Моделирование и сравнительный анализ толщины коры лесообразующих пород

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Необходимость оценки углерододепонирующей способности древостоя, отдельного дерева и его компонентов постоянно подчеркивается в мировой литературе, так как смягчение последствий изменения климата стало наивысшим приоритетом. Поскольку концентрация углерода различается у разных древесных видов и в разных компонентах дерева, в том числе в стволовой древесине и коре, необходима разработка математических видоспецифичных моделей для расчета доли коры в стволах с целью повышения точности оценок углеродного баланса лесов. Известна связь толщины коры как с возрастом, так и с диаметром ствола дерева, но в отношении ее региональной изменчивости данные противоречивы. По фактическим данным 1100 модельных деревьев пяти лесообразующих видов разработаны аллометрические модели смешанного типа, включающие в качестве независимых переменных возраст и диаметр ствола, а также бинарную переменную, характеризующую влияние района произрастания на толщину коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), березы повислой (Betula pendula Roth), лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii N. Dyl.) и лиственницы сибирской (Larix sibirica L.), а также различие толщины коры у ели сибирской (Picea obovata L.) и пихты сибирской (Abies sibirica L.) при их совместном произрастании в спелых древостоях таежной зоны. На статистически значимом уровне установлено, что толщина коры у сосны обыкновенной и березы повислой в зоне степи существенно больше по сравнению с таежной зоной, а толщина коры лиственницы сибирской в лесотундре значительно больше по сравнению с лиственницей Сукачева в зоне степи. Толщина коры у ели сибирской меньше, чем у пихты сибирской. Показано ранжирование видов по толщине коры.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Усольцев

Ботанический сад УрО РАН; Уральский государственный лесотехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: Usoltsev50@mail.ru
Россия, ул. 8 Марта, д. 202а, Екатеринбург, 620144; ул. Сибирский тракт, д. 37, Екатеринбург, 620100

И. С. Цепордей

Ботанический сад УрО РАН

Email: Usoltsev50@mail.ru
Россия, ул. 8 Марта, д. 202а, Екатеринбург, 620144

А. Ф. Уразова

Уральский государственный лесотехнический университет

Email: Usoltsev50@mail.ru
Россия, ул. Сибирский тракт, д. 37, Екатеринбург, 620100

А. В. Борников

Оренбургский государственный аграрный университет

Email: Usoltsev50@mail.ru
Россия, ул. Челюскинцев, д. 8, Оренбург, 460014

Н. И. Плюха

Уральский государственный лесотехнический университет

Email: Usoltsev50@mail.ru
Россия, ул. Сибирский тракт, д. 37, Екатеринбург, 620100

Список литературы

  1. Бубырь Д.С., Клячкин В.Н., Карпунина И.Н. Использование бинарных переменных при регрессионном моделировании состояния технического объекта // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 6 (2). С. 371–373.
  2. Бутаков Г.П. Плейстоценовый перигляциал на востоке Русской равнины. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1986. 144 с.
  3. Вайс А.А. Толщина коры нижней части деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях Средней Сибири // Вестник КрасГАУ. 2009. № 7. С. 44–47.
  4. Вайс А.А. Толщина коры нижней части деревьев ели сибирской (Picea sibirica) в условиях Средней Сибири // Ученые записки Петрозаводского государственного ун-та. Серия Естественные и технические науки. 2010. № 8 (113). С. 60–63. https://elibrary.karelia.ru/book.shtml?id=23121#t20c
  5. Васильев А.С. Круглые лесоматериалы как предмет труда при групповой окорке [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. Вып. 4. Ростов‐на‐Дону, 2012. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1398 (дата обращения: 10.04.2023).
  6. Верзунов А.И. Влияние почвенно-грунтовых условий на формирование корневых систем сосны и лиственницы в степных борах Казахстана // Экология. 1986. № 5. С. 69–71.
  7. Воропанов П.В. Определение объема ствола без коры у растущего дерева // Известия вузов. Лесной журнал. 1982. № 5. C. 20–23.
  8. Грибанов Л.Н., Лагов И.А., Чабан П.С. Леса Казахстана // Леса СССР. Т. 5. М.: Наука, 1970. С. 5–77.
  9. Грязькин А.В., Беляева Н.В., Данилов Д.А., Ванджурак Г.В., Хунг Ву Ван. Изменчивость толщины и массы коры березы по длине ствола // Известия вузов. Лесной журнал. 2019. № 2. С. 32–39.
  10. Гусев И.И. Толщина и объем коры древесных стволов ели // Лесная таксация и лесоустройство. Красноярск, 1981. C. 24–30.
  11. Данченко А.М. Береза. Алма-Ата: Кайнар, 1982. 72 с.
  12. Дитрих В.И. Линейные и объемные показатели коры лиственницы сибирской // Труды ЛТА. 1970. С. 95–101.
  13. Домрачева З.Н., Кириллова К.В., Денисов С.А. Роль коры сосны обыкновенной в защите от низовых пожаров // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2019. № 55. С. 90–93.
  14. Дыренков С.А. Толщина коры и ее доля в объеме стволовой части деревьев разновозрастных ельников Пермской области // Растительные ресурсы. 1973. Т. 9. Вып. 1. С. 107–112.
  15. Евстафьев В.Н. Закономерности формирования коры лиственницы сибирской в условиях Приангарского района: автореф. … канд. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск: СибГТУ, 2007. 23 с.
  16. Ефремова М.Н., Шевелев С.Л. Особенности формирования коры у стволов березы повислой (Betula pendula Roth.) в лесостепной зоне Средней Сибири // Лесохозяйственная информация. 2017. № 2. С. 26–35.
  17. Захаров В.К. Таблицы объема и сбега маломерных стволов сосны и методика их составления // Сборник научных трудов / Белорусский лесотехнический институт имени С.М. Кирова. Вып. VIII. Минск: Изд-во БГУ, 1956. С. 40–55.
  18. Ильинский А.П. Растительность земного шара. М.-Л.: АН СССР, 1937. 458 с.
  19. Кеппен Ф.Т. Географическое распространение хвойных деревьев в Европейской России и на Кавказе // Записки Императорской Академии наук. Т. 50. № 4 (приложение). СПб, 1885. 634 с.
  20. Крашенинников И.М. Анализ реликтовой флоры Южного Урала в связи с историей растительности и палеогеографией плейстоцена // Советская ботаника. 1937. № 4. С. 16–45.
  21. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М.: Лесная промышленность, 1966. 250 с.
  22. Макаренко А.А. Сортиментные и товарные таблицы для лесов Казахстана. Часть 2. Алма-Ата: Кайнар, 1987. 227 с.
  23. Маленво Э. Статистические методы эконометрии. Вып. 1. М.: Статистика, 1975. 422 с. (пер. с франц.).
  24. Махнев А.К. Формы березы в лесах Припышминского Зауралья и их таксационно-морфологическая характеристика // Труды Института биологии. Уральский филиал АН СССР. 1965. Вып. 47. С. 55–61.
  25. Нахабцев И.А. Таксация древесной коры. Л.: ЛЛТА, 1990. 36 с.
  26. Перелыгин A.M., Уголев Б.Н. Древесиноведение. М.: Лесная промышленность, 1971. 318 с.
  27. Погиба С.П., Казанцева Е.В. Гибридологический анализ сибсов березы повислой по коре // Лесной вестник. 2014. № 4. С. 6–12.
  28. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. М.: Наука, 1964. 192 с.
  29. Пугачев П.Г. Некоторые эколого-морфологические особенности лиственницы Сукачева в степном Зауралье // Экология. 1973. № 3. С. 31–35.
  30. Пчелинцев В.И. Таксация коры лиственницы // Лиственница: проблемы комплексной переработки. Красноярск: СибТИ, 1987. С. 9–14.
  31. Рой Ю.Ф., Левковская М.В. Типы трещиноватости и защитные свойства корки сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях юго-запада Беларуси // Веснiк Мазырскага ДПУ iмя Шамякiна. 2011. № 3. С. 55–60.
  32. Софронов М.А., Волокитина А.В. Об экологических особенностях зоны северных редколесий в Средней Сибири // Сибирский экологический журн. 1998. № 3–4. С. 245–250.
  33. Тюлина Л.Н. К эволюции растительного покрова предгорий Южного Урала // Записки Златоустовского общества краеведения. 1929. Вып. 1. 18 с.
  34. Усольцев В.А. Моделирование структуры и динамики фитомассы древостоев. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1985. 191 с.
  35. (http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/3353).
  36. Фуряев В.В., Фуряев Е.А. Пироэкологические свойства сосны обыкновенной в Средней Сибири // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 1–2. С. 103–108.
  37. Шевелев С.Л. Таксация леса. Таксация коры лесообразующих пород Сибири. Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2023. 44 с.
  38. Шевелев С.Л. Формирование коры у деревьев лиственницы сибирской // Сибирский лесной журнал. 2016. № 4. С. 134–138.
  39. Шевелев С.Л., Кучеренко А.Н. Некоторые закономерные связи размерных характеристик коры лиственницы сибирской в Хакасии // Лиственница: проблемы комплексной переработки. Красноярск: CибТИ, 1989. С. 12–17.
  40. Шевелев С.Л., Смольянов А.С., Красиков И.И., Батвенкина Т.В. Закономерности формирования коры у стволов сосны кедровой сибирской // Хвойные бореальной зоны. 2015. Т. XXXIII. № 3–4. С. 135–138.
  41. Шевелев С.Л., Смольянов А.С., Красиков И.И., Братилова Н.П. Формирование коры у стволов пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) в центральной части Средней Сибири // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2017. № 3 (149). C. 72–78.
  42. Baskerville G.L. Use of logarithmic regression in the estimation of plant biomass // Canadian Journal of Forest Research. 1972. V. 2 (1). P. 49–53.
  43. Bonyad A.E., Sima A., Bakhshandeh A., Dadras H. Evaluation of non-destructive Meyer method for determination of bark volume of beech (Fagus orientalis Lipsky) in different geographical aspects // Caspian Journal of Environmental Sciences. 2012. V. 10. № 1. P. 67–73.
  44. Catry F.X., Moreira F., Pausas J.G., Fernandes P.M., Rego F., Cardillo E., Curt T. Cork oak vulnerability to fire: The role of bark harvesting, tree characteristics and abiotic factors // PLoS ONE. 2012. V. 7 (6). Article ID: e39810.
  45. Chauhan S.K., Gupta N., Yadav R.S., Chauhan R. Biomass and carbon allocation in different parts of agroforestry tree species // Indian Forester. 2009. V. 135. P. 981–993.
  46. Drēska A., Līpiņš L., Sarmulis Z. Priedes un egles stumbru mizas biezums (The bark thickness of pine and spruce stems) // Mežzinātne. 2003. V. 45. P. 131–137 (in Latvian with English resume).
  47. Dickison W.C. Integrative Plant Anatomy. San Diego: Academic Press, 2000. 533 p.
  48. Evert R.F., Eichhorn S.E. Esau’s plant anatomy: meristems, cells, and tissues of the plant body: their structure, function, and development. New Jersey: John Wiley & Sons Inc, 2006. 601p.
  49. Freese F. Linear regression methods for forest research. USDA Forest Service. Res. Paper FPL 17. Madison, 1964. 136 p.
  50. Gholz H.L. Structure and рroductivity of Juniperus occidentalis in Central Oregon // American Midland Naturalist. 1980. V. 103 (2). Р. 251–261.
  51. Harmon M.E. Survival of trees after low-intensity surface fires in Great Smoky Mountains National Park // Ecology. 1984. V. 65. P. 796–802.
  52. Karizumi N. The mechanism and function of tree root in the process of forest production. (I). Methods of investigation and estimation of the root biomass // Bulletin of the Government Forest Experiment Station. 1974. V. 259. P. 1–99.
  53. Kunze M.F. Untersuchungen über die Genauigkeit der Inhaltsberechnung der Stämme aus Mittenstärke und Länge. Berlin: Verlagsbuchhandlung Paul Parey, 1912. 54 p.
  54. Kurt Y., Calikoglu M., Isik K. Relationships between bark thickness, tree age and tree diameter in Pinus brutia Ten. plantations // Fresenius Environmental Bulletin. 2021. V. 30. № 4. P. 3122–3129.
  55. Laasasenaho J., Melkas T., Alden S. Modelling bark thickness of Picea Abies with taper curves // Forest Ecology and Management. 2005. V. 206. P. 35–47.
  56. Lawes M.J., Midgley J.J., Clarke P.J. Costs and benefits of relative bark thickness in relation to fire damage: A savanna/forest contrast // Journal of Ecology. 2013. V. 101. P. 517–524.
  57. Liepiņš J., Liepiņš K. Evaluation of bark volume of four tree species in Latvia // Research for Rural Development. 2015. V. 2. P. 22–28.
  58. Marshall H.D., Murphy G.E., Lachenbruch B. Effects of bark thickness estimates on optimal log merchandising // Forest Products Journal. 2006. V. 56. P. 87–92.
  59. Mascaro J., Litton C.M., Hughes R.F., Uowolo A., Schnitzer S.A. Is logarithmic transformation necessary in allometry? Ten, one-hundred, one-thousand-times yes // Biological Journal of the Linnean Society. 2014. V. 111. P. 230–233.
  60. Mirabdollahi S.M., Bonyad A.E., Torkaman J., Bakhshandeh N.B. Modeling of effective variables on bark thickness of Fagus orientalis Lipsky in the Asalem forest area // Journal of Wood & Forest Science and Technology. 2011. V. 18 (3). P. 79–90 (in Persian with English resume).
  61. Murphy G., Cown D. Within-tree, between-tree, and geospatial variation in estimated Pinus radiata bark volume and weight in New Zealand // New Zealand Journal of Forestry Science. 2015. V. 45. Article ID: 18.
  62. Pausas J.G. Bark thickness and fire regime // Functional Ecology. 2015. V. 29. P. 315–327.
  63. Philip M.S. Measuring trees and forest. CAB International, Walling Ford, UK, 1994. 310 p.
  64. Richardson S.J., Laughlin D.C., Lawes M.J., Holdaway R.J., Wilmshurst J.M., Wright M., Curran T.J., Bellingham P.J., McGlone M.S. Functional and environmental determinants of bark thickness in fire-free temperate rain forest communities // American Journal of Botany. 2015. V. 102. № 10. P. 1590–1598.
  65. Rosell J.A. Bark thickness across the angiosperms: More than just fire // New Phytologist. 2016. V. 211. P. 90–102.
  66. Sonmez T., Keles S., Tilki F. Effect of aspect, tree age and tree diameter on bark thickness of Picea orientalis // Scandinavian Journal of Forest Research. 2007. V. 22. P. 193–197.
  67. Stängle S.M., Sauter U.H., Dormann C.F. Comparison of models for estimating bark thickness of Picea abies in Southwest Germany: The role of tree, stand, and environmental factors // Annals of Forest Science. 2017. V. 74. Article 16.
  68. Usoltsev V.A. Stem taper, density and dry matter content in biomass of trees growing in Central Eurasia: monograph. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, Botanical Garden of Ural Branch of RAS, 2020. (CD-ROM). (https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9649).
  69. Valipour A., Namiranian M., Etemad V., Ghazanfari H. Relationships between diameter, height and geographical aspects with bark thickness of Lebanon oak tree (Quercus libani Olive.) in Armardeh, Baneh (Northern Zagros of Iran) // Research Journal of Forestry. 2009. V. 3 (1). P. 1–7.
  70. Vines R.G. Heat transfer through bark and the resistance of trees to fire // Australian Journal of Botany. 1968. V. 16. P. 499–514.
  71. Warren W.G. Record of preplanned and spontaneous discussions concerning the paper by Furnival G.M. and Wilson R.W. “Systems of equations for predicting forest growth and yield” // Statistical Ecology. 1971. V. 3. P. 56–57.
  72. Williams V.L., Witkowski E.T.F., Balkwill K. Height, branch-free bole length and bark thickness for six tree species used medicinally in South Africa // Koedoe. 2005. V. 48. P. 57–65.
  73. Williams V.L., Witkowski E.T.F, Balkwill K. Relationship between bark thickness and diameter at breast height for six tree species used medicinally in South Africa // South African Journal of Botany. 2007. V. 73. P. 449–465.
  74. Yilmaz E., Ozdemir E., Makineci E. Bark thickness models for oak forests being converted from coppice to high forests in Northwestern Turkey // Environmental Monitoring and Assessment. 2021. V. 193. Article 728.
  75. Zeng W.S. Developing tree biomass models for eight major tree species in China // Biomass volume estimation and valorization for energy. Chapter 1. Intech Publ., 2017. P. 3–21.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. Ранжирование видов по толщине коры в убывающей последовательности при среднем диаметре на высоте груди 20 см. Показаны средние значения и их стандартные отклонения. Цифры вдоль оси абсцисс обозначают толщину коры, см.

Скачать (202KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах