Формирование надземной фитомассы лиственных древесных пород на постагрогенных землях
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-65-76Ключевые слова:
аллометрические уравнения, фитомасса, надземная фитомасса, аллометрические уравнения для расчета фитомассы, лиственные насаждения, постагрогенные земли, Ленинградская областьАннотация
Вывод земель из активного сельскохозяйственного пользования и их зарастание древесной растительностью имеют устойчивый характер в России, особенно в бореальной зоне. Изучение насаждений, сформировавшихся на залежных землях сельскохозяйственных территорий, позволяет оценить их ресурсный потенциал для дальнейшего использования. Наиболее достоверным показателем продуктивности местообитаний является надземная фитомасса растительности. Посредством оценки фитомассы древесно-кустарниковой растительности возможно определить объем депонирования углерода, что актуально в условиях глобального изменения климата. Объектом исследования стало поле в Гатчинском районе Ленинградской области, вышедшее из активного сельскохозяйственного пользования. Заложена пробная площадь, на которой проведен сплошной перечет аборигенных лиственных пород (береза, осина, древовидные и кустарниковые ивы) с определением основных таксационных показателей. Для установления объема фитомассы спиливалось от 6 до 8 модельных деревьев каждой породы. На основе полученных данных по величинам отдельных фракций надземной части ствола были выведены аллометрические уравнения для расчета фракционного состава фитомассы, обладающие высоким коэффициентом детерминации. Точность построенных уравнений снижается за счет высокой вариабельности характеристик крон в густом лиственном молодняке. Наибольшая фитомасса приходится на стволовую часть, а наименьшая – на ассимиляционный аппарат для всех пород древесной растительности. Расчет надземной фитомассы на опытном участке по полученным уравнениям показал, что самое высокое значение в пересчете на 1 га на данной сукцессионной стадии характерно для березы пушистой. Участие древесной растительности постагрогенных земель в депонировании углерода на сегодняшней день не имеет достоверной полной оценки для региона исследования. Древесина, произрастающая на вышедших из активного сельскохозяйственного пользования землях, может быть использована для получения биотоплива и заготавливаться в виде технологической щепы.
Для цитирования: Данилов Д.А., Яковлев А.А., Суворов С.А., Крылов И.А., Корчагов С.А., Хамитов Р.С. Формирование надземной фитомассы лиственных древесных пород на постагрогенных землях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 1. С. 65–76. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-1-65-76
Скачивания
Библиографические ссылки
Грибов С.Е., Корчагов С.А., Хамитов Р.С., Евдокимов И.В. Производительность древостоев, сформировавшихся на землях сельскохозяйственного назначения // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2020. Т. 24, № 6. С. 19–25. Gribov S.E., Korchagov S.A., Khamitov R.S., Evdokimov I.V. Productivity of Stands Formed on Agricultural Lands. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 6, pp. 19–25. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2020-6-19-25
Данилов Д.А., Шестаков В.А., Шестакова Т.А., Эндерс О.О. Сукцессионные стадии восстановления древесной растительности на постагрогенных землях Ленинградской области // Изв. СПбЛТА. 2020. Вып. 233. С. 60–80. Danilov D.A., Shestakov V.I., Shestakova T.A., Enders O.O. Successional Stages of Restoration of Woody Vegetation on Postagrogenic Lands of the Leningrad Region. Izvestia sankt-peterburgskoj lesotehniceskoj akademii, 2020, iss. 233, pp. 60–80. (In Russ.). https://doi.org/10.21266/2079-4304.2020.233.60-80
Карпин В.А., Петров Н.В., Туюнен А.В. Восстановление лесных фитоценозов после различных видов сельскохозяйственного использования земель в условиях среднетаежной подзоны // Сиб. лесн. журн. 2017. № 6. С. 120–129. Karpin V.A., Petrov N.V., Tuyunen A.V. Regeneration of Forest Phytocoenoses After Various Agricultural Land Use Practices in the Conditions of Middle Taiga Subzone. Sibirskij Lesnoj Zurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2017, no. 6, pp. 120–129. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/SJFS20170610
Комаров А.С., Чертов О.Г., Надпорожская М.А., Припутина И.В., Быховец С.С., Ларионова А.А., Грабарник П.Я., Зудин С.Л., Михайлов А.В., Зубкова Е.В., Зудина Е.В., Шанин В.Н., Андриенко Г., Андриенко Н., Мартынкин А.В., Морен Ф., Абакумов Е.В., Лукьянов А.М., Кубасова Т.С., Бахатти Дж., Шоу С., Аппс М., Бобровский М.В., Ханина Л.Г., Смирнов В.Э., Глухова Е.М. Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах. М.: Наука, 2007. 380 с. Komarov A.S., Chertov O.G., Nadporozhskaya M.A., Priputina I.V., Bykhovets S.S., Larionova A.A., Grabarnik P.Ya., Zudin S.L., Mikhaylov A.V., Zubkova E.V., Zudina E.V., Shanin V.N., Andriyenko G., Andriyenko N., Martynkin A.V., Moren F., Abakumov E.V., Luk’yanov A.M., Kubasova T.S., Bakhatti Dzh., Shou S., Apps M., Bobrovskiy M.V., Khanina L.G., Smirnov V.E., Glukhova E.M. Modeling the Dynamics of Organic Matter in Forest Ecosystems. Moscow, Nauka Publ., 2007. 380 p. (In Russ.).
Новикова М.А., Грязькин А.В., Беляева Н.В., Хетагуров Х.М., Нгуен В.З. Формирование лесных фитоценозов на заброшенных землях сельскохозяйственного назначения // Аграр. науч. журн. 2016. № 6. С. 29–33. Novikova M.A., Gryazkin A.V., Belyaeva N.V., Hetagurov Kh.M., Nguyen V.Z. The Formation of Forest Communities on Abandoned Agricultural Lands. Agrarian Scientific Journal, 2016, no. 6, pp. 29–33. (In Russ.).
Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 160 с. Poluboyarinov O.I. Density of Wood. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1976. 160 p. (In Russ.).
Пристова Т.А. Фитомасса древесных растений в лиственных фитоценозах послерубочного происхождения // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2020. Т. 24, № 1. С. 5–13. Pristova T.A. Phytomass of Woody Plants in Post-Harvest Origin Deciduous Forests. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 1, pp. 5–13. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2020-1-5-13
Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1968. 143 с. Rodin L.E., Remezov N.P., Bazilevich N.I. Methodological Guidelines for the Study of Dynamics and Biological Cycle in Phytocenoses. Leningrad, Nauka Publ., 1968. 143 p. (In Russ.).
Сергиенко В.Г. Влияние ожидаемого изменения климата на баланс углерода и продуктивность экосистем в лесном секторе Российской Федерации // Тр. СПбНИИЛХ. 2018. № 1. С. 74–90. Sergienko V.G. The Expected Impact of Climate Change on Carbon Balance and Ecosystem Productivity in the Forest Sector of the Russian Federation. Proceedings of the Saint-Petersburg Forestry Research Institute, 2018, no. 1, pp. 74–90. (In Russ.). https://doi.org/10.21178/2079-6080.2018.1.74
Усольцев В.А., Усольцев А.В. Регрессионная модель предельных показателей фитомассы сосновых древостоев // Изв. вузов. Лесн. журн. 2001. № 1. C. 7–14. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/164/1646d127147cadaf3e54397b2a8838ea.pdf Usoltsev V.A., Usoltsev A.V. Regression Model of Limiting Phytomass Indices of Pine Stands. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2001, no. 1, pp. 7–14. (In Russ.).
Усольцев В.А., Цепордей И.С. Квалиметрия фитомассы лесных деревьев: плотность и содержание сухого вещества. Екатеринбург: УГЛТУ, 2020. 178 с. Usoltsev A.V., Tsepordey I.S. Qualimetry of Phytomass of Forest Trees: Density and Dry Matter Content. Yekaterinburg, USFEU Publ., 2020. 178 p. (In Russ.).
Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Гульбе Т.А., Гульбе Я.И. Аллометрические уравнения для фитомассы по данным деревьев сосны, ели, березы, осины в европейской части России // Лесоведение. 1996. № 6. С. 36–46. Utkin A.I., Zamolodchikov D.G., Gulbe T.A., Gulbe Ya.I. Allometric Equations for Phytomass Based on the Data on Pine, Spruce, Birch and Aspen Trees in Europaen Russia. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 1996, no. 6, pp. 36–46. (In Russ.).
Феклистов П.А., Тюрикова Т.В., Аверина М.В. Роль типов леса в смене пород на старопахотных землях Кенозерского национального парка // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2016. Т. 20, № 6. С. 39–43. Feklistov P.A., Turikova T.V., Averina M.V. The Role of Forest Types in the Change of Species to Cultivated Lands of Kenozero National Park. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2016, vol. 20, no. 6, pp. 39–43. (In Russ.).
Danilov D.A., Shestakova T.A., Shestakova V.I., Anders O.O., Ivanov A.A. The Effect of Living Ground Cover on the Development of the Young Generation of Tree Species on Post-Agrogenic Lands of the Boreal Zone. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2020, no. 574, art. 012015. https://doi.org/10.1088/1755-1315/574/1/012015
Domke G.M., Woodall C.W., Smith J.E., Westfall J.A., McRoberts R.E. Consequences of Alternative Tree-Level Biomass Estimation Procedures on U.S. Forest Carbon Stock Estimates. Forest Ecology and Management, 2012, vol. 270, pp. 108–116. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.01.022
Grădinaru S.R., Kienast F., Psomas A. Using Multi-Seasonal Landsat Imagery for Rapid Identification of Abandoned Land in Areas Affected by Urban Sprawl. Ecological Indicators, 2019, vol. 96, part 2, pp. 79–86. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.06.022
Kukuļs I., Kļaviņš M., Nikodemus O., Kasparinskis R., Brūmelis G. Changes in Soil Organic Matter and Soil Humic Substances Following the Afforestation of Former Agricultural Lands in the Boreal-Nemoral Ecotone (Latvia). Geoderma Regional, 2019, vol. 16, art. e00213. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2019.e00213
Mahajan V., Choudhary P., Raina N.S., Sharma P. Carbon Sequestration Potential of Trees in Arable Land-Use and Allometric Modelling for Dominant Tree Species in Sub-Tropics of Jammu and Kashmir. Journal of Environmental Biology, 2021, vol. 42, no. 2, pp. 414–419. https://doi.org/10.22438/jeb/42/2(SI)/SI-245
Marklund L.G. Biomass Functions for Pine, Spruce and Birch in Sweden. Report 45. Umea, Swedish University of Agricultural Sciences, 1988. 73 p.
Nogueira F.C.B., Dobe E.K., Silva Filho J.B., Rodrigues L.S. Allometric Equations to Estimate Aboveground Biomass of Dalbergia cearensis Species in the Brazilian Seasonally Dry Tropical Forest. Forest Ecology and Management, 2021, vol. 484, art. 118920. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.118920
Ovsepyan L., Kurganova I., Lopes de Gerenyu V., Kuzyakov Ya. Recovery of Organic Matter and Microbial Biomass After Abandonment of Degraded Agricultural Soils: The Influence of Climate. Land Degradation & Development, 2019, vol. 30, iss. 15, pp. 1861–1874. https://doi.org/10.1002/ldr.3387
Pothong T., Elliott S., Chairuangsri S., Chanthorn W., Shannon D.P., Wangpakapattanawong P. New Allometric Equations for Quantifying Tree Biomass and Carbon Sequestration in Seasonally Dry Secondary Forest in Northern Thailand. New Forests, 2022, vol. 53, pp. 17–36. https://doi.org/10.1007/s11056-021-09844-3
Segura C., Navarro F.B., Jiménez M.N, Fernández-Ondoño E. Implications of Afforestation vs. Secondary Succession for Soil Properties Under a Semiarid Climate. Science of the Total Environment, 2020, vol. 704, art. 135393. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135393
Tabacchi G., Di Cosmo L., Gasparini P. Aboveground Tree Volume and Phytomass Prediction Equations for Forest Species in Italy. European Journal of Forest Research, 2011, vol. 130, iss. 6, pp. 911–934. https://doi.org/10.1007/s10342-011-0481-9
Volkova I., Solodunov A., Kondratenko L. Composition and Structure of Regrowth Forests on Abandoned Agricultural Land. Journal of Forest Science, 2020, vol. 66, pp. 436–442. https://doi.org/10.17221/100/2020-JFS
Zethof J.H.T., Cammeraat E.L.H., Nadal-Romero E. The Enhancing Effect of Afforestation Over Secondary Succession on Soil Quality Under Semiarid Climate Conditions. Science of the Total Environment, 2019, vol. 652, pp. 1090–1101. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.235
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Д.А. Данилов, А.А. Яковлев, С.А. Суворов, И.А. Крылов (Автор); С.А. Корчагов (Переводчик); Р.С. Хамитов (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
