CC BY
5Леса России и хозяйство в них. 2023. № 1. С. 19-29 Forests of Russia and economy in them. 2023. № 1. P. 19-29
Научная статья УДК 630*52
DOI 10.51318/FRET.2022.27.41.002
ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА БИОМАССЫ ИВНЯКОВ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
Андрей Алексеевич Парамонов1, Владимир Андреевич Усольцев2, Сергей Васильевич Третьяков3, Сергей Викторович Коптев4, Алексей Александрович Карабан5, Илья Васильевич Цветков6, Александр Владимирович Давыдов7, Иван Степанович Цепордей8
13'4'5'6'7 Северный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, Архангельск, Россия 2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия 2,8 Ботанический сад Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
3'4'5'6,7 Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова, Архангельск, Россия
Автор, ответственный за переписку: Усольцев Владимир Андреевич,
Аннотация. В связи с необходимостью оценки углероддепонирующей способности российских лесов получение информации о биологической продуктивности всех лесообразующих древесных пород в их возрастной динамике становится все более актуальным. Большие территории России заняты ивовыми насаждениями, которые до последнего времени не подлежали учету в системе лесного фонда. Их биологическая продуктивность и углероддепонирующая способность оставались неизвестными. Единичные исследования биомассы ивняков были выполнены на микроротационных плантациях в возрасте от 1 до 9 лет в Центрально-Черноземном регионе. Целью наших исследований были получение фактических данных о структуре надземной биомассы ивы, произрастающей в условиях северной тайги Архангельской области, и разработка моделей возрастной динамики ее фракций на уровне древостоев. По экспериментальным данным надземной биомассы, полученным на 54 пробных площадях, и данным о биомассе корней (Смирнов, 1971) составлена таблица возрастной динамики таксационных показателей и фракционного состава биомассы (т/га) в диапазоне возрастов от 15 до 40 лет. Построенные модели таксационных показателей и фракций биомассы, связанные между собой по рекурсивному принципу, адекватны фактическим данным на уровне вероятности p < 0,001. Сопоставление средних значений таксационных показателей и биомассы на 1 га ивняков Архангельской области и Швеции показало, что разница по биомассе стволов, листвы и надземной двух регионов оказалась статистически незначимой вследствие компенсации противоположных влияний густоты и среднего диаметра ивняков двух регионов.
Ключевые слова: Salix caprea L., S. borealis Fries., биомасса древостоев, компоненты биомассы, рекурсивные модели, возрастная динамика биомассы
© Парамонов А. А., Усольцев В. А., Третьяков С. В., Коптев С. В., Карабан А. А., Цветков И. В., Давыдов А. В., Цепордей И. С., 2023
Финансирование: публикация подготовлена по результатам НИР, выполненных в рамках государственных заданий ФБУ «СевНИИЛХ» на проведение прикладных научных исследований в сфере деятельности Федерального агентства лесного хозяйства, регистрационный номер тем АААА-А18-118030290042-6, 1022040100465-9-4.1.2; конкурса научных проектов «Молодые ученые Поморья» по гранту № 01Ф-02-08/558, а также в рамках Государственного задания Ботанического сада УрО РАН.
Scientific article
AGE DYNAMICS OF WILLOW BIOMASS IN THE ARKHANGELSK REGION
Andrey А. Paramonov1, Vladimir А. Usoltsev2, Sergey V. Tretyakov3, Sergey V. Koptev4, Alexey A. Karaban5, Iliya V. Tsvetkov6, Alexander V. Davydov7, Ivan S. Tsepordey8
1,3,4,5,6,7 Northern (Arctic) Federal University Named after M. V Lomonosov, Arkhangelsk, Russia
2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
2,8 Botanical Garden, Ural Branch of RAS, Yekaterinburg, Russia
3,4,5,6,7 Northern Research Institute of Forestry, Arkhangelsk, Russia
Corresponding author: Vladimir А. Usoltsev,
Abstract. Due to the need to assess the carbon-depositing capacity of Russian forests, obtaining information on the biological productivity of all forest-forming tree species in their age dynamics is becoming increasingly relevant. Large areas of Russia are occupied by willow forests, which until recently were not subject to accounting in the forest fund system. Their biological productivity and carbon depositing capacity remained unknown. Single studies of willow biomass were carried out on micro rotation plantations aged from 1 to 9 years in the Central Chernozem region. The purpose of our research was to obtain experimental data on the structure of the aboveground biomass of willow growing in the conditions of the northern taiga of the Arkhangelsk region, and to develop models of the age dynamics of its fractions at the level of stands. Based on the experimental data of aboveground biomass obtained on 54 sample plots and data on root biomass according to V. V. Smirnov (1971), a table of age dynamics of taxation indicators and fractional composition of biomass (t/ha) in the age range from 15 to 40 years was compiled. The constructed models of taxation indicators and biomass fractions, interrelated by the recursive principle, are adequate to the initial data at the probability level p < 0,001. A comparison of the average values of taxation indicators and biomass per 1 ha of willows of the Arkhangelsk region and Sweden showed that the difference in the aboveground biomass as well as of stems and foliage one of the two regions turned out to be statistically insignificant due to compensation of the opposite the effects of the tree density and average stem diameter of the willow stands of the two regions.
Keywords: Salix caprea L., S. borealis Fries., biomass of stands, components of biomass, recursive models, age dynamics of biomass
Funding: the publication was prepared based on the results of research carried out within the framework ofthe state tasks ofthe FBU «SevNIILH» for conducting applied scientific research in the field of activity of the Federal Forestry Agency, registration number of topics AAAAA18-118030290042-6, 1022040100465-9-4.1.2; competition of scientific projects «Young scientists of Pomerania» under grant № 01F-02-08/558, as well as within the framework of the State Assignment of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences.
Введение
Использование биоэнергии быстро растет в связи с необходимостью сокращения выбросов парниковых газов. В европейских странах древесное топливо играет ведущую роль в попытках достичь целей Европейского союза по расширению использования возобновляемых источников энергии (Hytönen, Saarsalmi, 2015). Выращивание так называемых энергетических плантаций быстрорастущих лиственных пород деревьев сегодня широко практикуется по всему миру. Основной акцент в этих исследованиях сделан на плантациях ивы с короткой ротацией, хотя перспективны в этом отношении и другие лиственные породы деревьев, такие как тополь и ольха. Они характеризуются интенсивным внутренним круговоротом элементов питания (Zimka, Stachurski, 1976; Lennon et al., 1985), и около 30 % потребности лиственных пород деревьев в азоте покрывается за счет внутреннего круговорота питательных веществ (Cole, Rapp, 1980). Высокая скорость роста этих пород приводит к интенсивному изъятию атмосферного CO2 и накоплению углерода в их биомассе (Silva, 2020).
Большие территории России заняты ивовыми насаждениями, которые до последнего времени не подлежали учету в системе лесного фонда. Еще в начале прошлого века немецким ученым-лесоводом Г. Фюрстом ивовые заросли вообще исключались из понятия «лес»: «Под понятие лес не подойдут слишком ничтожные площади, занятые деревьями, равно как и ивняки, поросшие прутьями 1-2-летнего возраста» (цит. по: Керн, 1924. С. 2). В России земли, вышедшие из сельскохозяйственного пользования после 1990-х годов, интенсивно заращиваются естественным путем такими видами, как ива, ольха и др. (Жижин и др., 2021). Эти лесные площади часто не подлежат инвентаризации, их вклад в углеродный бюджет лесного покрова неизвестен.
Цель, методика и объекты исследования
Целью наших исследований были получение фактических данных о структуре надземной биомассы ивы, произрастающей в условиях северной тайги Архангельской области, и разработка
моделей возрастной динамики ее фракций на уровне древостоев.
Сбор полевого материала проводился с 2018 по 2021 гг. в Приморском, Вельском, Шенкурском, Плесецком и Верхнетоемском районах Архангельской области в древостоях, представленных видами Salix caprea L., S. borealis Fries. и их гибридными формами. Пробные площади закладывали в соответствии с ОСТ 56-69-83 «Площади пробные лесоустроительные» (ОСТ 56-69-83). Всего заложены 54 пробные площади, на которых взято по одному среднему модельному дереву. Методика работы на пробных площадях была изложена ранее (Биомасса деревьев..., 2022). По фактическим данным
0 биомассе модельных деревьев рассчитаны алло-метрические модели (Биомасса деревьев..., 2022), использованные для расчета биомассы древостоев на 1 га по данным перечета по ступеням толщины. Для остальных лиственных пород в составе древо-стоев пробных площадей для расчета биомассы на
1 га использованы ранее опубликованные всеобщие аллометрические модели. В нашем исследовании биомасса корней не определялась, и для расчета моделей их биомассы использованы данные В. В. Смирнова (1971) для европейской части России. Полная характеристика полученных данных о 54 пробных площадях, заложенных в древостоях ивы, дана в табл. 1.
При моделировании возрастной динамики биомассы ивняков за основу взята методика построения таблиц биологической продуктивности по классам бонитета сосняков лесостепной зоны, в основу которой положен рекурсивный принцип совмещения зависимостей для таксационных показателей таблицы (Усольцев, 1987, 1988). В настоящей работе имеющийся экспериментальный материал не дает возможности построения таблиц по классам бонитета, и методика, соответственно, была упрощена с сохранением рекурсивного принципа моделирования (Маленво, 1976).
Рассчитана цепочка связанных (рекурсивных) моделей, имеющих общий вид
ln Y = a0 + a1 (lnA) + a2 (ln D) + a3 (ln N) + a4 (ln Ps), (1)
где Y - одна из зависимых переменных. Результаты расчета сведены в табл. 2.
Таблица 1 Table 1
Фактические данные о биомассе ивовых древостоев, заложенных на 54 пробных площадях Архангельской области Empirical data on the biomass of willow stands established on 54 sample plots of the Arkhangelsk region
№ ПП Состав A, лет N, экз/га D, см H, м M, м3/га Биомасса в абсолютно сухом состоянии, т/га Biomass in dry condition, t per ha
№ PP Composition A, years N, ex/ha D, cm H, m M, m3/ha Ps Pbk Pb Pf Ра Pr Pt
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 9Ив1Ол, ед Ос 16 2750 7,8 8,8 70,8 31,6 4,4 6,0 1,1 38,5 12,0 50,5
2 10Ив, ед Б 15 5700 5,1 8,0 55,4 24,2 4,1 4,2 0,8 29,0 9,1 38,1
3 8Ив2Б 33 2775 9,1 7,8 102,1 45,5 6,1 9,0 1,3 55,6 17,8 73,4
4 7Ив2Б1Чер, ед Ос, Ол, Ряб 30 4600 8,3 7,8 143,0 62,1 8,5 12,8 1,8 76,3 25,2 101,5
5 6Ив3Ол1Б, ед С, Е 30 5250 7,1 10,5 109,3 53,4 7,0 8,3 2,1 63,7 17,5 81,3
6 5Ив3Ол2Б, ед С, Ос 35 6475 7,2 10,1 141,8 65,4 9,1 10,2 2,7 78,4 21,7 100,1
7 10Ив, ед Ол, Чер 35 5150 8,7 8,4 170,9 73,0 10,3 15,6 2,0 90,1 30,7 120,8
8 10Ив, ед Ол 34 6500 7,9 9,6 170,3 73,1 10,7 15,0 2,1 89,7 30,1 119,8
9 10Ив 28 4450 7,6 10,4 108,0 46,5 6,9 9,3 1,3 56,8 18,9 75,8
10 9Ив1Ол, ед Чер, Ряб 23 4450 9,6 8,7 195,4 83,9 10,6 19,2 2,2 104,1 35,9 140,0
11 9Ив1Ол, ед Б 30 4250 7,3 8,8 99,3 44,3 6,1 8,3 1,4 53,8 16,9 70,7
12 8Ив2Ол, ед Б, Ос 30 4975 7,5 9,9 119,8 55,6 7,4 9,8 2,0 67,2 19,9 87,1
13 6Ив3Ол1Б, ед Ряб 24 6500 8,0 9,9 181,5 84,8 11,1 14,9 3,0 102,3 30,3 132,5
14 4Ив4Ол2Б 23 7025 6,9 10,3 136,3 62,8 9,0 9,6 2,8 75,3 20,5 95,8
15 6Ив3Ол1Б 24 6525 7,3 9,9 145,6 63,8 9,4 11,5 2,3 77,5 23,8 101,3
16 6Ив2Ол2Б, ед Ряб 23 7150 6,7 10,3 129,3 61,0 8,6 9,3 2,4 72,7 19,8 92,5
17 8Ив2Ос, ед Б 24 6225 7,4 11,6 147,7 72,7 9,0 13,4 2,5 88,2 24,8 113,0
18 8Ив2Ос, ед Б 26 2925 9,9 12,4 139,3 77,3 7,5 15,0 2,3 93,8 26,4 120,2
19 8Ив2Ос, ед Б 25 4425 9,0 13,9 170,2 100,1 9,3 18,8 2,9 120,6 33,9 154,4
20 8Ив1Ос1Б 25 5400 7,1 12,1 118,9 54,0 7,2 10,7 1,8 66,1 19,9 86,0
21 9Ив1Ос, ед Б 34 5600 7,3 11,8 127,7 56,7 7,9 11,4 1,8 69,6 22,0 91,5
22 9Ив1Ол, ед Б 15 6000 3,6 9,0 26,5 11,6 2,2 1,8 0,5 13,8 4,1 17,9
23 6Ив3Б1Ол, ед Ос 22 5675 6,1 9,0 87,6 38,9 5,6 6,6 1,5 46,8 13,5 60,3
24 4Ив3Б3Ол, ед Ос 27 5625 6,4 9,0 95,8 45,3 6,3 6,5 1,9 53,8 14,1 67,9
25 8Ив2Ол, ед Б 26 7725 6,1 9,9 115,0 56,5 7,8 8,3 2,2 66,9 18,2 85,1
26 6Ив4Ол, ед Б 25 4450 8,7 11,5 152,7 78,3 8,9 10,4 2,6 91,3 23,3 114,6
27 9Ив1Ол, ед Б 35 3975 9,8 13,3 182,4 78,2 9,8 18,1 2,1 97,3 33,7 131,0
28 10Ив, ед Ол 25 4525 8,3 13,2 149,3 62,9 8,1 15,8 1,6 78,9 28,4 107,3
29 10Ив 35 4775 11,4 9,3 308,5 129,4 15,9 32,8 3,2 163,0 59,1 222,1
30 10Ив 34 4525 10,6 9,2 250,0 104,9 13,0 26,5 2,6 132,1 47,8 179,9
31 10Ив, ед Ос 36 4150 10,9 10,7 246,4 104,0 12,7 26,2 2,6 130,9 46,7 177,6
Окончание табл. 1 The end of table 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
32 10Ив, ед Ос 35 4325 11,4 9,7 293,2 125,9 14,3 32,7 3,1 158,9 56,2 215,0
33 10Ив, ед Ос 35 5100 11,4 9,7 337,8 141,4 17,1 36,9 3,4 178,7 65,4 244,1
34 10Ив, ед Ол 32 3775 10,4 10,6 193,8 81,8 10,5 19,6 2,1 102,3 36,3 138,6
35 10Ив 30 3950 9,5 9,9 168,6 71,1 9,2 17,2 1,8 88,9 31,6 120,6
36 9Ив1Ол 30 4875 8,8 10,2 181,5 77,4 9,8 18,5 2,1 96,7 33,9 130,6
37 10Ив, ед Ол 32 3250 10,1 10,2 164,9 69,2 8,6 17,6 1,7 87,1 31,6 118,7
38 10Ив 36 3325 10,9 10,7 197,3 82,7 10,2 21,1 2,0 104,2 37,8 142,0
39 10Ив, ед Чер 35 4125 10,4 11,8 217,3 91,4 11,6 22,6 2,3 114,8 41,2 156,0
40 10Ив 38 3550 11,3 11,4 238,6 99,3 11,6 27,2 2,3 126,2 47,1 173,3
41 10Ив, ед Ол 35 5100 8,8 12,5 193,7 81,6 10,3 20,4 2,1 102,5 36,8 139,3
42 10Ив 34 3925 10,0 11,7 191,8 80,5 10,0 20,4 2,0 101,3 36,7 138,0
43 5Ив5Ол, ед С, Е, Б, Ос 28 8325 5,6 9,7 104,6 46,8 7,2 8,1 2,7 57,4 16,2 73,6
44 4Ив4Ол1Б1Ос, ед Е 30 6025 7,3 11,1 140,1 66,0 8,7 11,9 3,2 81,0 21,7 102,6
45 6Ол4Ив, ед С, Е, Б 26 5375 5,4 9,5 62,3 27,8 4,3 4,7 1,6 34,0 9,7 43,8
46 6Ол4Ив, ед С, Б 29 6125 7,6 10,3 151,9 72,5 9,4 11,3 3,5 87,5 23,5 111,0
47 6Ол3Ив1Б, ед Е, Ос 29 5300 7,2 11,6 120,5 57,4 7,4 9,7 2,8 69,9 18,4 88,3
48 5Ол4Ив1Ос, ед Е, Б 28 4650 8,4 9,8 149,0 73,6 8,5 13,2 3,0 89,5 23,7 113,3
49 7Ол3Ив 22 8100 6,7 9,1 156,4 76,0 9,7 10,8 3,6 90,6 23,5 114,0
50 7Ол3Ив 23 6325 6,6 8,6 114,4 55,7 7,3 7,6 2,8 66,3 16,9 83,1
51 5Ив5Ол, ед Б, Ос 18 7125 5,9 8,0 99,0 47,2 6,8 7,0 2,5 56,8 14,7 71,5
52 5Ив5Ол, ед Б 25 4450 11,0 13,5 259,4 135,0 13,8 18,6 4,1 157,4 40,6 198,0
53 7Ол3Ив, ед Е, Б 31 4825 11,8 14,5 339,3 173,7 17,4 25,0 5,2 203,2 53,2 256,5
54 7Ив2Чер1Ол, ед Ос, Ряб 40 975 19,6 13,0 213,0 91,5 9,3 25,2 2,1 116,2 42,0 158,2
Примечание. A - возраст древостоя, лет; D - средний диаметр древостоя, см; Н - средняя высота древостоя, м; N - число деревьев на 1 га; Ps - биомасса ствола в коре, т/га; М - запас стволовой древесины в коре, м3/га; Ps, Pbk, Pb, Pf, Pr, Pa и Pt -биомасса соответственно ствола в коре, коры ствола, ветвей, листвы, корней, надземная и общая, т/га.
Note. A - is the age of the stand, years; D - is the average diameter of the stand, cm; H - is the average height of the stand, m; N - is the number of trees per 1 ha; Ps - is the biomass of the trunk in the bark, t/ha; M - is the stock of stem wood in the bark, m3/ha; Ps, Pbk, Pb, Pf, Pr, Pa and Pt - are the biomass of the trunk in the bark, trunk bark, branches, foliage, roots, aboveground and total, t/ha, respectively.
Независимые переменные в моделях (1) объясняют от 48 до 99 % изменчивости соответствующих зависимых переменных, за исключением модели, описывающей зависимость средней высоты древостоя от его возраста, где коэффициент детерминации составил всего 0,228 (см. табл. 2). Но даже в этом случае регрессионный коэффициент достоверен на уровне р < 0,001 ^ = 3,98 > t999 = 3,29). О степени адекватности системы моделей (1) можно судить по соотношению эмпирических и расчет-
ных значений надземной и общей биомассы древо-стоев (рисунок).
Последовательным табулированием системы моделей (1), представленных в табл. 2, мы получили таблицу возрастной динамики таксационных показателей и фракций биомассы ивняков в возрастном диапазоне от 15 до 40 лет (табл. 3).
На территории России данные о надземной биомассе ивняков на 1 га представлены лишь двумя авторами (Горобец, 1992; Логинова, 2007),
определившими ее в микроротационных плантациях в возрасте от 1 до 9 лет без указания таксационных показателей древостоев. Поскольку наши модели действительны в возрастном диапазоне от 15 до 40 лет, какое-либо сопоставление упомянутых данных с нашими практически невозможно. За рубежом ивняки исследуются довольно интенсивно, но фактические данные о их биомассе на 1 га исследователями обычно не приво-
дятся. Единственная возможность сопоставить наши данные с данными других авторов имеется в работе по ивнякам (Salix caprea L.) Швеции (Johansson, 2011). Поскольку упомянутые материалы по Швеции представлены не фактическими данными, а в их статистической обработке, мы выполнили подобный статистический анализ наших данных, и результаты обоих источников показаны в табл. 4.
Характеристика рекурсивной системы моделей (1) Characteristics of recursive models (1)
Таблица 2 Table 2
Зависимая переменная Dependent variable Коэффициенты Coefficients adjR2* SE*
ao a1 (ln A) a2 (ln D) a3 (ln N) a4 (ln Ps)
ln D -0,6550 0,8346 - - - 0,479 0,19
ln H 1,8177 0,2502 - - - 0,228 0,12
ln N 9,7128 0,3344 -1,0991 - - 0,535 0,23
ln M -8,7493 - 2,3697 1,0307 - 0,995 0,03
ln Ps -9,7756 - 2,3449 1,0648 - 0,969 0,08
ln Pbk -1,0744 - -0,1799 - 0,8600 0,959 0,07
ln Pb -11,0469 - 2,7382 0,9241 - 0,944 0,13
ln Pf -12,9473 - 1,7250 1,1921 - 0,692 0,22
ln Pr -10,3292 - 2,5606 0,9617 - 0,972 0,08
ln Pa -9,5594 - 2,3835 1,0534 - 0,977 0,07
ln Pt -9,2099 - 2,4281 1,0329 - 0,984 0,06
* adjR2 - коэффициент детерминации, скорректированный на число переменных; SE - стандартная ошибка уравнения.
* adjR2 - coefficient of determination adju sted for the number of variables; SE - standard error of the equation.
Соотношение фактических и расчетных значений надземной (а) и общей (б) биомассы ивняков
Архангельской области
Figure. The ratio of empirical and calculated values of aboveground (a) and total (b) willow biomass
of the Arkhangelsk region
Таблица 3 Table 3
Возрастная динамика биомассы ивняков Архангельской области* Аge dynamics of willow stand biomass in the Arkhangelsk region
A, лет A, years D, см D, cm H, м H, m N, экз/га N, ex/ha M, м3/га M, m3/ha Биомасса в абсолютно сухом состоянии, т/га Biomass in dry condition, t per ha
Ps Pbk Pb Pf Ра Pr Pt
15 5,1 12,2 7050 68,7 32,1 5,0 4,9 1,6 38,6 10,5 49,1
20 6,4 13,1 5962 102,2 47,1 6,7 8,1 1,9 57,2 16,5 73,7
25 7,8 13,9 5234 138,9 63,5 8,4 12,0 2,3 77,8 23,5 101,3
30 9,0 14,5 4707 178,5 81,1 10,1 16,5 2,6 100,2 31,3 131,5
35 10,3 15,1 4302 220,8 99,6 11,8 21,6 2,9 124,1 39,9 164,1
40 11,5 15,6 3980 265,3 119,0 13,5 27,3 3,2 149,6 49,3 198,9
* Значение надземной биомассы получено сложением расчетных значений биомассы ствола в коре, ветвей и листвы, а значение общей биомассы Pt получено сложением значений Ра и Pr.
* The aboveground biomass value is obtained by adding the calculated values of the stem bark, branches and foliage biomass, and the total Pt biomass value is obtained by adding the Pa and Pr values.
Таблица 4 Table 4
Результаты статистической обработки исходных данных ивняков Архангельской области и Швеции The results of statistical analysis of the experimental data of the willow stands of the Arkhangelsk region and Sweden
Статистики анализируемых показателей Statistics of the analyzed indicators Достоверность различия (t)
Анализируемые показатели Analyzed indicators Среднее значение Average value Минимальное значение Minimum value Максимальное значение Maximum value Стандартное отклонение Standard deviation Число наблюдений Number of observations между нашими и шведскими данными The validity of the difference (t) between our and Swedish data
1 2 3 4 5 6 7
Архангельская область Arkhangelsk region
Возраст Age 29 15 40 6 54 -3,0
Средний диаметр Average diameter 8,5 3,6 19,6 2,4 54 -20,5
Число стволов на 1 га Number of trunks per 1 ha 5063 975 8325 1421 54 16,9
Биомасса, т/га: Biomass, t/ha:
стволов trunks 73 12 174 30 54 0,6
ветвей branches 15 2 37 8 54 -3,8
Окончание табл. 4 The end of table 4
1 2 3 4 5 6 7
листвы foliage 2,3 0,5 5,2 1 54 1,5
надземная aboveground 89 14 203 37 54 -0,5
Швеция Sweden (Johansson, 2011)
Возраст Age 37 5 66 14 27 -
Средний диаметр Average diameter 15,9 1,0 30,9 0,7 27 -
Число стволов на 1 га Number of trunks per 1 ha 1030 222 3000 727 27 -
Биомасса, т/га: Biomass, t/ha: -
стволов trunks 68 4 141 35 27 -
ветвей branches 26 1 57 14 27 -
листвы foliage 2 1 5 1 27 -
надземная aboveground 95 4 203 50 27 -
Из данных табл. 4 следует, что при различии среднего возраста ивняков двух регионов на уровне р < 0,01 и при различии среднего диаметра и густоты на уровне р < 0,001 разница по биомассе стволов, листвы и надземной статистически незначима на уровне р < 0,05. По-видимому, влияние 5-кратно большей густоты ивняков Архангельской области относительно таковой в Швеции компенсируется противоположным влиянием почти 2-кратно меньшего среднего диаметра (см. табл. 4).
Заключение
Таким образом, по экспериментальным данным надземной биомассы ивняков Архангельской области, полученным на 54 пробных площадях,
и данным о биомассе корней (Смирнов, 1971) составлена таблица возрастной динамики таксационных показателей и фракционного состава биомассы в диапазоне возрастов от 15 до 40 лет. Построенные модели таксационных показателей и фракций биомассы, связанные между собой по рекурсивному принципу, объясняют от 23 до 99 % изменчивости соответствующих зависимых переменных при значимости всех регрессионных коэффициентов на уровне вероятности р < 0,001. Установлено отсутствие статистически значимых различий средних показателей биомассы на 1 га в условиях Архангельской области и Швеции. Предложенные модели и таблицы могут быть полезны при оценке углероддепонирующей способности ивняков Архангельской области.
Список источников
Биомасса деревьев ивы и ее аллометрические модели в условиях Архангельской области / А. А. Парамонов, В. А. Усольцев, С. В. Третьяков, С. В. Коптев, А. А. Карабан, И. В. Цветков, А. В. Давыдов, И. С. Це-пордей // Леса России и хозяйство в них. 2022. № 4. С. 10-19.
Горобец А. И. Биологическая продуктивность и хозяйственное значение некоторых видов ив ЦЧР : авто-реф. дис. ... канд. с.-х. наук / Горобец Александр Иванович. Воронеж : ВЛТИ, 1992. 18 с.
Жижин С.М., Магасумова А. Г., Оплетаев А. С. Зарастание древесной растительностью сельскохозяйственных угодий в южной подзоне тайги Республики Удмуртия // Вестник Бурятской сельскохозяйственной академии. 2021. № 2 (63). С. 84-91.
Керн Э. Э. Основы лесоводства. Москва : Новая деревня, 1924. 307 с.
Логинова Л. А. Продуктивность ивовых ценозов в Центральном Черноземье и перспективы создания энергетических плантаций : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Логинова Людмила Александровна. Воронеж : ВГЛТА, 2007. 19 с.
Маленво Э. Статистические методы эконометрии. Москва : Статистика, 1976. Вып. 2. 325 с.
Смирнов В. В. Органическая масса в некоторых лесных фитоценозах европейской части СССР. Москва : Наука, 1971. 362 с.
Усольцев В. А. Динамика биологической продуктивности сосняков Казахского мелкосопочника // Лесная таксация и лесоустройство : межвузовский сборник научных трудов. Красноярск : СибТИ, 1987. С.97-104.
Усольцев В. А. Принципы и методика составления таблиц биопродуктивности древостоев // Лесоведение. 1988. № 2. С. 24-33.
Cole D. W., Rapp M. Elemental cycling in forest ecosystems // Reichle D. E. (ed.). Dynamic properties of forest ecosystems. International Biological Programme 23. Cambridge University Press, Cambridge, 1980. Р. 341-409.
Hytonen J., Saarsalmi A. Biomass production of coppiced grey alder and the effect of fertilization // Silva Fenn. 2015. Vol. 49 (1). Article id1260.
Johansson T. Biomass of sallow (Salix caprea L.). Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Energy and Technology. Report 031. Uppsala, 2011. 32 p.
Lennon J. M., Aber J. D., Melillo J. M. Primary production and nitrogen allocation of field grown sugar maples in relation to nitrogen availability // Biogeochemistry. 1985. Vol. 1 (2). P. 135-154.
Silva G. M. Influencia da Mudan?a do Uso da Terra no Estoque de Biomassa Acima do Solo em Florestas Secundarias durante os Anos de 2000 e 2014 No Estado do Para, Brasil. Disserta^ao. Universidade Federal Rural Da Amazonia, Belem, 2020. 65 p.
Zimka J. R., Stachurski A. Vegetation as a modifier of carbon and nitrogen transfer to soil in various types of forest ecosystems // Ekologia Polska. 1976. Vol. 24. P. 493-514.
References
Biomass of willow trees and its allometric models on the conditions of the Arkhangelsk region / A. A. Paramonov, V. A. Usoltsev, S. V. Tretyakov, S. V. Koptev, A. A. Karaban, I. V. Tsvetkov, A. V. Davydov, I. S. Tsepordey // Forests of Russia and the economy in them. 2022. № 4. P. 10-19.
Cole D. W., Rapp M. Elemental cycling in forest ecosystems // Reichle D. E. (ed.). Dynamic properties of forest ecosystems. International Biological Programme 23. Cambridge University Press, Cambridge, 1980. Р. 341-409.
Gorobets A. I. Biological productivity and economic significance of some Salix species of Central Chernozem region : Abstract. diss. ... candidate of agricultural Sciences. Voronezh : VLTI, 1992. 18 p.
Hytonen J., Saarsalmi A. Biomass production of coppiced grey alder and the effect of fertilization // Silva Fenn. 2015. Vol. 49 (1). Article id1260.
Johansson T. Biomass of sallow (Salix caprea L.). Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Energy and Technology. Report 031. Uppsala, 2011. 32 p.
Kern E. E. Fundamentals of forestry. Moscow : Novaya Derevnya, 1924. 307 p.
Lennon J. M., Aber J. D., Melillo J. M. Primary production and nitrogen allocation of field grown sugar maples in relation to nitrogen availability // Biogeochemistry. 1985. Vol. 1 (2). P. 135-154.
Loginova L.A. Productivity of willow cenoses in the Central Chernozem region and prospects for the establishment of energy plantations : Abstract. dis. ... Candidate of Agricultural Sciences. Voronezh : VGLTA, 2007. 19 p.
MalinvaudE. Statistical methods of econometrics. Issue 2. Moscow : Statistika, 1976. 325 p. Silva G. M. Influencia da Mudan?a do Uso da Terra no Estoque de Biomassa Acima do Solo em Florestas Secundarias durante os Anos de 2000 e 2014 No Estado do Para, Brasil. Disserta^ao. Universidade Federal Rural Da Amazonia, Belem, 2020. 65 p. Smirnov V. V. Organic mass in some forest phytocenoses of the European part of the USSR. Moscow : Nauka, 1971. 362 p.
Usoltsev V A. Dynamics of biological productivity of pine forests on Kazakh Small Hills // Forest taxation and forest management: Inter-university collection of scientific works. Krasnoyarsk : SibTI, 1987. P. 97-104. Usoltsev V A. Principles and methods of compiling stand bioproductivity tables // Soviet Forest Sciences
(Lesovedenie). 1988. № 2. P. 23-32. Zhizhin S. M., Magasumova A. G., Opletaev A. S. Overgrowth of woody vegetation of agricultural lands in the southern taiga subzone of the Republic of Udmurtia // Bulletin of the Buryat Agricultural Academy. 2021. No. 2 (63). P. 84-91.
Zimka J. R., Stachurski A. Vegetation as a modifier of carbon and nitrogen transfer to soil in various types of forest ecosystems // Ekologia Polska. 1976. Vol. 24. P. 493-514.
Информация об авторах
A. А. Парамонов - кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0961-221X
B. А. Усольцев - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, [email protected], http://orcid.org/0000-0003-4587-8952
C. В. Третьяков - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, s. [email protected], https://orcid.org/0000-0001-5982-3114
С. В. Коптев - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5402-1953 А. А. Карабан - лаборант-исследователь, аспирант, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-2934-0303
И. В. Цветков - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, старший научный сотрудник,
[email protected], https://orcid.org/0000-0002-1559-32540
А. В. Давыдов - лаборант-исследователь, магистрант,
[email protected], https://orcid.org/0000-0003-4328-7040
И. С. Цепордей - кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник,
[email protected], http://orcid.org/0000-0002-4747-5017
Information about the authors
A. A. Paramonov - Сandidate of Agricultural Sciences, Researcher [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0961-221X V. A. Usoltsev - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, [email protected], http://orcid.org/0000-0003-4587-8952 S. V. Tretyakov - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, s. [email protected], https://orcid.org/0000-0001-5982-3114 S. V. Koptev - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5402-1953
A. A. Karaban - laboratory researcher, post-graduate student, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-2934-0303
I. V. Tsvetkov - Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, senior researcher, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-1559-32540 A. V. Davydov - laboratory researcher, Master's student, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-4328-7040 I. S. Tsepordey - Candidate of Agricultural Sciences, Researcher, [email protected], http://orcid.org/0000-0002-4747-5017
Статья поступила в редакцию 10.01.2023; принята к публикации 24.01.2023. The article was submitted 10.01.2023; accepted for publication 24.01.2023.
