Региональное ранжирование базисной плотности запаса стволовой древесины у лиственных древесных видов Евразии

В.А. Усольцев, Н.И. Плюха, И.С. Цепордей

Скачать

№ 2 (54)

Природопользование

Сведения об авторах: 

Усольцев Владимир Андреевич – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник, ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук» (БС УрО РАН), ул. 8 марта, 202а, г. Екатеринбург, 620144, Российская Федерация; профессор кафедры лесной таксации и лесоустройства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), Сибирский тракт, 37, г. Екатеринбург, 620100, Российская Федерация, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4587-8952, e-mail: Usoltsev50@mail.ru.

Плюха Николай Иванович – аспирант кафедры лесной таксации и лесоустройства, ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» (УГЛТУ), Сибирский тракт, 37, г. Екатеринбург, 620100, Российская Федерация, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1628-3300, e-mail: nikcskript@mail.ru.

Цепордей Иван Степанович – кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, ФГБУН «Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук» (БС УрО РАН), ул. 8 марта, 202а, г. Екатеринбург, 620144, Российская Федерация, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4747-5017, e-mail: ivan.tsepordey@yandex.ru.

 

Аннотация: 

Базисная плотность (БП) древесины, как отношение абсолютно сухой массы к ее объему, широко используется для оценки качества древесины в различных областях применения. В литературных источниках показатели БП древесины и коры анализируются отдельно, однако в современных таксационных нормативах запасы стволовой древесины приводятся вместе с корой. При необходимости рассчитать биомассу стволов в коре по данным объемов получить искомый результат невозможно, поскольку неизвестно соотношение древесины и коры. На сегодня исследования БП стволов в коре для различных древесных видов Евразии в литературе отсутствуют. Целью настоящей работы был анализ региональных особенностей БП запаса стволовой древесины в коре у лиственных древесных видов Евразии. По материалам авторской базы данных о биомассе насаждений сформирована выборка из 2340 пробных площадей с таксационными характеристиками 6 лиственных древесных родов как совокупностей видов, викарирующих в пределах Евразии, и 2 видов. Рассчитаны модели для оценки БП древесины в коре, включающие численные независимые переменные в виде возраста и густоты древостоя и блок фиктивных независимых переменных, кодирующих региональную принадлежность исходных данных в пределах рода (вида). Для средних значений возраста и густоты выполнено ранжирование родов и видов по величине БП. Поскольку по многим регионам исходные данные отсутствуют, выполнено ранжирование видов Евразии по средним показателям БП. Ряд ранжирования начинается буком европейским (Fagus sylvatica L.) и дубом красным (Quercus rubra L.) (652 и 641 кг/м3) и завершается тополем волосистоплодным (Populus trichocarpa Torr. & A.Gray ex Hook.) и тополем Давида (Populus davidiana (Dode) Hultén) (329 и 299 кг/м3). Полученные модели и ранжирования видов по величине БП запаса стволовой древесины в коре могут быть использованы при расчетах углеродного пула в лиственных древостоях Евразии по данным инвентаризации лесов.

 

Ключевые слова: 

базисная плотность древесины в коре, гармонизация базисной плотности, 27 лиственных видов Евразии, модель смешанного типа

 

Для цитирования: 

Усольцев, В. А. Региональное ранжирование базисной плотности запаса стволовой древесины у лиственных древесных видов Евразии / В. А. Усольцев, Н. И. Плюха, И. С. Цепордей // Лесотехнический журнал. – 2024. – Т. 14. – № 2 (54). – С. 103–126. – Библиогр.: с. 121–126 (40 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.2/7.

 

Литература: 
  1. Мелехов В. И. Качество древесины сосны в культурах / В. И. Мелехов, Н. А. Бабич, С. А. Корчагов // Архангельск : Изд-во АГТУ, 2003. – 110 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21534714.
  2. Проблемы оценки биопродуктивности лесов в аспекте биогеографии: 2. Модели смешанных эффектов / В. А. Усольцев, С. О. Р. Шубаири, Дж. А. Дар [и др.] // Эко-потенциал. – 2018. – № 1 (21). – С. 9–26. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32819636. 
  3. Усольцев В. А. Биомасса и первичная продукция лесов Евразии : монография : электронная база данных / В. А. Усольцев. – 4-е изд., доп. – Екатеринбург : Ботанический сад УрО РАН, УГЛТУральский государственный лесотехнический университет, 2023. Режим доступа: https://elibrary.ru/ozgnkk. 
  4. Усольцев В. А. Географические закономерности изменения базисной плотности древесины и коры лесообразующих пород Евразии / В. А. Усольцев, И. С. Цепордей // Сибирский лесной журнал. – 2022. – № 3. – С. 59–68. – DOI: http://doi.org/10.15372/SJFS20220307.
  5. Усольцев В. А. Моделирование структуры и динамики фитомассы древостоев / В. А. Усольцев. – Красноярск : Изд-во Красноярского ун-та, 1985. – 192 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22825234.
  6. Усольцев В. А. Плотность древесины и коры деревьев на климатических градиентах Евразии / В. А. Усольцев, И. С. Цепордей // Лесоведение. – 2023. – № 3. – С. 217-227. DOI: http://doi.org/10.31857/S0024114823030117.
  7. Хох А. Н. Анализ аномалий структуры и размера годичных колец в сосняках мшистых и багульниковых / А. Н. Хох // Лесотехнический журнал. – 2023. – Т. 13. – № 4 (52). – Ч. 2. – С. 212–230. – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.4/24.
  8. Цепордей И. С. Биологическая продуктивность лесообразующих видов в климатическом контексте Евразии : монография / И. С. Цепордей ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук. – Екатеринбург, 2023. – 467 с. – ISBN 978-5-8295-0860-9. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54303060.
  9. Цепордей И. С. О проблематике квалиметрических исследований биомассы лесов Евразии / И. С. Цепордей, В. А. Усольцев // Леса России и хозяйство в них. – 2021. – № 3 (78). – С. 15-24. – DOI: https://doi.org/10.51318/FRET.2021.30.50.002.
  10. Aboveground biomass basic density of hardwoods tree species / R. Petráš, J. Mecko, D. Krupová, A. Pažitný // Wood Research. – 2020. – Vol. 65. – No. 6. – 1001-1012 pp. – DOI: http://doi.org/10.37763/wr.1336-4561/65.6.10011012.
  11. Anatomical and physico-mechanical properties of Acacia auriculiformis wood in relation to age and soil in Benin, West Africa / M. Tonouéwa, P. Langbour, S. S. H. Biaou [et al.] // European Journal of Wood and Wood Products. – 2020. – Vol. 78. – No. 4. – 745–756 pp. – DOI: http://doi.org/10.1007/s00107-020-01540-x.
  12. Assessing intra-annual growth dynamics in climatically contrasting years, sites, and tree species using dendrometers and wood anatomical data / A. Debel, Z . Foroozan, M. Häusser [et al.] // Frontiers in Forests and Global Change. – 2024. – No. 7. – Art. 1342413. – DOI: http://doi.org/10.3389/ffgc.2024.1342413.
  13. Characterisation of wood quality of Eucalyptus nitens plantations and predictive models of density and stiffness with site and tree characteristics / M. Balasso, M. Hunt, A. Jacobs, J. O’Reilly-Waps // Forest Ecology and Management. – 2021. – No. 491. – 1–14 pp. – DOI: http://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.118992.
  14. Consequences of Vertical Basic Wood Density Variation on the Estimation of Aboveground Biomass with Terrestrial Laser Scanning / M. Demol, K. Calders, S. Moorthy [et al.] // Trees - Structure and Function. – 2021. – No. 35. – 671–684 pp. – DOI: http://doi.org/10.1007/s00468-020-02067-7.
  15. Drought responsiveness in two Mexican conifer species forming young stands at high elevations / E. D. Vivar-Vivar, M. Pompa-García, D. A. Rodríguez-Trejo [et al.] // Forest Systems. – 2021. – Vol. 30. – No. 3. – Art. e012. – DOI: http://doi.org/10.5424/fs/2021303-18371.
  16. Effect of stem rot on wood basic density, carbon, and nitrogen content of living deciduous trees in hemiboreal forests / J. Liepiņš, I. Jaunslaviete, K. Liepiņš [et al.] // Silva Fennica. – 2023. – Vol. 57. – No. 3. – Art. 23040. – DOI: http://doi.org/10.14214/sf.23040.
  17. Estimation of total extractive content of wood from planted and native forests by near infrared spectroscopy / L. T. Mancini, F. M. G. Ramalho, P. F. Trugilho, P. R. G. Hein // iForest – Biogeosciences and Forestry. – 2021. – Vol. 14. – No. 1. – 18–25 pp. – DOI: http://doi.org/10.3832/ifor3472-013. 
  18. Evaluating basic density calibrations based on NIR spectra recorded on the three wood faces and subject to different mathematical treatments / E. A. Amaral, L. M. Dos Santos, P. R. G. Hein [et al.] // New Zealand Journal of Forestry Science. – 2021. – Vol. 51. – No. 2. – 1–7 pp. – DOI: http://doi.org/10.33494/nzjfs512021x100x.
  19. Genetic influence on components of wood density variation in white spruce / A. Soro, P. Lenz, M. Hassegawa [et al.] // Forestry. – 2022. – No. 95. – 153–216 pp. – DOI: http://doi.org/10.1093/forestry/cpab044.
  20. Growth-ring boundaries of tropical tree species: Aiding delimitation by long histological sections and wood density profiles / M. T. Quintilhan, L. C. Santini, D. R. O. Rodriguez [et al.] // Dendrochronologia. – 2021. – Vol. 69. – 1–10 pp. – DOI: http://doi.org/10.1016/j.dendro.2021.125878.
  21. Improper data practices erode the quality of global ecological databases and impede the progress of ecological research / S. P. Augustine, I. Bailey-Marren, K. T. Charton [et al.] // Global Change Biology. – 2024. – No. 30. – Art. e17116. – DOI: http://doi.org/10.1111/gcb.17116.
  22. Improving aboveground biomass estimates by taking into account density variations between tree components / A. Billard, R. Bauer, F. Mothe [et al.] // Annals of Forest Science. – 2020. – No. 77. – Art. 103. – DOI: http://doi.org/10.1007/s13595-020-00999-1.
  23. Influence of climatic variations on production, biomass and density of wood in eucalyptus clones of different species / S. M. G. Rocha, G. B. Vidaurre, J. E. M. Pezzopane [et al.] // Forest Ecology and Management. – 2020. – Vol. 473. – No. 6. – Art. 118290. – DOI: http://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118290.
  24. MacFarlane D. W. Functional Relationships Between Branch and Stem Wood Density for Temperate Tree Species in North America / D. W. MacFarlane // Frontiers in Forests and Global Change. – 2020. – Vol. 3. – No. 63. – DOI: http://doi.org/10.3389/ffgc.2020.00063.
  25. Marden M. Species-specific basic stem-wood densities for twelve indigenous forest and shrubland species of known age, New Zealand / M. Marden, S. Lambie, L. Burrows // New Zealand Journal of Forestry Science. – 2021. – Vol. 51. – Art. 1. – DOI: http://doi.org/10.33494/nzjfs512021x121x.
  26. Measuring the tensile strain of wood by visible and near-infrared spatially resolved spectroscopy / T. Ma, T. Inagaki, M. Yoshida [et al.] // Cellulose. – 2021. – Vol. 28. – No. 17. – 10787-10801 pp. – DOI: http://doi.org/10.1007/s10570-021-04239-1.
  27. Modeling of radial growth curves and radial variation of basic density in Chamaecyparis obtusa planted in two progeny test sites / Y. Takahashi, F. Ishiguri, M. Matsushita [et al.] // Journal of Wood Science. – 2024. – Vol. 70. – No. 2. – DOI: http://doi.org/10.1186/s10086-023-02116-y.
  28. Nygård R. Stem basic density and bark proportion of 45 woody species in young savanna coppice forests in Burkina Faso / R. Nygård, B. Elfving // Annals of Forest Science. – 2000. – No. 57. – 143–153 pp. – DOI: http://doi.org/10.1051/forest:2000165.
  29. Prediction of the basic density of tropical woods by near-infrared spectroscopy / D. T. Medeiros, R. R. Melo, P. H. G. Cademartori [et al.] // Cerne. – 2023. – Vol. 29. – Art. e-103262. – DOI: http://doi.org/10.1590/01047760202329013262.
  30. Radial variation of wood density and fiber morphology of two commercial species in a tropical humid forest in southeastern Peru / L. A. P. Cahuana, E. A. G. Piña, G. P. Tuesta, M. Tomazello-Filho // Cerne. – 2023. – No. 29. – Art. e-103143. – DOI: http://doi.org/10.1590/01047760202329013143.
  31. Radial variations of broad-sense heritability in wood properties and classification of load-deflection curves in static bending for six half-sib families of Chamaecyparis obtuse / Y. Takahashi, F. Ishiguri, I. Nezu [et al.] // Journal of Wood Science. – 2022. – No. 68. – Art. 24. – DOI: http://doi.org/10.1186/s10086-022-02030-9.
  32. Rates of Stemwood Carbon Accumulation Are Linked to Hydroclimate Variability in Mexican Conifers / M. Pompa-García, E. D. Vivar-Vivar, E. A. Rubio-Camacho, J. J. Camarero // Forests. – 2023. – No. 14. – Art. 1381. – DOI: http://doi.org/10.3390/f14071381.
  33. Sample preparation protocol for wood and phloem formation analyses / P. Prislan, E. M. Del Castillo, G. Skoberne [et al.] // Dendrochronologia. – 2022. – No. 73. – Art. 125959. – DOI: http://doi.org/10.1016/j.dendro.2022.125959.
  34. Similar importance of inter-tree and intra-tree variations in wood density observations in Central Europe / H. Yang, K. Stereńczak, Z. Karaszewski, N. Carvalhais // Biogeosciences. – 2024. – DOI: http://doi.org/10.5194/egusphere-2023-2691.
  35. The effects of contrasting environments on the basic density and mean annual increment of wood from eucalyptus clones / S. E. L. Costa, R. C. do Santos, G. B. Vidaurre [et al.] // Forest Ecology and Management. – 2020. – No. 458. – Art. 117807. – DOI: http://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117807.
  36. Variation in the Basic Density of the Tree Components of Gray Alder and Common Alder / K. Liepinš, J. Liepinš, J. Ivanovs [et al.] // Forests. – 2023. – No. 14. – Art. 135. – DOI: http://doi.org/10.3390/f14010135.
  37. Variation of basic density, calorific value and volumetric shrinkage within tree height and tree age of Ugandan grown Eucalyptus grandis wood / O. E. Sseremba, P. Mugabi, A. Y. Banana [et al.] // Journal of Forestry Research. – 2020. – No. 32. – 503–512 pp. – DOI: http://doi.org/10.1007/s11676-020-01141-7.
  38. Variations in heartwood formation and wood density as a function of age and plant spacing in a fast-growing eucalyptus plantation / L. M. H. Santos, M. N. F. Almeida, J. G. M. Silva [et al.] // Holzforschung. – 2021. – No. 75. – 979–988 pp. – DOI: http://doi.org/10.1515/hf-2020-0215.
  39. Wood Basic Density Assessment of Eucalyptus Genotypes Growing under Contrasting Water Availability Conditions / J. P. Elissetche, R. M. Alzamora, Y. Espinoza [et al.] // Forests. – 2024. – No. 15. – Art. 185. – DOI: http://doi.org/10.3390/f15010185.
  40. Wood density variations of E. urophylla clone among growth sites are related to climate / M. N. F. Almeida, G. B. Vidaurre, J. L. Louzada [et al.] // Canadian Journal of Forest Research. – 2023. – No. 53. – 343–353 pp. – DOI: http://doi.org/10.1139/cjfr-2022-0037.