Видовые особенности изменения базисной плотности древесины и коры вдоль по стволу дерева

В исследованиях биологической продуктивности и углерод депонирующей способности насаждений важное значение имеют квалиметрические характеристики биомассы, в частности, влажность и базисная плотность (БП) древесины и коры ствола. БП как отношение массы абсолютно сухой древесины к ее объему  в свежем состоянии является одной из важнейших квалиметрических характеристик древесного сырья. Она вносит существенный вклад в объяснение изменчивости биомассы ствола и надземной. Известно, что БП видоспецифична, однако данные о распределении БП древесины, и особенно коры, вдоль по стволу довольно редки. Цель нашего исследования состояла в анализе видовых особенностей изменения базисной плотности древесины и коры вдоль по стволу дерева. По данным 3849 дисков, взятых по относительным высотам ствола шести лесообразующих видов вдоль по уральскому меридиану, рассчитаны регрессионные модели смешанного типа, включающие в качестве независимых переменных возраст дерева и диаметр ствола, а также положение диска вдоль по стволу. Видовая принадлежность БП учтена вводом в модель фиктивных переменных.  Установлено, что БП древесины у всех видов монотонно снижается в направлении от основания ствола к вершине, а БП коры монотонно возрастает в том же направлении. Наибольшая БП древесины присуща лиственнице и березе и наименьшая – пихте. Наибольшей БП коры обладает кедр сибирский и наименьшей – сосна обыкновенная.

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

2. Леонтьев Н. Л. Техника статистических вычислений. М. : Лесная промышленность, 1966. 250 с.

3. Мелехов В. И., Бабич Н. А., Корчагов С. А. Качество древесины сосны в культурах. Архангельск : АГТУ, 2003. 110 с.

4. Мельник П. Г., Тишков А. С., Аксенов П. А. Продуктивность и качество древесины климатипов ели в условиях Подмосковья // Лесной вестник / Forestry Bulletin. 2020. Т. 24, № 3. С. 66–73. DOI: 10.18698/2542-1468-2020-3-66-73.

5. Молчанов А. А. Научные основы ведения хозяйства в дубравах лесостепи. М. : Наука, 1964. 255 с.

6. Полубояринов O. И. Плотность древесины. М. : Лесная промышленность, 1976. 160 с

7. Полубояринов О. И. Лесохозяйственное значение плотности выращиваемой древесины // Лесное хозяйство. 1980. № 12. С. 20–22.

8. Усольцев В. А. Оценка формы и полнодревесности стволов с использованием множественных связей // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1984. № 7. С. 75–79.

9. 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. DOI: 10.15372/SJFS20220307.

10. Усольцев В. А., Цепордей И. С. Квалиметрия фитомассы лесных деревьев. Методы неразрушающего контроля, база данных и ее приложения : монография. Уральский государственный лесотехнический университет; Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук. Екатеринбург : УГЛТУ, 2023. 182 с. ISBN 978-5-94984-891-3 (https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/12715).

11. Чернов В. Ю., Шарапов Д., Торопов С. Определение плотности древесины методом измерения сопротивления сверлению. Йошкар-Ола : Поволжский государственный технологический университет, 2019. 200 с.

12. Ashwath M. N., Sathish B. N., Deepthi Dechamma N. L. et al. Geographic and within tree variation for wood properties in Acrocarpus fraxinifolius Wight and Arn. Populations // Journal of Scientific & Industrial Research. 2021. Vol. 80. P. 1049–1055.

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

14. Billard A., Bauer R., Mothe F. et al. Improving aboveground biomass estimates by taking into account density variations between tree components // Annals of Forest Science. 2020. Vol. 77. Article 103.

15. Bouslimi B., Koubaa A., Bergeron Y. Regional, site, and tree variations of wood density and growth in Thuja occidentalis L. in the Quebec forest // Forests. 2022. Vol. 13. Article 1984. https://doi.org/10.3390/f13121984.

16. Chave J., Andalo C., Brown S. et al. Tree allometry and improved estimation of carbon stocks and balance in tropical forests // Oecologia. 2005. Vol. 145. P. 87–99. DOI 10.1007/s00442-005-0100-x.

17. Chowdhury Q., Sarker S. K., Ali B. et al. Accounting intra-tree radial wood density variation provides more accurate above ground mangrove biomass estimation in the Sundarbans // European Journal of Forest Research. 2024. (in press) https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3505676/v1.

18. Dobrowolska E., Wroniszewska P., Jankowska A. Density distribution in wood of European birch (Betula pendula Roth.) // Forests. 2020. Vol. 11. Article 445. http://dx.doi.org/10.3390/f11040445.

19. 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 European forestry. 2020. Vol. 11, No 1. P. 85–90. DOI: https://doi.org/10.15177/seefor.20-09.

20. Giroud G., Schneider R., Fournier R. A. et al. Modeling black spruce wood fiber attributes with terrestrial laser scanning // Canadian Journal of Forest Research. 2019. Vol. 49, № 6. P. 661–669.

21. 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.

22. King D. A., Davies S. J., Tan S. et al. The role of wood density and stem support costs in the growth and mortality of tropical trees // Journal of Ecology. 2006. Vol. 94 (3). P. 670–680.

23. McLean P. Wood properties and uses of Scots pine in Britain. Forestry Commission Research Report. Forestry Commission, Edinburgh, 2019. 36 p.

24. Njana M. A., Meilby H., Eid T. et al. Importance of tree basic density in biomass estimation and associated uncertainties: a case of three mangrove species in Tanzania // Annals of Forest Science. 2016. Vol. 73. P. 1073–1087. DOI 10.1007/s13595-016-0583-0.

25. Usoltsev V. A. Stem taper, density and dry matter content in biomass of trees growing in Central Eurasia: CD-monograph. Yekaterinburg: Ural State Forest Engineering University, Botanical Garden of Ural Branch of RAS, 2020. Available at: https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/9649.

26. Virgulino–Júnior P. C. C., Gardunho D. C. L., Silva D. N. C. et al. Wood density in mangrove forests on the Brazilian Amazon coast // Trees. 2020. Vol. 34. P. 51–60. https://doi.org/10.1007/s00468-019-01896-5.