Вариативность диаметров деревьев в древостоях липы мелколистной. С. 42-57

УДК

630.521.2

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-1-42-57

Аннотация

Информация о распределении деревьев по ступеням толщины в древостоях необходима для планирования выборочных рубок и формирования экологически устойчивых и экономически ценных насаждений. Целью данной статьи является характеристика и сравнение структурного разнообразия распределения диаметров деревьев смешанных одно- и двухвозрастных древостоев Tilia cordata Mill., произрастающих в условиях Архангельского лесничества Республики Башкортостан. По данным 25 временных пробных площадей кластерным анализом и методом визуализации по эмпирическим данным распределений диаметров деревьев выделено 4 унимодальных структурных типа распределений и нисходящий (обратной J-образной формы). Среди исследованных двухвозрастных древостоев распределения древостоев по диаметрам на высоте груди с 2 пиками (бимодальность) не наблюдается. Установлено, что коэффициенты вариации диаметров устойчиво снижаются с возрастом древостоя (коэффициент корреляции Пирсона r = – 0,57 при p = 0,003) и увеличением доли участия липы в его составе (r = – 0,71 при p < 0,001), а ряды распределения характеризуются правосторонней асимметрией. Разнообразие размеров деревьев оценивалось на основе данных о площадях поперечного сечения с использованием индексов Шеннона, Симпсона, Джини и Сийпилехто. Сравнение индексов Шеннона и Симпсона показало, что структурное разнообразие диаметров деревьев было более сложным в двухвозрастных лесах по сравнению с одновозрастными. Оба индекса обеспечили четкое деление исследованных двухвозрастных древостоев на 2 унимодальных типа распределения диаметров. Индекс Джини (0,28–0,52) свидетельствовал о широком уровне структурного разнообразия и достигал высоких значений (0,48–0,52), когда распределение диаметров было близко к нисходящему. Большие индексы Сийпилехто (0,63–1,05) подтвердили унимодальность распределений диаметров древостоев, в т. ч. для пикообразного типа. Сделан вывод, что кластерный анализ и применение индексов размерного разнообразия диаметров позволяют лучше понять структуру строения липняков, а индексы для древостоев липы должны стать частью их дальнейших лесоводственных оценок.

Сведения об авторах

А.К. Габделхаков¹*, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-3023-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7129-880X
В.Ф. Коновалов¹, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: G-2775-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2020-5540
З.З. Рахматуллин¹, канд. с.-х. наук; ResearcherID: G-2247-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3223-6726
М.В. Мартынова¹, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-4659-2018,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8804-8425
И.И. Фазлутдинов², вед. специалист; ResearcherID: C-9581-2019,
²Министерство лесного хозяйства Республики Башкортостан, ул. Ленина, д. 86, г. Уфа, Россия, 450006; solnc2007@yandex.ru

Ключевые слова

распределение по диаметру, индексы, типы структуры, липа мелколистная, Республика Башкортостан

Для цитирования

Габделхаков А.К., Коновалов В.Ф., Рахматуллин З.З., Мартынова М.В., Фазлутдинов И.И. Вариативность диаметров деревьев в древостоях липы мелколистной // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 1. С. 42–57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-42-57

Литература

1. Габделхаков А.К., Ситдиков М.Р. Ход роста деревьев липы мелколистной в разновозрастном древостое // Вестн. БГАУ. 2013. No 3. С. 119–122.
2. Габделхаков А.К., Коновалов В.Ф., Рахматуллин З.З., Блонская Л.Н., Фазлутдинов И.И. Модели для оценки биомассы и объема коры деревьев липы мелколистной (Tilia cordata Mill.) // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. No 5. С. 21–36. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-21-36
3. Barbu C.-O., Duduman G., Tomescu C.V. Variation Patterns of Forest Structure Diversity after Set-Aside in Rarău-Giumalău Mountains, Romania. Forests, 2023, vol. 14, no. 2, art. no. 251. https://doi.org/10.3390/f14020251
4. Bílek L., Remeš J., Švec O., Zahradník D. On the Way to Continuous Cover Forest at Middle Elevations – the Question of Forest Structure and Specific Site Characteristics. Journal of Forest Science, 2013, vol. 59, iss. 10, pp. 391–397. https://doi.org/10.17221/57/2013-JFS
5. Bourdier T., Cordonnier T., Kunstler G., Piedallu C., Lagarrigues G., Courbaud B. Tree Size Inequality Reduces Forest Productivity: An Analysis Combining Inventory Data for Ten European Species and a Light Competition Model. PLoS One, 2016, vol. 11 (3), art. no. e0151852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0151852
6. Burkhart H.E., Tomé M. Modeling Forest Trees and Stands. Springer Dordrecht, 2012. 458 p. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3170-9
7. Ciceu A., Pitar D., Badea O. Modeling the Diameter Distribution of Mixed Uneven-Aged Stands in the South Western Carpathians in Romania. Forests, 2021, vol. 12, no. 7, art. no. 958. https://doi.org/10.3390/f12070958
8. Crow T.R., Buckley D.S., Nauertz E.A., Zasada J.C. Effects of Management on the Composition and Structure of Northern Hardwood Forests in Upper Michigan. Forest Science, 2002, vol. 48, iss. 1, pp. 129–145. https://doi.org/10.1093/forestscience/48.1.129
9. Duduman G. A Forest Management Planning Tool to Create Highly Diverse Uneven-Aged Stands. Forestry: An International Journal of Forest Research, 2011, vol. 84, iss. 3, pp. 301–314. https://doi.org/10.1093/forestry/cpr014
10. Duduman G., Tomescu C., Drăgoi M., Palaghianu C. Variabilitatea dimensională a arborilor şi diversitatea florei vasculare în amestecuri de răşinoase cu fag din rezervaţia Codrul secular Slătioara = Tree Size Variability and Plant Diversity in Mixed Coniferous-Beech Forests in Slâtioara Forest Reserve. Bucovina Forestieră, 2014, vol. 14, no. 2, pp. 135–147. (In Rom.).
11. Fischer C., Mölder A. Trend to Increasing Structural Diversity in German Forests: Results from National Forest Inventories 2002 and 2012. Annals of Forest Science, 2017, vol. 74, art. no. 80. https://doi.org/10.1007/s13595-017-0675-5
12. Gabdelkhakov A., Rakhmatullin Z., Martynova M., Fazlutdinov I., Mullagaleev I. Evaluating Diameter Distribution Series of Small-Leaved Lime (Tilia cordata Mill.) in Forest Stands. Plant Methods, 2021, vol. 17, art. no. 45. https://doi.org/10.1186/s13007-021-00741-6
13. Hakkenberg C.R., Song C., Peet R.K., White P.S. Forest Structure as a Predictor of Tree Species Diversity in the North Carolina Piedmont. Journal of Vegetation Science, 2016, vol. 27, iss. 6, pp. 1151–1163. https://doi.org/10.1111/jvs.12451
14. Hui G., Pommerening A. Analysing Tree Species and Size Diversity Patterns in Multi-Species Uneven-Aged Forests of Northern China. Forest Ecology and Management, 2014, vol. 316, pp. 125–138. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2013.07.029
15. Jaworski A., Kołodziej Z., Bartkowicz L. Structure and Dynamics of Stands of Primeval Character Composed of the Little-Leaf Linden (Tilia cordata Mill.) in the “Las lipowy 19. Obrożyska” Reserve (Southern Poland). Journal of Forest Science, 2005, vol. 51, iss. 7, pp. 283–304. https://doi.org/10.17221/4565-JFS
16. Johannes H.S., Sterba H. The Semi-Logarithmic Stem Number Distribution and the Gini-Index – Structural Diversity in “Balanced” DBH-Distributions. Austrian Journal of Forest Science, 2018, vol. 135, no. 1, pp. 19–31.
17. Kadavý J., Kneifl M., Fedorová B., Bartůněk J. Evaluation of Transformation from Even-Aged to Selection Forest by Means of Gini Index. Journal of Forest Science, 2017, vol. 63, iss. 10, pp. 476–484. https://doi.org/10.17221/48/2017-jfs
18. Kara F. Comparison of Tree Diameter Distributions in Managed and Unmanaged Kazdağı Fir Forests. Silva Balcanica, 2021, vol. 22 (1), pp. 31–43. https://doi.org/10.3897/silvabalcanica.22.e58020
19. Keren S., Svoboda M., Janda P., Nagel T.A. Relationships between Structural Indices and Conventional Stand Attributes in an Old-Growth Forest in Southeast Europe. Forests, 2020, vol. 11, no. 1, art. no. 4. https://doi.org/10.3390/f11010004
20. Lexerød N.L., Eid T. An Evaluation of Different Diameter Diversity Indices Based on Criteria Related to Forest Management Planning. Forest Ecology and Management, 2006, vol. 222, iss. 1–3, pp. 17–28. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2005.10.046
21. Liu F., Li F., Zhang L., Jin X. Modeling Diameter Distributions of Mixed-Species Forest Stands. Scandinavian Journal of Forest Research, 2014, vol. 29, iss. 7, pp. 653–663. https://doi.org/10.1080/02827581.2014.960891
22. Maltamo M., Kangas A., Uuttera J., Torniainen T., Saramäki J. Comparison of Percentile Based Prediction Methods and the Weibull Distribution in Describing the Diameter Distribution of Heterogeneous Scots Pine Stands. Forest Ecology and Management, 2000, vol. 133, iss. 3, pp. 263–274. https://doi.org/10.1016/s0378-1127 (99)00239-x
23. McCarthy J.W., Weetman G. Stand Structure and Development of an Insect-Mediated Boreal Forest Landscape. Forest Ecology and Management, 2007, vol. 241, iss. 1–3, pp. 101–114. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.12.030
24. McElhinny C., Gibbons P., Brack C., Bauhus J. Forest and Woodland Stand Structural Complexity: Its Definition and Measurement. Forest Ecology and Management, 2005, vol. 218, iss. 1–3, pp. 1–24. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2005.08.034
25. Merganič J., Šmelko Š. Quantification of Tree Species Diversity in Forest Stands – Model BIODIVERSS. European Jounral of Forest Research, 2004, vol. 123, pp. 157–165. https://doi.org/10.1007/s10342-004-0032-8
26. Motz K., Sterba H., Pommerening A. Sampling Measures of Tree Diversity. Forest Ecology and Management, 2010, vol. 260, iss. 11, pp. 1985–1996. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.08.046
27. Ozcelik R., Gül A.U., Merganic J., Merganicova K. Tree Species Diversity and its Relationship to Stand Parameters and Geomorphology Features in the Eastern Black Sea Region Forests of Turkey. Journal of Environmental Biology, 2008, vol. 29, no. 3, pp. 291–298.
28. Ozdemir I., Norton D.A., Ozkan U.Y., Mert A., Senturk O. Estimation of Tree Size Diversity Using Object Oriented Texture Analysis and Aster Imagery. Sensors, 2008, vol. 8, no. 8, pp. 4709–4724. https://doi.org/10.3390/s8084709
29. Pach M., Podlaski R. Tree Diameter Structural Diversity in Central European Forests with Abies alba and Fagus sylvatica: Managed versus Unmanaged Forest Stands. Ecological Research, 2015, vol. 30, iss. 2, pp. 367–384. https://doi.org/10.1007/s11284-014-1232-4
30. Podlaski R., Sobala T., Kocurek M. Patterns of Tree Diameter Distributions in Managed and Unmanaged Abies alba Mill. and Fagus sylvatica L. Forest Patches. Forest Ecology and Management, 2019, vol. 435, pp. 97–105. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.12.046
31. Rouvinen S., Kuuluvainen T. Tree Diameter Distributions in Natural and Managed Old Pinus sylvestris-Dominated Forests. Forest Ecology and Management, 2005, vol. 208, iss. 1–3, pp. 45–61. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.11.021
32. San-Miguel-Ayanz J., Ståhl G., Vidal C., Cienciala E., Korhonen K. Criterion 1: Maintetance and Appropriate Enhancement of Forest Resources and their Contribution to Global Carbon Cycles. FOREST EUROPE, UNECE, FAO 2011: State of Europe’s Forests 2011: Status and Trends in Sustainable Forest Management in Europe. Oslo, FOREST Europe Liaison Unit, Ministerial Conference on the Protection of Forests in Europe, 2011, pp. 17–27.
33. Siipilehto J., Sarkkola S., Mehtätalo L. Comparing Regression Estimation Techniques when Predicting Diameter Distributions of Scots Pine on Drained Peatlands. Silva Fennica, 2007, vol. 41, no. 2, art. no. 300. https://doi.org/10.14214/sf.300
34. Sohrabi V., Rahmani R., Jabbari S., Moayeri H. Evaluation Structural Diversity of Carpinus betulus Stand in Golestan Province, North of Iran. Nusantara Bioscience, 2011, vol. 3, no. 1, pp. 23–27. https://doi.org/10.13057/nusbiosci/n030104
35. Sterba H. Diversity Indices Based on Angle Count Sampling and Their Interrelationships when Used in Forest Inventories. Forestry, 2008, vol. 81, iss. 5, pp. 587–597. https://doi.org/10.1093/forestry/cpn010
36. Valbuena R., Packalén P., Martı ́n-Fernández S., Maltamo M. Diversity and Equitability Ordering Profiles Applied to Study Forest Structure. Forest Ecology and Management, 2012, vol. 276, pp. 185–195. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.03.036
37. Valdés G.E., Agramont A.R.E., Vazquez-Lozada S., Todd F.S. Forest Harvesting Impacts on the Structure and Composition of Coniferous Forests in Mexico. Forests, 2021, vol. 12, no. 8, art. no. 1068. https://doi.org/10.3390/f12081068
38. Varga P., Chen H.Y.H., Klinka K. Tree-Size Diversity between Single- and Mixed-Species Stands in Three Forest Types in Western Canada. Canadian Journal of Forest Research, 2005, vol. 35, no. 3, pp. 593–601. https://doi.org/10.1139/x04-193

Ссылка на английскую версию:

Variability of Tree Diameters in Small-Leaved Linden Stands. С. 42-57