Зависимость годичного прироста ствола от таксационных и биопродукционных показателей деревьев в сосняках Тургайского прогиба

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Развитие экологии предполагает возможность прогнозирования экологических функций растений на основе их функциональных признаков, в частности удельной площади листьев как отношения площади поверхности листьев к их сухой массе (SLA) и поверхностной плотности листьев (LMA) как величины, обратной SLA. Однако установлено, что на глобальном уровне SLA объясняет только 3.1 % изменчивости прироста деревьев в высоту. Введение и использование интегрального продукционного признака Мр как произведения LMA на площадь горизонтальной проекции кроны показало, что объяснение изменчивости прироста стволов деревьев на уровне 125 видов повысилось до 31 %, но в то же время не выявило его преимуществ в объяснительной способности изменчивости прироста по сравнению с диаметром ствола. Цель настоящего исследования - выяснить, в каком соотношении при моделировании прироста стволов деревьев может состоять объяснительная способность продукционного показателя и совокупности таксационных признаков, таких как диаметр ствола, высота и возраст дерева. Для этого по данным 300 модельных деревьев, взятых на 30 пробных площадях в чистых сосняках Тургайского прогиба, рассчитана последовательность аллометрических моделей в разном сочетании зависимых и независимых переменных. Вследствие слишком высокой трудоемкости определения SLA с достаточной точностью у 300 деревьев в качестве продукционного показателя использовано частное от деления массы хвои на площадь горизонтальной проекции кроны ( P f / S с). Данный продукционный показатель имеет биологический смысл, несколько отличающийся от Мр, но в информационном отношении не уступает последнему. Установлено, что при расчете многофакторной зависимости прироста площади сечения ствола за последние 10 лет от P f / S с и таксационных показателей деревьев, вклад P f / S с в объяснение изменчивости прироста составил всего 6 % и был исключен из анализа. В итоге предложена двухфакторная аллометрическая зависимость прироста площади сечения ствола за 10 лет от возраста и диаметра ствола, объясняющая 91 % изменчивости прироста. Предложенная модель дает возможность определять прирост площади сечения древостоя в одновозрастных сосняках по результатам перечета деревьев по ступеням толщины.

Об авторах

В. А. Усольцев

Ботанический сад УрО РАН; Уральский государственный лесотехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: usoltsev50@mail.ru
Екатеринбург, Россия; Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. Репина Е. Г., Цыпин А. П., Зайчикова Н. А., Ширнаева С. Ю. Эконометрика в табличном редакторе MS Excel: практикум. Самара: Самар. гос. экон. ун-т, 2019
  2. Уткин А. И., Ермолова Л. С., Уткина И. А. Площадь поверхности лесных растений: сущность, параметры, использование. М.: Наука, 2008. 292 с
  3. Цепордей И. С., Усольцев В. А., Норицин Д. В. Сопряженность климатических показателей в широтном градиенте при моделировании фитомассы лесообразующих видов Евразии // Сиб. лесн. журн. 2024. № 1. С. 40-48
  4. Baskerville G. L. Use of logarithmic regression in the estimation of plant biomass // Can. J. For. Res. 1972. V. 2. N. 1. P. 49-53
  5. Chacón-Labella J., Hinojo-Hinojo C., Bohner T., Castorena M., Violle C., Vandvik V., Enquist B. J. How to improve scaling from traits to ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2023. V. 38. P. 228-237
  6. Falster D. S., Brännström Å., Dieckmann U., Westoby M. Influence of four major plant traits on average height, leafarea cover, net primary productivity, and biomass density in single-species forests: A theoretical investigation // J. Ecol. 2011. V. 99. P. 148-164
  7. Iida Y., Poorter L., Sterck F., Kassim A. R., Potts M. D., Kubo T., Takashi S. K. Linking size-dependent growth and mortality with architectural traits across 145 co-occurring tropical tree species // Ecology. 2014. V. 95. N. 2. P. 353-363
  8. Klipel J., da Cunha Morales D., Bordin K. M., Picolotto R. C., Bergamin R. S., Müller S. C. The role of tree crown on the performance of trees at individual and community levels: whole-phenotypic context matters // Plant Ecol. 2024. (preprint)
  9. Laurans M., Munoz F., Charles-Dominique T., Heuret P., Fortunel C., Isnard S., Sabatier S.-A., Caraglio Y., Violle C. Why incorporate plant architecture into trait-based ecology? // Trends Ecol. Evol. 2024. V. 39. N. 6. P. 524-536
  10. Lebrija-Trejos E., Reich P. B., Hernández A., Wright S. J. Species with greater seed mass are more tolerant of conspecific neighbours: a key driver of early survival and future abundances in a tropical forest // Ecol. Lett. 2016. V. 19. P. 1071-1080
  11. Liu X., Swenson N. G., Lin D., Mi X., Umaña M. N., Schmid B., Ma K. Linking individual-level functional traits to tree growth in a subtropical forest // Ecology. 2016. V. 97. P. 2396-2405
  12. Maynard D. S., Bialic-Murphy L., Zohner C. M., Averill C., van den Hoogen J., Ma H., Mo L., Smith G. R., Acosta A. T. R., Aubin I., Berenguer E., Boonman C. C. F., Catford J. A., Cerabolini B. E. L., Dias A. S., González-Melo A., Hietz P., Lusk C. H., Mori A. S., Niinemets Ü., Pillar V. D., Pinho B. X., Rosell J. A., Schurr F. M., Sheremetev S. N., da Silva A. C., Sosinski Ê., van Bodegom P. M., Weiher E., Bönisch G., Kattge J., Crowther T. W. Global relationships in tree functional traits // Nat.Comm. 2022. V. 13. Article 3185
  13. Owen H. J. F., Lines E. R.Common field measures and geometric assumptions of tree shape produce consistently biased estimates of tree and canopy structure in mixed Mediterranean forests // Ecol. Indic. 2024. V. 165. Article 112219
  14. Paine C. E. T., Amissah L., Auge H., Baraloto C., Baruffol M., Bourland N., Bruelheide H., Daïnou K., de Gouvenain R. C., Doucet J.-L., Doust S., Fine P. V. A., Fortunel C., Haase J., Holl K. D., Jactel H., Li X., Kitajima K., Koricheva J., Martınez-Garza C., Messier C., Paquette A., Philipson C., Piotto D., Poorter L., Posada J. M., Potvin C., Rainio K., Russo S. E., Ruiz-Jaen M., Scherer-Lorenzen M., Webb C. O., Wright S. J., Zahawi R. A., Hector A. Globally, functional traits are weak predictors of juvenile tree growth, and we do not know why // J. Ecol. 2015. V. 103. N. 4. P. 978-989
  15. Poorter L., Castilho C. V., Schietti J., Oliveira R. S., Costa F. R. C. Can traits predict individual growth performance? A test in a hyper diverse tropical forest // New Phytol. 2018. V. 219. P. 109-121
  16. Poorter L., Rozendaal D. M. A., Bongers F., de Almeida-Cortez J. S., Zambrano A. M. A., Álvarez F. S., Andrade J. L., Villa L. F. A., Balvanera P., Becknell J. M., Bentos T. V., Bhaskar R., Boukili V., Brancalion P. H. S., Broadbent E. N., César R. G., Chave J., Chazdon R. L., Colletta G. D., Craven D., de Jong B. H. J., Denslow J. S., Dent D. H., DeWalt S. J., García E. D., Dupuy J. M., Durán S. M., Santo M. M. E., Fandiño M. C., Fernandes G. W., Finegan B., Moser V. G., Hall J. S., Hernández-Stefanoni J. L., Jakovac C. C., Junqueira A. B., Kennard D., Lebrija-Trejos E., Letcher S. G., Lohbeck M., Lopez O. R., Marín-Spiotta E., Martínez-Ramos M., Martins S. V., Massoca P. E. S., Meave J. A., Mesquita R., Mora F., de Souza Moreno V., Müller S. C., Muñoz R., Muscarella R., de Oliveira Neto S. N., Nunes Y. R. F., Ochoa-Gaona S., Paz H., Peña-Claros M., Piotto D., Ruíz J., Sanaphre-Villanueva L., Sanchez-Azofeifa A., Schwartz N. B., Steininger M. K., Thomas W. W., Toledo M., Uriarte M., Utrera L. P., van Breugel M., van der Sande M. T., van der Wal H., Veloso M. D. M., Vester H. F. M., Vieira I. C. G., Villa P. M., Williamson G. B., Wright S. J., Zanini K. J., Zimmerman J. K., Westoby M. Wet and dry tropical forests show opposite successional pathways in wood density but converge over time // Nat. Ecol. Evol. 2019. V. 3. P. 928-934
  17. Rubio V. E., Zambrano J., Iida Y., Umaña M. N., Swenson N. G. Improving predictions of tropical tree survival and growth by incorporating measurements of whole leaf allocation // J. Ecol. 2021. V. 109. P. 1331-1343
  18. Shipley B., De Bello F., Cornelissen J. H. C., Laliberté E., Laughlin D. C., Reich P. B. Reinforcing loose foundation stones in trait based plant ecology // Oecologia. 2016. V. 180. P. 923-931
  19. Statsmodels, 2024. https://www.statsmodels.org/stable/index.html
  20. Violle C., Navas M.-L., Vile D., Kazakou E., Fortunel C., Hummel I., Garnier E. Let the concept of trait be functional! // Oikos. 2007. V. 116. P. 882-892
  21. Volaire F., Gleason S. M., Delzon S. What do you mean “functional” in ecology? Patterns versus processes // Ecol. Evol. 2020. V. 10. P. 11875-11885
  22. Wright S. J., Kitajima K., Kraft N. J. B., Reich P. B., Wright I. J., Bunker D. E., Condit R., Dalling J. W., Davies S. J., Díaz S., Engelbrecht B. M., Harms K. E., Hubbell S. P., Marks C. O., Ruiz-Jaen M. C., Salvador C. M., Zanne A. E. Functional traits and the growth-mortality trade-off in tropical trees // Ecology. 2010. V. 91. P. 3664-3674
  23. Yang J., Cao M., Swenson N. G. Why functional traits do not predict tree demographic rates // Trends Ecol. Evol. 2018. V. 33. N. 5. P. 326-336

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».