Модели конверсионно-объемных коэффициентов биомассы еловых древостоев в географических градиентах Евразии

Данные о лесной биомассе обеспечивают важный вклад в реализацию целей устойчивого управления лесами, поддержание положительного углеродного баланса в земной атмосфере, а также снабжение материалами и возобновляемой энергией. При моделировании данных о биомассе лесов получил распространение конверсионно-объемный коэффициент (КОК) как отношение абсолютно сухой биомассы той или иной фракции к запасу стволовой древесины. Актуальность применения КОК определяется с одной стороны, трудоемкостью получения фактических данных о биомассе древостоев на пробных площадях, а, с другой стороны, наличием огромных массивов данных о запасах стволовой древесины, накопленных традиционной лесной таксацией. КОК обеспечивает сопряжение традиционных таблиц и банков лесоустроительной информации  о запасах стволовой древесины с данными о биомассе древостоев. О закономерностях изменения КОК в географических градиентах Евразии нет единого мнения. Цель наших исследований состояла в разработке моделей конверсионно-объемных коэффициентов биомассы еловых древостоев (род Picea L.) в географических  градиентах Евразии с использованием авторской базы данных в количестве 942 пробных площадей. В результате предложены модели КОК надземной и подземной биомассы древостоев ели, предназначенные для оценки биомассы древостоев по значениям возраста и запаса стволовой древесины. В отличие от ранее опубликованных моделей, предложенные модели видоспецифичны и дифференцированы по географическим координатам широты и долготы. Установлено, что КОК фракций надземной и подземной биомассы увеличивается  в направлениях с юга на север и с запада на восток. Возраст древостоев и их географическое положение обеспечивают примерно равные вклады в объяснение изменчивости КОК биомассы. При этом вклад широты примерно втрое больше вклада долготы. Предложенные модели КОК могут быть использованы при расчетах углеродного пула в еловых древостоях по данным инвентаризации лесов.

1. Алексеев В. А., Бердси Р. А. Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск: Ин-т леса СО РАН, 1994. 224 с.

2. Замолодчиков Д. Г., Уткин А. И., Коровин Г. Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам // Лесоведение. 1998. № 3. С. 84–93.

3. Замолодчиков Д. Г., Уткин А. И., Честных О. В. Коэффициенты конверсии запасов насаждений в фитомассу для основных лесообразующих пород России // Лесная таксация и лесоустройство. 2003. № 1. С. 119–127.

4. Замолодчиков Д. Г., Уткин А. И., Коровин Г. Н. Конверсионные коэффициенты фитомасса/запас в связи с дендрометрическими показателями и составом древостоев // Лесоведение. 2005. № 6. С. 73–81.

5. Исаев А. С., Коровин Г. Н., Уткин А. И. и др. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России // Лесоведение. 1993. № 5. С. 3–10.

6. Лиепа И. Я. Динамика древесных запасов: Прогнозирование и экология. Рига: Зинатне, 1980. 170 с.

7. Макаревский М. Ф. Запасы и баланс органического углерода в лесных и болотных биогеоценозах Карелии // Экология. 1991. № 3. С. 3–10.

8. Онучин А. А., Борисов А. Н. Опыт таксации фитомассы сосновых древостоев // Лесоведение. 1984. № 6. С. 66–71.

9. Поздняков Л. К., Протопопов В. В., Горбатенко В. М. Биологическая продуктивность лесов Средней Сибири и Якутии. Красноярск: Книжное изд-во, 1969. 120 с.

10. Розенберг Г. С., Долотовский И. М. Еще раз о показателях силы влияния // Биологические науки. 1988. № 9. С. 105–110.

11. Усольцев В. А. Рост и структура фитомассы древостоев. Новосибирск: Наука, 1988. 253 с. http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/3352.

12. Усольцев В. А. Формирование банков данных о фитомассе лесов. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 541 с. http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/3224.

13. Усольцев В. А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы географии. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 762 с. http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/3302.

14. Усольцев В. А. Депонирование углерода лесами Уральского региона России (по состоянию Государственного учета лесного фонда на 2007 год). Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2018. 265 с. http://elar.usfeu.ru/handle/123456789/7768.

15. Усольцев В. А. Биомасса и первичная продукция лесов Евразии. Электронная база данных. 4-е доп. изд. Монография. Екатеринбург : Ботанический сад УрО РАН, Уральский государственный лесотехнический университет, 2023. 1 электрон. опт. диск (CD- ROM). https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/12452

16. Усольцев В. А., Цепордей И. С., Карабан А. А. и др. Использование регрессионной модели при анализе конверсионно-объемных коэффициентов фитомассы ольхи в географических градиентах Евразии // Лесной вестник. 2023. Т. 27. (В печати).

17. Уткин А. И., Замолодчиков Д. Г., Сухих В. И. Влияние возрастного критерия лесных насаждений на точность региональных оценок запасов и депонирования углерода в фитомассе лесов // Экология. 1999. № 4. С. 243–250.

18. Baskerville G. L. Use of logarithmic regression in the estimation of plant biomass // Canadian Journal of Forest Research. 1972. Vol. 2. No. 1. P. 49–53.

19. Dong L., Zhang L., Li F. Evaluation of stand biomass estimation methods for major forest types in the eastern Da Xing’an Mountains, Northeast China // Forests. 2019. Vol. 10. Article 715. DOI: 10.3390/f10090715.

20. Flury Ph. Untersuchungen űber das Verhältniss der Reisigmasse zur Derbholzmasse // Mitteilungen der Schweizerische Centralanstalt für das forstliche Versuchswesen. 1892. Vol. 2. P. 25–32.

21. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories; Intergovernmental Panel on Climate Change. IGES: Hayama, Japan, 2006. 20 p.

22. Lakida P., Nilsson S., Shvidenko A. Estimation of forest phytomass for selected countries of the former European USSR // Working Paper WP-95-79. IIASA: Laxenburg, Austria, 1995. 33 p.

23. Müller A., Weigelt J., Götz A. et al. The role of biomass in the sustainable development goals: A reality check and governance implications. IAS Working Paper; IASS: Potsdam, Germany, 2015. 36 p.

24. Schepaschenko D., Moltchanova E., Shvidenko A. et al. Improved estimates of biomass expansion factors for Russian forests // Forests. 2018. Vol. 9. Article 312.

25. Usoltsev V. A., Hoffmann C. W. Combining harvest sample data with inventory data to estimate forest biomass // Scandinavian Journal of Forest Research. 1997. Vol. 12. No. 3. P. 273–279.

26. Wang Y., Miao Z., Hao Y. et al. Effects of biotic and abiotic factors on biomass conversion and expansion factors of natural white birch forest (Betula platyphylla Suk.) in Northeast China // Forests. 2023. Vol. 14. Article 362. DOI:10.3390/f14020362.