Особенности аккумуляции порубочных остатков в спелых сосняках средней тайги (на примере Республики Карелия)

УДК

630*181.9(470.22)

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2019.1.40

Аннотация

На основании данных 73 пробных площадей, заложенных в подзоне средней тайги (Карельский таежный район), определены запасы крупных древесных остатков (древесного дебриса) сосновых насаждений в возрасте 81–120 лет. Показатель запаса крупных древесных остатков отличается высокой вариабельностью (0...180 м³/га) и в среднем оценивается в 50,9±5,62 м³/га, т. е. может достигать 15...20 % наличного за-паса. В разрезе типологической структуры лесного фонда Республики Карелия наибольшими запасами крупных древесных остатков характеризуются сосняки черничные (63 м³/га), наименьшими – лишайниковые (12 м³/га); запасы в брусничных и багульниковых типах леса составляют 34 и 35 м³/га соответственно. Установлено, что снижение класса бонитета насаждений приводит к уменьшению запаса крупных древесных остатков. Подтверждена зависимость этого показателя от запаса древостоя – с его увеличением возрастает и количество древесных остатков (коэффициент корреляции для сгруппированных данных – 0,90). Указанная закономерность отчетливо прослеживается в диапазоне 150...400 м³/га, что предполагает возможность использования полученных данных в расчетах для дальнейшего определения объемов крупных древесных остатков и массы углерода соответствующего пула на основе данных Государственного лесного реестра. Статистически подтверждена связь запаса крупных древесных остатков с другими таксационными показателями древостоев – средними диаметром и высотой, суммой площадей сечений, относительной полнотой, количеством растущих деревьев. Выявлена тенденция снижения запаса крупных древесных остатков в насаждениях, пройденных рубками разной давности и интенсивности, по сравнению с незатронутыми ими. Закономерность проявляется в древостоях с интенсивностью изреживания до 15 % по числу стволов (150 пней/га).

Сведения об авторах

С.А. Мошников, канд. с.-х. наук, и.о. зав. лаб.
В.А. Ананьев, канд. с.-х. наук, доц.
В.А. Матюшкин, гл. инж.
Институт леса Карельского научного центра Российской академии наук, ул. Пушкинская, д. 11, г. Петрозаводск, Республика Карелия, Россия, 185910; e-mail: moshniks@krc.karelia.ru, vladimir.ananyev@krc.karelia.ru, matyush@krc.karelia.ru

Ключевые слова

порубочные остатки, углерод, сосновые насаждения, запас, возраст, бонитет, рубки

Источник финансирования

Работа выполнена в рамках госзадания КарНЦ РАН.

Для цитирования

Мошников С.А., Ананьев В.А., Матюшкин В.А. Особенности аккумуляции порубочных остатков в спелых сосняках средней тайги (на примере Республики Карелия) // Лесн. журн. 2019. № 1. С. 40–51. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.40

Литература

1. Замолодчиков Д.Г., Коровин Г.Н., Гитарский М.Л. Бюджет углерода управляемых лесов Российской Федерации // Лесоведение. 2007. № 6. С. 23–34.
2. Казимиров Н.И., Митруков А.Е. Изменчивость и математическая модель фитомассы сосновых деревьев и древостоев // Формирование и продуктивность сосновых насаждений Карельской АССР и Мурманской области: сб. ст. Петрозаводск: Ин-т леса Карел. фил. АН СССР. 1978. С. 142–149.
3. Крутов В.И., Коткова В.М., Руоколайнен А.В. Видовое разнообразие афиллофороидных грибов в различных типах лесных сообществ заповедника «Кивач» // Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги. М.: Наука, 2006. С. 234–246.
4. Курбанов Э.А., Кранкина О.Н. Древесный детрит в сосновых насаждениях Среднего Заволжья // Лесн. журн. 2001. № 4. С. 28–33. (Изв. высш. учеб. заведений).
5. Методика информационно-аналитической оценки бюджета углерода лесов на региональном уровне. Режим доступа: http://www.cepl.rssi.ru/carbondoc/region/ region.doc (дата обращения: 01.11.2010).
6. Мошников С.А., Ананьев В.А. Запас древесного детрита в сосновых насаждениях Южной Карелии // Тр. СПбНИИЛХ. 2013. № 2. С. 22–28.
7. Мошников С.А., Ананьев В.А., Матюшкин В.А. Запасы крупных древесных остатков в сосновых лесах среднетаежной подзоны Северо-Запада России (на примере Карелии) // Материалы II Всерос. науч. конф. (с междунар. участием) «Научные основы устойчивого управления лесами», Москва, 25–27 окт. 2016 г. М.: Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов, 2016. С. 91–92.
8. Трейфельд P.Ф., Кранкина О.Н. Определение запасов и фитомассы древесного детрита на основе данных лесоустройства // Лесн. хоз-во. 2001. № 4. С. 23–26.
9. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С. Оценка запасов древесного детрита в лесах России // Лесная таксация и лесоустройство. 2009. Вып. 1(41). С. 133–147.
10. Шорохова Е.В., Шорохов А.А. Характеристика классов разложения древесного детрита ели, березы и осины в ельниках подзоны средней тайги // Тр. СПбНИИЛХ, 1999. Вып. 1(2). С. 17–23.
11. Ekbom B., Schroeder L.M., Larson S. Stand Specific Occurrence of Coarse Woody Debris in a Managed Boreal Forest Landscape on Central Sweden // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 221(1/3). Pp. 2–12. DOI: 10.1016/j.foreco.2005.10.038
12. Fridman J., Walheim M. Amount, Structure, and Dynamics of Dead Wood on Managed Forestland in Sweden // Forest Ecology and Management. 2000. Vol. 131. Pp. 23–36. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00208-X
13. Harmon M.E., Fasth B., Woodall C.W., Sexton J. Carbon Concentration of Standing and Downed Woody Detritus: Effects of Tree Taxa, Decay Class, Position and Tissue Type // Forest Ecology and Management. 2013. Vol. 291. Pp. 259–267.
14. Harmon M.E., Franklin J.F., Swanson F.J., Sollins P., Gregory S.V., Lattin J.D., Anderson N.H., Cline S.P., Aumen N.G., Sedell J.R., Lienkaemper G.W., Cromack K.Jr., Cummins K.W. Ecology of Coarse Woody Debris in Temperate Ecosystems // Advances in Ecological Research. Orlando, FL: Academic Press, 1986. Vol. 15. Pp. 133–202.
15. Kurbanov E.A., Krankina O.N. Woody Detritus in Temperate Pine Forests of Western Russia // World Resource Review. 2000. Vol. 12, no. 4. Pp. 741–754.
16. Meyer P. Totholzuntersuchungen in nordwestdeutschen Naturwäldern: Methodik und erste Ergebnisse // Forstw. Clb. 1999. B. 118. S. 167–180.
17. Woodall C.W., Heath L.S., Smith J.E. National Inventories of Down and Dead Woody Material Forest Carbon Stocks in the United States: Opportunities and Challenges // Forest Ecology and Management. 2008. Vol. 256. Pp. 221–228. DOI: 10.1016/j.foreco.2008.04.003
18. Woodall C.W., Rondeux J., Verkerk P.J., Ståhl G. Estimating Dead Wood during National Forest Inventories: A Review of Inventory Methodologies and Suggestions for Harmonization // Environmental Management. 2009. Vol. 44(4). Pp. 624–631. DOI: 10.1007/s00267-009-9358-9
 

Поступила 05.02.18

Ссылка на английскую версию:

Accumulation Features of Debris in Mature Pine Forests of Middle Taiga in the Republic of Karelia

UDC 630*181.9(470.22)
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.40

Accumulation Features of Debris in Mature Pine Forests of Middle Taiga in the Republic of Karelia

S.A. Moshnikov, Candidate of Agricultural Sciences, Acting for Head of Laboratory
V.A. Anan’yev, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor
V.A. Matyushkin, Chief Engineer

Forest Research Institute of Karelian Research Centre, Russian Academy of Sciences, ul. Pushkinskaya, 11, Petrozavodsk, Republic of Karelia, 185910, Russian Federation; e-mail: moshniks@krc.karelia.ru, vladimir.ananyev@krc.karelia.ru, matyush@krc.karelia.ru

Stocks of coarse woody debris (CWD) in pine plantations of 81–120 years old were determined according to the data from 73 sample plots grounded in the middle taiga subzone (Karelian taiga district). Index of CWD stocks differs by the high variability (0–180 m³/ha) and is estimated at an average of 51 m³/ha, i.e. up to 15–20 % of the total available stock. Myrtillus pine forests (63 m³/ha) are characterized by the largest stocks of coarse woody debris in the context of typological structure of the Republic of Karelia forest fund; lichen pine forests (12 m³/ha) are characterized by the smallest stocks. Stocks in vaccinium and ledum pine forests are 34 and 35 m³/ha respectively. The CWD stock was found to positively correlate with plantation bonitet class. The dependence of CWD stock on stand stock was confirmed. The higher the stand stock the higher the amount of woody debris (correlation coefficient for the grouped data is 0.90). This relationship is seen quite clearly in the 150–400 m³/ha range. This allows to use these data in future calculations for further determination of CWD amounts and carbon mass of the respective pool based on data from the State Forest Register. A positive correlation between the stock of coarse woody debris and other stand valuation parameters (mean diameter and height, sum of basal areas, relative density, number of growing trees) was statistically confirmed. A tendency in reduction of CWD stocks in plantations after thinning of different recentness and intensity in comparison with plantations without thinning was detected. This patterns is observed in stands with a removal rate of up to 15 % of trees (150 stumps/ha).

Keywords: coarse woody debris, carbon, pine plantations, stock, age, bonitet, thinning.

REFERENCES

1. Zamolodchikov D.G., Korovin G.N., Gitarskiy M.L. Byudzhet ugleroda uprav-lyayemykh lesov Rossiyskoy Federatsii [Carbon Budget of Managed Forests of the Russian Federation]. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2007, no. 6, pp. 23–34.
2. Kazimirov N.I., Mitrukov A.E. Izmenchivost’ i matematicheskaya model’ fitomassy sosnovykh derev’yev i drevostoyev [Variability and Mathematical Model of Phytomass of Pine Trees and Forest Stands]. Formirovaniye i produktivnost’ sosnovykh nasazhdeniy Karel’skoy ASSR i Murmanskoy oblasti: sb. st. [Formation and Productivity of Pine Plantations of the Karelian Autonomous Soviet Socialist Republic and Murmansk Region: Collection of Ar-ticles]. Petrozavodsk, In-t lesa Karel. fil. AN SSSR Publ., 1978, pp. 142–149.
3. Krutov V.I., Kotkova V.M., Ruokolaynen A.V. Vidovoye raznoobraziye afillofo-roidnykh gribov v razlichnykh tipakh lesnykh soobshchestv zapovednika «Kivach» [Species Diversity of Aphyllophoroid Fungi in Various Types of Forest Communities of the Kivach Nature Reserve]. Raznoobraziye pochv i bioraznoobraziye v lesnykh ekosistemakh sredney taygi [Soil Diversity and Biodiversity in the Middle Taiga Forest Ecosystems]. Moscow, Nauka Publ., 2006, pp. 234–246. (In Russ.)
4. Kurbanov E.A., Krankina O.N. Drevesnyy detrit v sosnovykh nasazhdeniyakh Srednego Zavolzh’y [Wood Detritus in Pine Stands of Middle Volga Area]. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2001, no. 4, pp. 28–33.
5. Metodika informatsionno-analiticheskoy otsenki byudzheta ugleroda lesov na regional’nom urovne [Methods of Information and Analytical Assessment of Forest Carbon Budget at the Regional Level]. Available at: http://www.cepl.rssi.ru/carbondoc/region/ region.doc (accessed 01.11.2010).
6. Moshnikov S.A., Anan’yev V.A. Zapas drevesnogo detrita v sosnovykh nasa-zhdeniyakh Yuzhnoy Karelii [Stock of Wood Detritus in Pine Plantations of South Karelia]. Tr. SPbNIILKH [Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute]. 2013, no. 2, pp. 22–28.
7. Moshnikov S.A., Anan’yev V.A., Matyushkin V.A. Zapasy krupnykh drevesnykh ostatkov v sosnovykh lesakh srednetayezhnoy podzony Severo-Zapada Rossii (na primere Karelii) [Stocks of Large Woody Debris in Pine Forests of the Middle Taiga Subzone in North-West of Russia (on the Example of Karelia)]. Materialy II Vseros. nauch. konf. (s mezhdunar. uchastiyem) «Nauchnyye osnovy ustoychivogo upravleniya lesami», Moskva, 25–27 okt. 2016 g. [Materials of the II All-Russian Sci. Conf. with Int. Particip. “Scientific Basis for Sustainable Forest Management”, Moscow, October 25–27, 2016]. Moscow, Tsentr po problemam ekologii i produktivnosti lesov Publ., 2016, pp. 91–92.
8. Treyfel’d P.F., Krankina O.N. Opredeleniye zapasov i fitomassy drevesnogo detri-ta na osnove dannykh lesoustroystva [Determination of Stocks and Phytomass of Wood De-tritus Based on Forest Management Data]. Lesnoye khozyaystvo, 2001, no. 4, pp. 23–26.
9. Shvidenko A.Z., Shchepashchenko D.G., Nil’sson S. Otsenka zapasov drevesnogo detrita v lesakh Rossii [Assessment of Wood Detritus Stocks in the Forests of Russia]. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo [Forest Valuation], 2009, iss. 1(41), pp. 133–147.
10. Shorokhova E.V., Shorokhov A.A. Kharakteristika klassov razlozheniya drevesnogo detrita eli, berezy i osiny v el’nikakh podzony sredney taygi [Characteristics of Wood Detritus Decomposition Classes of Spruce, Birch and Aspen in Spruce Forests of the Middle Taiga Subzone]. Trudy SPbNIILKH [Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute]. 1999, iss. 1(2), pp. 17–23.
11. Ekbom B., Schroeder L.M., Larson S. Stand Specific Occurrence of Coarse Woody Debris in a Managed Boreal Forest Landscape on Central Sweden. Forest Ecology and Management, 2006, vol. 221(1/3), pp. 2–12. DOI: 10.1016/j.foreco.2005.10.038
12. Fridman J., Walheim M. Amount, Structure, and Dynamics of Dead Wood on Managed Forestland in Sweden. Forest Ecology and Management, 2000, vol. 131, pp. 23–36. DOI: 10.1016/S0378-1127(99)00208-X
13. Harmon M.E., Fasth B., Woodall C.W., Sexton J. Carbon Concentration of Standing and Downed Woody Detritus: Effects of Tree Taxa, Decay Class, Position, and Tissue Type. Forest Ecology and Management, 2013, vol. 291, pp. 259–267.
14. Harmon M.E., Franklin J.F., Swanson F.J., Sollins P., Gregory S.V., Lattin J.D., Anderson N.H., Cline S.P., Aumen N.G., Sedell J.R., Lienkaemper G.W., Cromack K.Jr., Cummins K.W. Ecology of Coarse Woody Debris in Temperate Ecosystems. Advances in Ecological Research. Orlando, FL, Academic Press, 1986, vol. 15, pp. 133–202.
15. Kurbanov E.A., Krankina O.N. Woody Detritus in Temperate Pine Forests of Western Russia. World Resource Review, 2000, vol. 12, no. 4, pp. 741–754.
16. Meyer P. Totholzuntersuchungen in nordwestdeutschen Naturwäldern: Methodik und erste Ergebnisse. Forstw.Clb., 1999, B. 118, S. 167–180.
17. Woodall C.W., Heath L.S., Smith J.E. National Inventories of Down and Dead Woody Material Forest Carbon Stocks in the United States: Opportunities and Challenges. For-est Ecology and Management, 2008, vol. 256, pp. 221–228. DOI: 10.1016/j.foreco.2008.04.003
18. Woodall C.W., Rondeux J., Verkerk P.J., Ståhl G. Estimating Dead Wood during National Forest Inventories: A Review of Inventory Methodologies and Suggestions for Harmonization. Environmental Management, 2009, vol. 44(4), pp. 624–631. DOI: 10.1007/s00267-009-9358-9

Received on February 05, 2018

---

For citation: Moshnikov S.A., Anan’yev V.A., Matyushkin V.A. Accumulation Features of De-bris in Mature Pine Forests of Middle Taiga in the Republic of Karelia. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 1, pp. 40–51. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.40