Ранжирование лесообразующих родов Евразии по сбежистости (относительной высоте) ствола

Относительная высота дерева, как отношение его высоты к диаметру на высоте груди, является одной из важнейших характеристик морфоструктуры дерева и древостоя. В начале ХХ века было установлено, что она связана с видовой принадлежностью, добротностью местопроизрастания, возрастом и полнотой насаждения. Многочисленными исследованиями показано, что относительная высота дерева увеличивается прямо пропорционально степени его угнетенности в пологе и обратно пропорционально относительной длине кроны. На уровне древостоя относительная высота увеличивается по мере повышения густоты древостоя и описывается выпуклой кривой с выходом на плато. В практическом приложении относительная высота используется в качестве показателя устойчивости при ветровых и снеговых нагрузках и показателя, влияющего на механические свойства древесины ствола, а в теоретическом плане играет важную роль в теории формообразования древесных стволов. Целью нашего исследования было выполнить ранжирование лесообразующих родов (подродов) Евразии по величине относительной высоты. По материалам 5858 модельных деревьев и 5175 древостоев для 11 древесных родов (подродов), произрастающих на территории Евразии, впервые установлено влияние таксационных показателей на относительную высоту соответственно деревьев и древостоев лесообразующих родов и выполнено их ранжирование по величине относительной высоты при фиксированных таксационных показателях деревьев и древостоев. Все регрессионные коэффициенты построенных моделей значимы на уровне p < 0,001, что обеспечивает воспроизводимость полученных результатов. Показано, что последовательность родов в направлении снижения относительной высоты их деревьев и древостоев не отражает последовательности снижения их светолюбия, по Я. С. Медведеву (1910), в сопоставлении с имеющимися шкалами светолюбия европейских видов.

1. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М. : Статистика, 1973. 392 с.

2. Керн Э. Э. Основы лесоводства. М. : Новая деревня, 1924. 307 с.

3. Кофман Г. Б. Рост и форма деревьев. Новосибирск : Наука. Сиб. отд., 1986. 211 с.

4. Любименко В. Н. О чувствительности хлорофиллоносного аппарата светолюбивых и теневыносливых растений. С-Петербург : тип. СПб. градоначальства, 1905. 27 с.

5. Медведев Я. С. Опыт исследования гущины леса // Лесной журнал. 1910. Вып. 4-5. С. 432–438.

6. Митропольский А. К. Техника статистических вычислений. М. : Наука, 1971. 576 с.

7. Нагимов З. Я. Закономерности роста и формирования надземной фитомассы сосновых древостоев : автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. 06.03.03. Екатеринбург : УГЛТА, 2000. 40 с.

8. Нестеров Н. С. Очерки по лесоведению. М. : Госсельхозиздат, 1960. 485 с.

9. Собачкин Д. С., Бенькова В. Е., Собачкин Р. С., Бузыкин А. И. Влияние густоты на таксационные показатели сосновых молодняков естественного и искусственного происхождения // Лесоведение. 2000. № 2. С. 3–9.

10. Турский М. К. Лесоводство. М. : Изд. В. Н. Маракуева, 1892. 356 c.

11. Усольцев В. А. О закономерностях роста березы порослевого и семенного происхождения // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1978. № 6. С. 87–93.

12. Эйтинген Г. Р. Влияние густоты древостоя на рост насаждений // Лесной журнал. 1918. № 6-8. С. 241–276.

13. Egbäck S., Karlsson B., Högberg K.-A. et al. Effects of phenotypic selection on height-diameter ratio of Norway spruce and Scots pine in Sweden // Silva Fennica. 2018. Vol. 52(2). Article id7738.

14. Erasmus J., Kunneke A., Drew D. M., Wessels C. B. The effect of planting spacing on Pinus patula stem straightness, microfibril angle and wood density // Forestry. 2018. Vol. 91. P. 247–258.

15. Fu L. Y., Zeng W. S., Tang S. Z. et al. Using linear mixed model and dummy variable model approaches to construct compatible single-tree biomass equations at different scales – A case study for Masson pine in Southern China // Journal of Forest Science. 2012. Vol. 58. N. 3. P. 101–115.

16. Gayer K. Der gemischte Wald, seine Begründung und Pflege, insbesondere durch Horst- und Gruppenwirtschaft. Berlin: Verlag P. Parey, 1886. 168 p.

17. Geyer G. Lehrbuch der forstlichen Bodenkunde und Klimatologie. Erlangen: Verlag von F. Enke, 1856. 569 p.

18. Giagli K., Vavrčík H., Fajstavr M. et al. Stand factors affecting the wood density of naturally regenerated young silver birch growing at the lower altitude of the Czech Republic region // Wood Research. 2019. Vol. 64(6). P. 1011–1022.

19. Gomat H. Y., Deleporte P., Moukini R. et al. What factors influence the stem taper of Eucalyptus: growth, environmental conditions, or genetics? // Annals of Forest Science. 2011. Vol. 68(1). P. 109–120.

20. Gray H. R. The form and taper of forest-tree stems. Oxford Univ., Imp. For. Inst. Paper 32, 1956. 74 p.

21. Jiang L., Brooks J.R. Taper, volume, and weight equations for red pine in West Virginia // Northern Journal of Applied Forestry. 2008. Vol. 25(3). P. 151–153.

22. Kraft G. Beiträge zur Lehre von den Durchforstungen, Schlagstellungen und Lichtungshieben. Hannover: Klindworth’s Verlag, 1884. 147 p.

23. Krajnc L, Farrelly N., Harte A. M. The influence of crown and stem characteristics on timber quality in softwoods // Forest Ecology and Management. 2019. Vol. 435. P. 8–17.

24. Méndez-Dewar G., González-Espinosa M., Equihua M. Spatial heterogeneity of light and tree sapling responses in the understory of disturbed montane forests // iForest. 2014. Vol. 8. P. 448–455.

25. Pang L., Ma Y., Sharma R. P. et al. Developing an improved parameter estimation method for the segmented taper equation through combination of constrained two-dimensional optimum seeking and least square regression // Forests. 2016. Vol. 7. Article 194.

26. Roth B. E., Li X., Huber D. A., Peter G. F. Effects of management intensity, genetics and planting density on wood stiffness in a plantation of juvenile loblolly pine in the south-eastern USA // Forest Ecology and Management. 2007. Vol. 246. P. 155–162.

27. Sharma R. K. Comparison of development of radiata pine (Pinus radiata D. Don) clones in monoclonal and clonal mixture plots. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Forestry in the University of Canterbury, 2008. 241 p.

28. Tang Q., Huang Y., Ding Y., Zang R. Interspecific and intraspecific variation in functional traits of subtropical evergreen and deciduous broad-leaved mixed forests // Biodiversity Science. 2016. Vol. 24(3). P. 262–270.

29. Tumenbayeva A. R., Sarsekova D. N., Małek S. Carbon sequestration of above-ground biomass of Pinus sylvestris L. in the green belt of the city of Astana // Folia Forestalia Polonica, Series A – Forestry. 2018. Vol. 60(3). P. 137–142.

30. Usoltsev V. A. Single-tree biomass data for remote sensing and ground measuring of Eurasian forests: digital version. The second edition, enlarged. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University; Botanical Garden of Ural Branch of RAS, 2020a. Available at: https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9647.

31. Usoltsev V. A. Forest biomass and primary production database for Eurasia: digital version. The third edition, enlarged. Monograph. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, 2020b. Available at: https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/9648/1/Base_v2.xlsx.

32. Waghorn M. J., Watt M. S., Mason E. G. Influence of tree morphology, genetics, and initial stand density on outerwood modulus of elasticity on 17-year-old Pinus radiata // Forest Ecology and Management. 2007. Vol. 244. P. 86–92.

33. Watt M. S., Moore J. R., Facon J.-P. et al. Modelling environmental variation in Young’s modulus for Pinus radiata and implications for determination of critical buckling reight // Annals of Botany. 2006. Vol. 98. P. 765–775.

34. Wiesner J. Der Lichtgenuss der Pflanzen: photometrische und physiologische Untersuchungen mit besonderer Rücksichtnahme auf Lebensweise, geographische Verbreitung und Kultur der Pflanzen. Leipzig: Verlag von W. Engelmann, 1907. 322 p.

35. Wilson J. S., Oliver C. D. Stability and density management in Douglas-fir plantations // Canadian Journal of Forest Research. 2011. Vol. 30(6). P. 910–920.