DYNAMIC MODEL OF GROWTH OF PINE TREE STANDS IN THE EUROPEAN PART OF RUSSIA ACCORDING TO REPEATED OBSERVATIONS

封面

如何引用文章

全文:

详细

Given the importance of Scots pine ( Pinus sylvestris L.) for forestry in the European part of Russia, it is necessary to have tools that allow one to make informed decisions on managing the forest growing process and planning forest use. The aim of the study is to develop a dynamic model of the growth and productivity of pine forest stands in the European part of Russia using data from repeated observations on permanent sample plots. The data used in the study are represented by 99 permanent sample plots in natural pine stands in the European part of Russia, observations of which were carried out from 1862 to 2023. The growth and productivity model of stands consists of separate equations for the dependence of the average height, average diameter and number of growing trees on the initial and final ages and initial values of the corresponding stand indicators and the dependence of the average form height on the average height of the stand. The model developed in the study provides forecasting of stand indicators within the accuracy established by the Forest measurement instructions, providing a confident forecast for an average period of 9 years. The average absolute percentage of error for average heights, diameters and form heights does not exceed 5 %, and for the number of trees, the stand basal areas and stand volume does not exceed 15 %. The developed model can serve as an alternative to traditional course growth tables in the design and justification of forestry activities, in the inventory of forests using the updating method, as well as for making management decisions when managing pine forests. In combination with additional equations, it can be used to predict the carbon sequestration potential of pine stands.

作者简介

A. Lebedev

Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy

Email: alebedev@rgau-msha.ru
Moscow, Russian Federation

参考

  1. Абатуров А. В., Меланхолин П. Н. Естественная динамка леса на постоянных пробных площадях в Подмосковье. Тула: Гриф и К, 2004. 336 с
  2. Берденгалиева А. Н. Дистанционный мониторинг поврежденных пожарами сосновых насаждений на севере Волгоградского Заволжья // Вопр. степевед. 2023. № 3. С. 104-115
  3. Богачев А. В. Модель прогноза роста сосновых насаждений // Лесоведение. 1991. № 1. С. 2-11
  4. Богачев А. В. Лесотаксационные исследования. М.: ВНИИЛМ, 2007. 344 с
  5. Бузыкин А. И., Пшеничникова Л. С. Естественное изреживание молодняков ели разной густоты в экспериментальных посадках // Лесоведение. 2011. № 3. С. 44-50
  6. Варгас де Бедемар А. Р. Исследования запаса и прироста лесонасаждений Санкт-Петербургской губернии, произведенные графом Варгас-де-Бедемаром, поручиком Корпуса лесничих, с 1843 по 1848 год. СПб., 1850. 200 с
  7. Вахтомина М. Н., Ивкина С. С. Динамика отпада и продуктивность старовозрастных сосновых насаждений в Емцовском учебно-опытном лесхозе САФУ // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: Материалы XVIII Междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 1 декабря 2020 г. Вологда: Вологод. гос. ун-т, 2020. С. 9-12
  8. Гаврилов В. Н. Динамика формирования сосновых молодняков различного происхождения на осушенных осоково-кустарничково-сфагновых болотах в Южной Карелии // ИВУЗ. Лесн. журн. 2011. № 3. С. 45-50
  9. Галдина Т. Е., Романова М. М., Ситников К. С. Географические культуры - инструмент сохранения биоразнообразия сосны обыкновенной в условиях центральной лесостепи // Лесотех. журн. 2012. № 1 (5). С. 85-95
  10. Данилов Д. А. Особенности формирования смешанных древостоев, товарная структура и плотность древесины сосны и ели: дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.03.02. СПб.: СПбГЛТУ им. С. М. Кирова, 2016. 407 с
  11. Демаков Ю. П., Исаев А. В. Динамика состояния сосновых древостоев на постоянных пробных площадях // Науч. тр. гос. природ. заповед. «Большая Кокшага». 2017. № 8. С. 257-310
  12. Демичева Н. В., Гущина В. А., Остробородова Н. И. Лесопатологическое и санитарное состояние лесов Ахунско-Ленинского лесничества Пензенской области // Нива Поволжья. 2015. № 4 (37). С. 33-38
  13. Дубенок Н. Н., Кузьмичев В. В., Лебедев А. В. Результаты экспериментальных работ за 150 лет в Лесной опытной даче Тимирязевской сельскохозяйственной академии. М.: Наука, 2020. 382 с
  14. Дубенок Н. Н., Лебедев А. В. Динамика таксационных показателей лесных культур сосны по данным долговременных наблюдений // Рос. с.-х. наука. 2023. № 4. С. 48-51
  15. Дубенок Н. Н., Лебедев А. В., Гостев В. В. Модель образующей древесного ствола сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), произрастающей в Костромской области // Лесотех. журн. 2023. Т. 13. № 4.1 (52). С. 5-22
  16. Загреев В. В. Географические закономерности роста и продуктивности древостоев. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 240 с
  17. Ильинцев А. С., Третьяков С. В., Ершов Р. А., Демиденко С. А., Богданов А. П. Динамика смешанных сосново-еловых древостоев после проведения первого приема длительно-постепенной рубки в Архангельской области // Лесн. вестн. 2016. Т. 20. № 5. С. 173-178
  18. Кишенков Ф. В., Неруш М. Н., Афонаскина В. В., Овсянников И. В. Продуктивность коренных сосновых насаждений на стационарах Брянского опытного лесничества // Роль учебно-опытных лесхозов вузов России в подготовке кадров для лесного сектора: Материалы науч.-практ. конф., Брянск, 21-23 сент. 2017 г. Брянск: Брянск. гос. инж.-технол. акад., 2017. С. 102-104
  19. Кузьмичев В. В. Закономерности роста древостоев. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. 160 с
  20. Кузьмичев В. В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. Новосибирск: Наука, 2013. 208 с
  21. Лебедев А. В. Эмпирические модели роста и производительности древостоев по данным долговременных наблюдений в условиях антропогенных воздействий и климатических изменений: дис. ... д-ра с.-х. наук: 4.1.6. М.: Рос. гос. агр. ун-т - МСХА им. К. А. Тимирязева, 2023. 425 с
  22. Лебедев А. В., Кузьмичев В. В. Построение бонитетной шкалы с использованием обобщенного алгебраического разностного подхода // Сиб. лесн. журн. 2022. № 3. С. 48-58
  23. Левин В. И. Сосняки Европейского Севера. М.: Лесн. пром-сть, 1966. 152 с
  24. Лежнев Д. В., Дубей Д., Глазунов Ю. Б., Коротков С. А. Динамика сосновых лесов в Серебряноборском участковом лесничестве Московской области // Вопросы геологического и комплексного изучения экосистем Восточной Азии: Сб. докл. науч. конф., Благовещенск, 4-7 октября 2022 г. Благовещенск: Ин-т геол. и природопольз. ДВО РАН, 2022. С. 217-219
  25. Мальщукова Н. В. Повышение продуктивности сосновых лесов Ветлужско-Унженской низменности: дис. … канд. с.-х. наук: 06.03.03. М.: МГУЛ, 2003. 137 с
  26. Матюшкин В. А., Мошников С. А. Динамика структуры и продуктивности сосняка травяно-сфагнового в результате осушения и комплексного ухода // Тр. Карел. НЦ РАН. 2018. № 5. С. 26-38
  27. Мерзленко М. Д., Мельник П. Г. Опыт лесоводственного мониторинга в Никольской лесной даче. М.: МГУЛ, 2015. 112 с
  28. Мухин А. К. Многолетняя динамика заболачивающихся сосняков в условиях влияния водохранилища // ИВУЗ. Лесн. журн. 2019. № 3 (369). С. 17-31
  29. Неволин О. А., Третьяков С. В., Еремина О. О. Динамика высокопродуктивных сосново-березовых насаждений // ИВУЗ. Лесн. журн. 2008. № 5. С. 21-29
  30. Павлов В. М. Особенности хода роста сосны в бассейне реки Унжи // Новое в лесной таксации и лесоустройстве. 1965. Сб. 2. С. 37-39
  31. Пахучий В. В., Пахучая Л. М., Губер Д. В. Динамика таксационных показателей сосновых древостоев на объектах гидромелиорации в Республике Коми // Акт. пробл. лесн. комплекса. 2019. № 54. С. 39-42
  32. Полякова Г. А., Лысиков А. Ю., Меланхолин П. Н. Динамика сосновых насаждений Лохина острова // Акт. пробл. лесн. комплекса. 2009. № 23. С. 107-111
  33. Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 05.08.2022 № 510 «Об утверждении Лесоустроительной инструкции». М.: Минприроды РФ, 2022
  34. Пшеничникова Л. С., Онучин А. А., Собачкин Р. С., Петренко А. Е. Особенности роста сосновых культур разной густоты в условиях южной тайги // Сиб. лесн. журн. 2022. № 3. С. 24-33
  35. Рогозин М. В. Селекция сосны обыкновенной для плантационного выращивания. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т, 2013. 200 с
  36. Рогозин М. В., Разин Г. С. Развитие древостоев. Модели, законы, гипотезы. Пермь: Перм. гос. нац. иссл. ун-т, 2015. 277 с
  37. Родин С. А., Проказин Н. Е., Казаков В. И., Лабанова Е. Н. Выращивание укрупненных сеянцев сосны обыкновенной для лесоразведения в лесостепной и степной зонах Европейской части России // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: Материалы VIII Всерос. науч.-техн. конф., Санкт-Петербург, 24-26 мая 2023 г. СПб.: СПбГЛТУ им. С. М. Кирова, 2023. С. 346-349
  38. Сеннов С. Н. Итоги 60-летних наблюдений за естественной динамикой леса. СПб.: СПбНИИЛХ, 1999. 98 с
  39. Сунгурова Н. Р., Худяков В. В., Страздаускас С. Е. Сравнительная структура углеродного пула в надземной фитомассе культур сосны и ели // ИВУЗ. Лесн. журн. 2019. № 3 (369). С. 159-165
  40. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (норм.-справ. материалы) / А. З. Швиденко, Д. Г. Щепащенко, С. Нильссон, Ю. И. Булуй. Изд. 2-е, доп. М.: Фед. агентство лесн. хоз-ва; Междунар. ин-т прикл. сист. анализа (IIASA), 2008. 886 с
  41. Тихонов А. С. 100-летие Брянского опытного лесничества. Калуга: Изд. пед. центр «Гриф», 2006. 267 с
  42. Третьяков С. В., Богданов А. П., Цветков И. В., Давыдов А. В., Карабан А. А. Моделирование роста производных сосняков брусничного типа леса разной густоты в Мурманской области // Лесотех. журн. 2024. Т. 14. № 1 (53). С. 35-53
  43. Тукачева А. В. Последствия лесных пожаров и лесоводственных мероприятий в осушаемых насаждениях Среднего Урала: дис. … канд. с.-х. наук: 06.03.02. Екатеринбург: УГЛТУ, 2019. 259 с
  44. Тюрин А. В. Исследование хода роста нормальных сосновых насаждений в Архангельской губернии // Тр. по лесн. опытному делу в России. Вып. 45. СПб., 1913. 135 с
  45. Уткин А. И., Замолодчиков Д. Г., Честных О. В. Пулы углерода фитомассы и почв сосновых лесов России // Хвойные бореал. зоны. 2004. Т. 22. № 1-2. С. 13-21
  46. Федорчук В. Н., Кузнецова М. Л., Андреева А. А., Моисеев Д. В. Резерват «Вепский лес». Лесоводственные исследования. СПб.: СПбНИИЛХ, 1998. 208 с
  47. Филипчук А. Н., Малышева Н. В., Золина Т. А., Федоров С. В., Бердов А. М., Косицын В. Н., Югов А. Н., Кинигопуло П. С. Аналитический обзор количественных и качественных характеристик лесов Российской Федерации: итоги первого цикла государственной инвентаризации лесов // Лесохоз. инф. 2022. № 1. С. 5-34
  48. Хлюстов В. К. Прогнозирование текущего прироста и оптимизация повышения продуктивности древостоев на примере сосняков и березняков Северного Казахстана: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.03.02. СПб.: СПбГЛТА им. С. М. Кирова, 1993. 37 с
  49. Хлюстов В. К., Лебедев А. В. Экологическая типизация хода роста древостоев // Вестн. Поволж. гос. технол. ун-та. Сер.: Лес. Экол. Природопольз. 2016. № 4 (32). С. 5-18
  50. Чучалина А. А., Санникова Н. С. Влияние низовых пожаров на возобновление хвойных видов в сосняке бруснично-чернично-зеленомошном // Изв. Оренбург. гос. агр. ун-та. 2013. № 3 (41). С. 13-16
  51. Шевелев С. Л., Ефремова М. Н. Особенности объемообразующих показателей в древостоях Красноярско-Ачинско-Канской лесостепи // Хвойные бореал. зоны. 2018. Т. 36. № 1. С. 97-101
  52. Эбель Е. И., Залесова Е. С., Зарубина Л. В. Динамика среднего диаметра древостоя при рубках ухода в сосняках // Леса России и хоз-во в них. 2019. № 2 (69). С. 55-61
  53. Allen II M. G., Antón-Fernández C., Astrup R. A stand-level growth and yield model for thinned and unthinned managed Norway spruce forests in Norway // Scand. J. For. Res. 2020. V. 35. Iss. 5-6. P. 238-251
  54. Bailey R. L., Clutter J. L. Base-age invariant polymorphic site curves // For. Sci. 1974. V. 20. Iss. 2. P. 155-159
  55. Cieszewski C. J. GADA derivation of dynamic site equations with polymorphism and variable asymptotes from Richards, Weibull and other exponential functions // Proc.Int. Conf. For. Measur. and Qualit. Methods and Manag. Athens, USA: Univ. Georgia, 2004. P. 248-261
  56. Cieszewski C. J., Bailey R. L. Generalized algebraic difference approach: theory based derivation of dynamic site equations with polymorphism and variable asymptotes // For. Sci. 2000. V. 46. Iss. 1. P. 116-126
  57. Diéguez-Aranda U., Grandas-Arias J. A., Álvarez-González J. G., Gadow K. von. Site quality curves for birch (Betula pubescens Ehrh.) stands in north-western Spain // Silva Fenn. 2006. V. 40. N. 4. P. 631-644
  58. Johansson T. A site dependent top height growth model for hybrid aspen //j. For. Res. 2013. V. 24. N. 4. P. 691-698
  59. Maleki K., Astrup R., Kuehne C., Paul McLean J., Antón-Fernández C. Stand-level growth models for long-term projections of the main species groups in Norway // Scand. J. For. Res. 2022. V. 37. Iss. 2. P. 130-143
  60. McCullagh A., Black K., Nieuwenhuis M. Evaluation of tree and stand-level growth models using national forest inventory data // Europ. J. For. Res. 2017. V. 136. Iss. 2. P. 251-258
  61. Pretzsch H. Forest dynamics, growth and yield. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2009. 664 p
  62. Pretzsch H., Biber P., Schütze G., Uhl E., Rötzer T. Forest stand growth dynamics in Central Europe have accelerated since 1870 // Nature Comm. 2014. V. 5. Article 4967. 10 p
  63. Pretzsch H., Grote R., Reineking B., Roötzer Th., Seifert St. Models for forest ecosystem management: A European perspective // Ann. Bot. 2008. V. 101. Iss. 8. P. 1065-1087
  64. Prodan M. Forest Biometrics. New York, NY: Pergamon Press, 1968. 447 p
  65. Rojo-Alboreca A., Cabanillas-Saldaña A. M., Barrio-Anta M., Notivol-Paíno E., Gorgoso-Varela J. J. Site index curves for natural Aleppo pine forests in the central Ebro valley (Spain) // Madera Bosques. 2017. V. 23. N. 1. P. 143-159
  66. Schumacher F. X. A new growth curve and its application to timber yield studies //j. For. 1939. V. 37. P. 819-820
  67. Sharma R. P., Brunner A., Eid T. Site index prediction from site and climate variables for Norway spruce and Scots pine in Norway // Scand. J. For. Res. 2012. V. 27. Iss. 7. P. 619-636
  68. Socha J., Ochał W. Dynamic site index model and trends in changes of site productivity for Alnus glutinosa (L.) Gaertn. in southern Poland // Dendrobiology. 2017. V. 77. P. 45-57
  69. Socha J., Solberg S., Tymińska-Czabańska L., Tompalski P., Vallet P. Height growth rate of Scots pine in Central Europe increased by 29 % between 1900 and 2000 due to changes in site productivity // For. Ecol. Manag. 2021. V. 490. Article 119102
  70. Stankova T. V., Diéguez-Aranda U. Derivation and analysis of new stand-level mortality models based on existing growth equations // Ecol. Res. 2014. V. 29. Iss. 2. P. 319-330
  71. Suliman T., Berger U., Maaten-Theunissen M. van der, Maaten E. van der, Ali W. Modeling dominant height growth using permanent plot data for Pinus brutia stands in the Eastern Mediterranean region // For. Syst. 2021. V. 30. N. 1. Article eSC03
  72. Vanclay J. K. Robust relationships for simple plantation growth models based on sparse data // For. Ecol. Manag. 2010. V. 259. Iss. 5. P. 1050-1054

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».