выявление особенностей строения культур сосны разной густоты на предмет специфики значений редукционных чисел по высоте и диаметру, а также относительных высот в разрезе разных классов Крафта.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования были взяты экспериментальные культуры сосны обыкновенной 40-летнего возраста, произрастающие на территории Русской равнины в свежем бору Муромцевского лесничества (Владимирская обл.) и свежей сложной субори Истринского лесничества (Московская обл.)
1. Bryntsev V.A. Endogennaya i individual’naya izmenchivost’ morfometricheskikh pokazateley shishek sosny obyknovennoy (Pinus sylvestris L.) [Endogenous and individual variability of Scots pine (Pinus sylvestris L.) cones morphometric parameters]. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin. 2025; vol.29; 5: 62–74. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.18698/2542-1468-2025-5-62-74.
2. Hall D., Zhao W. Wennström U., Gull B.A., Wang X.-R. Parentage and relatedness reconstruction in Pinus sylvestris using genotyping-by-sequencing. Heredity. 2020; 124: 633–646. DOI: https://doi.org/10.1038/s41437-020-0302-3.
3. Bruxaux J., Zhao W., Hall D., Curtu A.L., Androsiuk P., Drouzas A.D., Gailing O., Konrad H., Sullivan A.R., Semerikov V., Wang X.-R. Scots pine – panmixia and the elusive signal of genetic adaptation. New Phytologist. 2024; 243: 1231–1246. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.19563.
4. Danusevičius D., Rajora O.P., Kavaliauskas D. et al. Stronger genetic differentiation among within-population genetic groups than among populations in Scots pine provides new insights into within-population genetic structuring. Sci Rep.. 2024; 14: 2713. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-52769-y.
5. Brichta J., Vacek S., Vacek Z., Cukor J., Mikeska M., Bílek L., Šimůnek M., Gallo J., Brabec P. Importance and potential of Scots pine (Pinus sylvestris L.) in 21st century. Central European Forestry Journal. 2023; 69: 3-20. DOI:https://doi.org/10.2478/forj-2022-0020.
6. Merzlenko M.D. Ocherki o lesokulʹturnoj nauke. [Essays on Silvicultural Science] M.: Izdatelʹskij Dom Ruchenʹkinykh.. 2024; 114. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=83220891.
7. Gabira M.M., Girona M.M., DesRochers A., Kratz D., da Silva R.B.G., Duarte M.M., de Aguiar N.S., Wendling I. The impact of planting density on forest monospecific plantations: An overview. Forest Ecol. Manag. 2023; 534: 120882. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2023.120882.
8. Šilinskas B., Varnagiryte-Kabašinskiene I., Aleinikovas M., Beniušienė L., Aleinikovienė J., Škėma M. Scots pine and Norway spruce wood properties at sites with different stand densities. Forests. 2020; 11: 587. DOI: https://doi.org/10.3390/f11050587.
9. Pshenichnikova L. S. Dinamika rosta i produktivnostʹ raznogustotnykh kulʹtur eli v yuzhnoj tajge Srednej Sibiri. [Growth dynamics and productivity of spruce crops of different densities in the southern taiga of Central Siberia] Khvojnye borealʹnoj zony. 2020; 38; 3-4: 107-114. (In Russ.). URL: https: //elibrary.ru/item.asp?id=44127968.
10. Kremer K., Jonsson B.-G., Tavares M.F., Bauhus J. Effects of planting density on the performance of reforestation and afforestation plantings in temperate and boreal forests: a systematic review. Restoration Ecology. 2025; 33: 5. DOI: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/rec.70103/suppinfoinfo.
11. Pshenichnikova L.S., Sobachkin D.S., Sobachkin R.S. Lesovodstvennaya otsenka 35-letnikh kulʹtur sosny, listvennitsy, eli raznoj gustoty v yuzhnoj tajge srednej Sibiri. [Forestry assessment of 35-year-old pine, larch, and spruce cultures of varying density in the southern taiga of central Siberia.] Aktualʹnye problemy lesnogo kompleksa. 2021; 60: 61-63. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47200121.
12. Pshenichnikova L. S., Onuchin A. A., Sobachkin R. S., Petrenko A. E. Osobennosti rosta sosnovy`x kul`tur raznoj gustoty` v usloviyax yuzhnoj tajgi Sibiri. [The growth specifics of pine crops of various density in the Siberian southern taiga] // Sibirskij Lesnoj Zurnal = Sib. J. For. Sci. 2022; 3: 24–33. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.15372/SJFS20220303.
13. Osipenko A.E., Zalesov S.V. Formirovanie morfologii derevʹev kulʹtiviruemykh sosnovykh drevostoev. [Formation of the morphology of cultivated pine forests] Izv. vuzov. Lesn. zhurn. 2024; 2: 105–117. DOI: https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-2-105-117.
14. Zalesova E.S., Ananiev E.M., Osipenko A.E., Shubin D.A., Terekhov G.G. Vliyanie gustoty posadki na ustoychivost’iskusstvennykh sosnovykh nasazhdeniy [Planting density effect on artificial pine stands stability]. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin. 2019; 23; 1: 22–27. (In Russ.). DOI:https://doi.org/10.18698/2542-1468-2019-1-22-27.
15. Sharapov E., Demakov Y., Korolev A. Effect of Plantation Density on Some Physical and Technological Parameters of Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Forests. 2024; 15: 233. DOI: https://doi.org/10.3390/f15020233.
16. Ganbaatar B., Jamsran T., Gradel A., Sukhbaatar G. Assessment of the Effects of Thinnings in Scots Pine Plantations in Mongolia: a Comparative Analysis of Tree Growth and Crown Development Based on Dominant Trees. Forest Science and Technology. 2021; 17; 3: 135–143. DOI: https://doi.org/10.1080/21580103.2021.1963326.
17. Zhang, Y., Zeng, DH., Sheng, Z. et al. Stand density influences soil organic carbon stocks and fractions by mediating soil biochemical properties in Mongolian pine plantations. Plant Soil. 2025; 513: 2309–2323. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-025-07317-6.
18. Selvalakshmi S., Vasu D., Yang X. Planting density affects soil quality in the deep soils of pine plantations. Applied Soil Ecology. 2022; 178: 104572. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2022.104572.
19. Bai Y.-F., Shen Y.-Y., Jin Y.-D., Hong Y., Liu Y.-Y Li., Y.-Q., Liu R., Zhang Z.-W., Jiang Ch.-Q., Wang Y.-J. Selective thinning and initial planting density management promote biomass and carbon storage in a chronosequence of evergreen conifer plantations in Southeast China. Global Ecology and Conservation. 2020; 24: e01216. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e01216.
20. Red`ko G.I., Merzlenko M.D., Babich N.A. Lesny`e kul`tury`. [Forest crops]. V 2 ch. Chastʹ 2. M.: Izdatelʹstvo Yurajt. 2020; 260. (in Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43013776.
21. Merzlenko M.D. Les kak socium drevesnogo soobshhestva. [Forest as a society of tree community]. M.: Izdatel`skij Dom Ruchen`kiny`x. 2025; 88. (in Russ.).
