Biological Productivity of the Post-Fire Larch Forests in the Mountain Regions of Krasnoyarsk Krai

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Peculiarities of the compositionally pure larch stands formation following forest fires were studied in the northern (Evenkia, middle course of the Nizhnyaya Tunguska river, geographic coordinates 64°03′ N 101°10′ E) and southern (Ermakovskiy district, geographic coordinates – 52°23′ N, 93°33′ E) areas of Krasnoyarsk Krai. The structure, growth and biological productivity of the forest restoration successions were analyzed based on the materials from the sample plots. The highest value of phytomass (in terms of total productivity) in larch stands registered was 1055.5 t abs. dry substances/ha at the age of 93 years. The structural ratio of the forest stands phytomass fractions naturally changes with an increase in their average age and density. With an increase in the average age of a stand, its above-ground and root phytomasses increase; at the same time, the relative share of crown and needle wood mass in the total above-ground phytomass of a stand decreases. In 38-year-old larch forests, the share of crown mass is 18%, and the share of stems is 82%. In 60-year-old forest stands, crown wood with needles accounts for 14%, and the rest 86% are stem weight. In the 93-year-old larch forest, the proportion of stem phytomass increases to 89%, and the proportion of crown wood with needles falls up to a minimum share of 11%. The maximum growth potential of the 56-year old larch stands, according to the current increase in phyomass (in terms of total productivity), is realised at about 14.69 t abs. dry substances/ha per year. The young and middle-aged larch forests formed on the burnt areas have higher rates of growth and phytomass accumulation; in terms of the amount of fixed atmospheric carbon, they exceed the mature and overmature stands by more than two times.

About the authors

I. A. Tselitan

Sukachev Institute of Forest of the Siberian Branch of the RAS

Author for correspondence.
Email: sjfs@ksc.krasn.ru
Russia, 660036, Krasnoyarsk, Akademgorodok, 50/28

I. M. Danilin

Sukachev Institute of Forest of the Siberian Branch of the RAS

Email: sjfs@ksc.krasn.ru
Russia, 660036, Krasnoyarsk, Akademgorodok, 50/28

References

  1. Абаимов А.П., Прокушкин С.Г., Зырянова O.A. Эколого-фитоценотическая оценка воздействия пожаров на леса криолитозоны Средней Сибири. // Сибирский экологический журн. 1996. Т. 3. № 1. С. 51–60.
  2. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-сть, 1982. С. 88–89.
  3. Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С., Суховольский В.Г. Густота и продуктивность древесных ценозов. Новосибирск: Наука, 2002. 151 с.
  4. Буряк Л.В. Лесообразовательный процесс в нарушенных пожарами светлохвойных насаждениях юга Сибири: автореф. дис. … докт. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск: СибГТУ, 2015. 37 с.
  5. Валендик Э.Н. Экологические аспекты лесных пожаров в Сибири // Сибирский экологический журн. 1996. № 1. С. 1–8.
  6. Ведрова Э.Ф., Плешиков Ф.И., Каплунов В.Я. Структура органического вещества северотаежных экосистем Средней Сибири // Лесоведение. 2002а. № 6. С. 3–12.
  7. Ведрова Э.Ф., Спиридонова Л.В., Стаканов В. Д. Круговорот углерода в молодняках основных лесообразующих пород Сибири // Лесоведение. 2000. № 3. С. 40–48.
  8. Ведрова Э.Ф., Шугалей Л.С., Стаканов В.Д. Баланс углерода в естественных и нарушенных южнотаежных лесах Средней Сибири // География и природные ресурсы. 2002б. № 4. С. 92–99.
  9. Воропанов В.П. Метод расчета общей продуктивности насаждений при построении таблиц хода роста. М.: Лесн. пром-сть, 1966. 128 с.
  10. Выводцев Н.В. Продуктивность лиственничников Дальнего Востока (оценка, прогноз и управление): автореф. дис. … докт. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск: СибГТУ, 1999. 43 с.
  11. Ганина Н.В. Распределение деревьев по диаметру с помощью функции Вейбулла // Лесоведение. 1984. № 2. С. 65–70.
  12. Динамика лесов Красноярского края / О.П. Втюрина, В.М. Скудин, В.А. Соколов. Красноярск: Ин-т леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2013. 103 с.
  13. Зиганшин Р.А. Таксация горных лесов на природной основе. Новосибирск: СО РАН, 1997. 204 с.
  14. Иванова Г.А., Жила С.В., Кукавская Е.А., Иванов В.А. Постпирогенная трансформация фитомассы древостоя в насаждениях Нижнего Приангарья // Лесной журн. 2016. № 6(354). С. 17–32.
  15. Исаев А.С., Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Честных О.В., Зукерт Н.В. Леса России как резервуар органического углерода биосферы // Лесоведение. 2001. № 5. С. 8–23.
  16. Кузьмичев В.В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013. 208 с.
  17. Лесной план Красноярского края, 2019. http://mlx. krskstate.ru/lesplan
  18. Лесные экосистемы Енисейского меридиана / Под ред. Ф.И. Плешикова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 356 с.
  19. Поздняков Л.К. Даурская лиственница. М.: Наука, 1975а. 312 с.
  20. Поздняков Л.К. Продуктивность лесов Сибири // Ресурсы биосферы: Итоги советских исследований по Международной биологической программе. Вып. 1. Л.: Наука, 1975б. С. 43–55.
  21. Региональные проблемы экосистемного лесоводства / Под ред. А.А. Онучина. Красноярск: Ин-т леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2007. 330 с.
  22. Самойлович Г.Г. Изучение морфологии лесов – основа для их дешифрирования по аэроснимкам // Докл. комис. аэросъемки и фотограмметрии. Вып. 2. Л.: Геогр. об-во СССР, 1966. С. 68–73.
  23. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы) / Под ред. А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссона, Ю.И. Булуя. М.: Фед. агентство лесн. хоз-ва; Междунар. ин-т прикл. сист. анализа (IIASA), 2008. 886 с.
  24. Усольцев В.А. Фитомасса и первичная продукция лесов Евразии. Екатеринбург: УГЛТУ, 2020 (электронное издание). https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9648
  25. Усольцев В.А. Формирование банков данных о фитомассе лесов. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 543 с.
  26. Уткин А.И. О показателях лесных биогеоценозов // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 1975. Т. 80. № 2. С. 95–107.
  27. Фарбер С.К. Формирование древостоев Восточной Сибири. Новосибирск: СО РАН, 2000. 432 с.
  28. Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования. Новосибирск: Наука, 1996. 253 с.
  29. Цветков П.А. Пирогенные свойства лиственницы Гмелина в северной тайге Средней Сибири: автореф. дис. … д-ра биол. наук: 06.03.03. Красноярск: ИЛ СО РАН, 2005. 40 с.
  30. Цогт З., Доржсурэн Ч., Слемнев Н.Н., Ярмишко В.Т. Опыт оценки биологической продуктивности псевдотаежных лиственничников Центрального Хангая (Монголия) // Растительные ресурсы. 2012. Т. 48. № 2. С. 303–310.
  31. Швиденко А.З., Нильссон С., Столбовой В.С., Глюк М., Щепащенко Д.Г., Рожков В.А. Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России. 1. Запасы растительной органической массы // Экология. 2000. № 6. С. 403–410.
  32. Швиденко А.З., Нильссон С., Столбовой В.С., Глюк М., Щепащенко Д.Г., Рожков В.А. Опыт агрегированной оценки основных показателей биопродукционного процесса и углеродного бюджета наземных экосистем России. 2. Нетто-первичная продукция экосистем // Экология. 2001. № 2. С. 83–90.
  33. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Углеродный бюджет лесов России // Сибирский лесной журн. 2014. № 1. С. 69–92.
  34. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С., Булуй Ю.И. Система моделей роста и динамики продуктивности лесов России (таблицы биологической продуктивности) // Лесное хозяйство. 2004. № 2. С. 40–44.
  35. Шевелев С.Л. Многоцелевое лесопользование в лиственничниках Средней Сибири: автореф. дис. … докт. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск: СибГТУ, 1998. 36 с.
  36. Щепащенко Д.Г., Швиденко А.З., Пергер К., Дресел К., Фриц Ш., Лакида П., Мухортова Л.В., Усольцев В.А., Бобкова К.С., Осипов А.Ф., Мартыненко О.В., Карминов В.Н., Онтиков П.В., Щепащенко М.В., Кракснер Ф. Изучение фитомассы лесов: текущее состояние и перспективы // Сибирский лесной журн. 2017. № 4. С. 3–11.
  37. Bailey R.L., Dell T.R. Quantifying diameter distributions with the Weibull distribution // Forest Science. 1973. V. 19. P. 97–104.
  38. Fuchen S., Laiye Q., Wenjie W., Yojiro M., Takayoshi K., Kaichiro S. Aboveground biomass and productivity of Larix gmelinii forests in Northeast China // European J. Forest Research. 2002. № 5. P. 23–32.
  39. Kuuluvainen T. Disturbance dynamics in boreal forests: defining the ecological basis of restoration and management of biodiversity // Silva Fennica. 2002. V. 36. № 1. P. 5–11.
  40. Pilli R., Anfodillo T., Carrer M. Towards a functional and simplified allometry for estimating forest biomass // Forest Ecology and Management. 2006. V. 237. № 1–3. P. 583–593.
  41. Schulze E.D., Schulze W., Kelliher F.M., Vygodskaya N.N., Ziegler W., Kobak I., Koch H., Arneth A., Kusnetsova W.A., Sogatchev A., Isaev A., Bauer G., Hollinger D.Y. Aboveground biomass and nitrogen nutrition in a chronosequence of pristine Dahurian Larix stands in Eastern Siberia // Canadian J. Forest Research. 1995. V. 25. № 6. P. 943–960.
  42. Shvidenko A.Z., Nilsson S., Stolbovoi V.S., Gluck M., Shchepashchenko D.G., Rozhkov V.A. Aggregated estimation of basic parameters of biological production and carbon budget of Russian terrestrial ecosystems. 1. Stocks of plant organic mass // Russian Journal of Ecology. 2000. V. 31. № 6. P. 371–378 (Original Rus. text © 2000 A.Z. Shvidenko, S. Nilsson, V.S. Stolbovoi, M. Gluck., D.G. Shchepashchenko, V.A. Rozhkov, publ. in Ekologiya. 2000. № 6. P. 403–410).
  43. Shvidenko A.Z., Nilsson S., Stolbovoi V.S., Gluck M., Shchepashchenko D.G., Rozhkov V.A. Aggregated estimation of basic parameters of biological production and the carbon budget of Russian terrestrial ecosystems: 2. Net primary production // Russian Journal of Ecology. 2001. V. 32. № 2. P. 71–77 (Original Rus. text © 2001 A.Z. Shvidenko, S. Nilsson, V.S. Stolbovoi, M. Gluck., D.G. Shchepashchenko, V.A. Rozhkov, publ. in Ekologiya. 2001. № 2. P. 83–90).
  44. Statistica Advanced (Multivariate Exploratory Techniques), 2022. www.statsoft.com
  45. Wang Y.H., Zhou G.S., Jiang Y.L., Yang Z.Y. Determination of biomass and NPP in larch forests with the use of forest inventory data (FID) // Acta Phytoecol. Sin. 2001. V. 25. № 4. P. 420–425.
  46. Zhou G., Wang Y., Jiang Y., Yang Z. Estimating biomass and net primary production from forest inventory data: a case study of China’s Larix forests // Forest Ecology and Management. 2002. V. 169. № 1–2. P. 149–157.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (234KB)
3.

Download (2KB)
4.

Download (62KB)

Copyright (c) 2023 И.А. Целитан, И.М. Данилин

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies