К методике оценки квалиметрических показателей ствола по их значениям на высоте груди на примере естественных сосняков и культур

В связи с изменением климата во всем мире проводятся интенсивные исследования биологической продуктивности и углерод депонирующей способности лесов. В данных исследованиях наибольшая доля трудозатрат приходится на определение квалиметрических показателей компонентов биомассы деревьев – плотности древесины и коры ствола, оцениваемой стереометрическим методом, и влажности или содержания сухого вещества в компонентах биомассы, оцениваемой весовым методом. Квалиметрические данные стволов деревьев оцениваются в связи с дендрометрическими показателями или в связи с квалиметрическими характеристикками ствола на высоте груди. Цель настоящего исследования состояла в анализе смещений квалиметрических показателей, рассчитанных по сокращенному количеству дисков и как среднеарифметических величин, относительно тех же показателей, рассчитанных по 10 дискам с учетом «веса» каждой секции ствола. Исследования проведены в бору Аман-Карагай в условиях сухой степи Тургайского прогиба, где в чистых сосновых насаждениях было заложено 37 пробных площадей, в том числе 23 – в культурах и 14 – в естественных сосняках, на которых было взято 300 модельных деревьев, в том числе 190 в культурах и 110 в естественных сосняках. В результате выполнен сравнительный анализ различных способов определения названных квалиметрических показателей для всего ствола по их измеренным значениям на его относительных высотах. При оценке квалиметрических показателей всего ствола по их локальным измерениям на дисках наиболее надежным является расчет средневзвешенных значений по 10 дискам, взятым на относительных высотах ствола. Оценка квалиметрических показателей как среднеарифметических значений локальных определений и как средневзвешенных по сокращенному количеству дисков (от 1 до 4) дает смещения, которые необходимо учитывать при упрощенных методах оценки средних квалиметрических показателей древесины и коры стволов.

1. Голиков В. В. Плотность коры ветвей светлохвойных пород Сибири // Лиственница и ее использование в народном хозяйстве. Красноярск : СибТИ, 1982. С. 23–25.

2. Данилов Д. А., Тюрин Д. С., Зайцев Д. А. Плотность древесины сосны в плантационных насаждениях, выращиваемых по интенсивной технологии в Ленинградской области // Столяровские чтения : сб. материалов науч.-практ. конф. СПб. : CПбНИИЛХ, 2023. С. 21–24.

3. Данилов М. Д. Изменение веса и влажности хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в связи с собственным возрастом и возрастом дерева // Доклады Академии наук СССР. 1948. Т. 59. № 8. С. 1487– 1490.

4. Демаков Ю. П., Шарапов Е. С., Королев А. С. и др. Плотность заболонной древесины сосны обыкновенной в лесах Марийского Заволжья // Лесоведение. 2025. № 1. С. 15–27.

5. Исаева Л. Н. Особенности распределения влаги в различных частях древесины стволов кедра сибирского // Труды Ин-та леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 77–82.

6. Исаева Л. Н. Распределение влажности в стволах растущих деревьев основных пород Восточной Сибири // Свойства древесины, ее защита и новые древесные материалы. М. : Наука, 1966. С. 3–10.

7. Исаева Л. Н. Влажность древесины растущих деревьев в различных районах произрастания // Древесина и древесные материалы. Красноярск : ИЛиД СО РАН, 1974. С. 18–28.

8. Исаева Л. Н. Метод расчета локальной и средней плотности абсолютно сухой древесины в стволах сосны и лиственницы // Лесоведение. 1978. № 4. С. 90–94.

9. Крюденер А. А. Массовые таблицы и таблицы сбега осины Европейской России. Вып. 4. СПб. : Типография Санкт-Петербургского управления уделов, 1911. 86 c.

10. Нахабцев И. А. Таксация древесной коры. Методические указания и таблицы процентов коры к самостоятельной работе студентов. Л. : ЛЛТА, 1990. 36 с.

11. Плюха Н. И., Усольцев В. А., Часовских В. П. Оценка средневзвешенных квалиметрических показателей ствола по их значениям на высоте груди в естественных сосняках и культурах // Хвойные бореальной зоны. 2025. Т. 43. № 6. С. 47–57.

12. Полубояринов O. И. Плотность древесины. М. : Лесная пром-сть, 1976. 160 с.

13. Пчелинцев В. И. Таксация коры лиственницы // Лиственница и ее комплексная переработка. Красноярск : СибТИ, 1987. С. 9–14.

14. Усольцев В. А. Рост и структура фитомассы древостоев. Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1988. 253 с.

15. Усольцев В. А., Передерий О. Н., Прохоров Ю. А. Квалиметрия ветвей в сосняках Аман-Карагайского бора // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1985. № 7. С. 74–78.

16. Усольцев В. А., Воробейчик Е. Л., Бергман И. Е. Биологическая продуктивность лесов Урала в условиях техногенного загрязнения: Исследование системы связей и закономерностей. Екатеринбург : УГЛТУ, 2012. 365 с.

17. Усольцев В. А., Колчин К. В., Воронов М. П. Фиктивные переменные и смещения всеобщих аллометрических моделей при локальной оценке фитомассы деревьев (на примере Picea L.) // Эко-потенциал. 2017. № 1 (17). С. 22–39. URL: http://elar.usfeu.ru/ bitstream/123456789/6502/1/eko-17-02.pdf.

18. Усольцев В. А., Цепордей И. С. Географические закономерности изменения базисной плотности древесины и коры лесообразующих пород Евразии // Сибирский лесной журнал. 2022. № 3. С. 59–68.

19. Успенский В. В. Изменчивость плотности древесины сосны и ее использование в весовой таксации // Известия вузов. Лесной журнал. 1980. № 6. С. 9–12.

20. Baskerville G. L. Use of logarithmic regression in the estimation of plant biomass // Canadian Journal of Forest Research. 1972. Vol. 2 (1). P. 49–53.

21. Bouchard E., Searle E., Drapeau P. et al. Global patterns and environmental drivers of forest functional composition // Global Ecology and Biogeography. 2024. Vol. 33. P. 303–324.

22. Ceornea C., Drăgoi M. A new metrics to manage the deadwood in forest stewardship council certified forests // Forestist. 2025. Vol. 75. Article 0040.

23. Chave J., Coomes D., Jansen S. et al. Towards a worldwide wood economics spectrum // Ecology Letters. 2009. Vol. 12. P. 351–366.

24. Chave J., Muller-Landau H. C., Baker T. R. et al. Regional and phylogenetic variation of wood density across 2,456 neotropical tree species // Ecological Applications. 2006. Vol. 16. № 6. P. 2356–2367.

25. Chowdhury M. Q., Sarker S. K., Ali M. B. et al. Accounting intra-tree radial wood density variation estimates more accurate above ground mangrove biomass in the Sundarbans // European Journal of Forest Research. 2025. https://doi.org/10.1007/s10342-025-01784-3

26. Fedyukov V. I., Musikhina L. A., Chernova M. S. et al. A non-destructive prediction method for the wood density variations of silver birch trees growing in the Middle Volga region, Russia // South-East Eurorean Forestry. 2020. Vol. 11(1). P. 85–90.

27. 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. No. 3. P. 101–115.

28. Giagli K., Vavrcík 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. P. 1011–1022.

29. Glass S. V., Zelinka S. L. Moisture relations and physical properties of wood // Wood handbook: wood as an engineering material. Chapter 4. Centennial Edition. General technical report FPL-GTR-190. Madison, WI: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2010. P. 4.1–4.19.

30. Kraft N. J. B., Metz M. R., Condit R. S. et al. The relationship between wood density and mortality in a global tropical forest data set // New Phytologist. 2010. Vol. 188. P. 1124–1136.

31. Liepinš K., Liepinš J., Ivanovs J. et al. Variation in the basic density of the tree components of gray alder and common alder // Forests. 2023. Vol. 14. Article 135.

32. Mo L., Crowther T. W., Maynard D. S. et al. The global distribution and drivers of wood density and their impact on forest carbon stocks // Nature Ecology and Evolution. 2024. Vol. 8(12). P. 2195–2212.

33. Pérez-Ramos I. M., Matías L., Gómez-Aparicio L. et al. Functional traits and phenotypic plasticity modulate species coexistence across contrasting climatic conditions // Nature Communications. 2019. Vol. 10. Article 2555.

34. Petráš R., Mecko J., Krupova D. et al. Aboveground biomass basic density of softwoods tree species // Wood Research. 2019. Vol. 64(2). P. 205–212.

35. Petráš R., Mecko J., Krupova D. et al. Aboveground biomass basic density of hardwoods tree species // Wood Research. 2020. Vol. 65(6). P. 1001– 1012.

36. Poorter L., Rozendaal D. M. A., Bongers F. et al. Wet and dry tropical forests show opposite successional pathways in wood density but converge over time // Nature Ecology and Evolution. 2019. Vol. 3. P. 928–934.

37. Portal-Cahuana L. A., Piña E. A. G., Tuesta G. P. et al. Radial variation of wood density and fiber morphology of two commercial species in a tropical humid forest in southeastern Peru // CERNE. 2023. Vol. Article e-103143.

38. Que Q., Ouyang K., Li C. et al. Geographic variation in growth and wood traits of Neolamarckia cadamba in China // Forestry Research. 2022. Vol. 2. Article 12.

39. Reich P. B., Wright I. J., Cavender-Bares J. et al. The evolution of plant functional variation: traits, spectra and strategies // International Journal of Plant Sciences. 2003. Vol. 164. P. S143–S164.

40. Reis S. M., Marimon B. S., Muelbert A. E. et al. Climate and crown damage drive tree mortality in southern Amazonian edge forests // Journal of Ecology. 2022. Vol. 110. P. 876–888.

41. Saatchi S. S., Harris N. L., Brown S. et al. Benchmark map of forest carbon stocks in tropical regions across three continents // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2011. Vol. 108. P. 9899–9904.

42. Swenson N. G., Enquist B. J. Ecological and evolutionary determinants of a key plant functional trait: wood density and its community – wide variation across latitude and elevation // American Journal of Botany. 2007. Vol. 94. No. 3. P. 451–459.

43. Thurner M., Beer C., Santoro M. et al. Carbon stock and density of northern boreal and temperate forests // Global Ecology and Biogeography. 2014. Vol. 23. P. 297–310.

44. Tonouewa M., Biaou S. S. H., Assede E. et al. Influence of growth parameters on wood density of Acacia auriculiformis // Maderas Ciencia y tecnología. 2022. Vol. 24. P. 1–14.

45. Vieilledent G., Fischer F. J., Chave J. et al. New formula and conversion factor to compute basic wood density of tree species using a global wood technology database // American Journal of Botany. 2018. Vol. 105(10). P. 1–9.

46. Westoby M., Wright I. J. Land-plant ecology on the basis of functional traits // Trends in Ecology and Evolution. 2006. Vol. 21. P. 261–268.

47. Yang H., Stereńczak K., Karaszewski Z. et al. Similar importance of inter-tree and intra-tree variations in wood density observations in Central Europe // EGUsphere. 2024. https://doi.org/10.5194/egusphere2023-2691.