Успехи современной биологии, 2023, T. 143, № 5, стр. 476-486

Оценка биомассы детрита в лесных экосистемах

С. И. Тарасов *

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН
Сыктывкар, Республика Коми, Россия

* E-mail: tarasov@ib.komisc.ru

Поступила в редакцию 04.04.2023
После доработки 25.04.2023
Принята к публикации 08.05.2023

Аннотация

Проведен анализ существующего в настоящее время метода оценки биомассы мертвого органического вещества в лесных экосистемах. Основное внимание уделяется исследованию адекватности измерительных математических моделей, используемых для оценки плотности разлагающейся древесины. Показана несостоятельность традиционного подхода при оценке показателя плотности как для отдельного разлагающегося мертвого дерева, так и при расчете среднего показателя, характеризующего плотность древесины совокупности мертвых деревьев. Рассматривается возможность применения понятия эффективной плотности для оценки биомассы отмерших древесных остатков, как наиболее соответствующего их гетерогенной структуре. Предлагается метод, основанный на представлениях интервального анализа, позволяющий, используя стандартные значения плотности здоровой древесины, оценить показатель плотности гниющей древесины соответствующего класса разложения системы классификации дебриса.

Ключевые слова: древесный детрит, крупные древесные остатки, плотность, биомасса, гетерогенность, интервальный анализ

Список литературы

  1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: ГРФМЛ “Наука”, 1979. 942 с.

  2. Beets P.N., Robertson K.A., Ford-Robertson J.B. et al. Description and validation of C change: a model for simulating carbon content in managed Pinus radiata stands // New Zealand J. Forest. Sci. 1999. V. 29 (3). P. 409–427.

  3. Belton V., Stewart T.J. Multiple criteria decision analysis: an integrated approach. N.Y.: Kluwer Acad. Publishers, 2002. 372 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1495-4

  4. Bunge M. Scientific research II. The search for truth. Studies in the foundations methodology and philosophy of science. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012. V. 3/11. 374 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-48138-3

  5. Chao K.-J., Phillips O.L., Baker T.R. Wood density and stocks of coarse woody debris in a northwestern Amazonian landscape // Can. J. Forest Res. 2008. V. 38 (4). P. 795–805.

  6. Creed I.F., Webster K.L., Morrison D.L. A comparison of techniques for measuring density and concentrations of carbon and nitrogen in coarse woody debris at different stages of decay // Can. J. Forest Res. 2004. V. 34 (3). P. 744–753.

  7. Delaney M., Brown S., Lug A.E. et al. The quantity and turnover of dead wood in permanent forest plots in six life zones of Venezuela // Biotropica. 1998. V. 30 (1). P. 2–11.

  8. Design and analysis of ecological experiments / Eds S.M. Scheiner, J. Gurevitch. N.Y.: Oxford Univ. Press, Inc. 2001. 432 p.

  9. Doumpos M., Zopounidis C. Multicriteria decision aid classification methods. N.Y., Boston, Dordrecht, L., M.: Kluwer Acad. Publishers, 2004. 256 p.

  10. Ecosystem ecology / Ed. S.E. Jørgensen. Amsterdam: Elsevier B.V., 2009. 521 p.

  11. Fogel R., Ogawa M., Trappe J.M. Terrestrial decomposition: a synopsis. Internal report 135. Oregon State University; Government Forest Experiment Station, Tokyo; U.S.D.A. Forest Service, Pacific Northwest Forest & Range Experiment Station. 1973. 16 p.

  12. Franklin J.F., Shugart H.H., Harmon M E. Tree death as an ecological process. tree death: cause and consequence // BioScience. 1987. V. 37 (8). P. 550–556.

  13. Hand D.J. Statistics and the theory of measurement // J. R. Statist. Soc. A. 1996. V. 15 (3). P. 445–492.

  14. Hardy G.H., Littlewood J.E., Pólya G. Inequalities. 2nd ed. Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, 1952. 336 p.

  15. Harmon M.E., Sexton J. Guidelines for measurements of woody detritus in forest ecosystems. Publication № 20. U.S. LTER Network Office: University of Washington, Seattle, WA, USA. 1996. 73 p.

  16. Harmon M.E., Woodall C.W., Fasth B., Sexton J. Woody detritus density and density reduction factors for tree species in the United States: a synthesis. United States Department of Agriculture Forest Service. Northern Research Station. General Technical Report NRS-29. 2008. 86 p.

  17. Hukka A., Viitanen H.A. A mathematical model of mould growth on wooden material // Wood Sci. Technol. 1999. V. 33. P. 475–465.

  18. Jaulin L., Kieffer M., Didrit O., Walter E. Applied interval analysis. L.: Springer-Verlag Limited, 2001. 379 p.

  19. Jonas M., Nilsson S., Shvidenko A. et al. Full carbon accounting and the Kyoto protocol: a systems-analytical view. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Interim Report. 1999. 50 p.

  20. Jørgensen S.E. An integrated ecosystem theory, EAS Publishing House // Science and Education. 2006. P. 19–33.

  21. Maser C., Anderson R.G., CromackK Jr. et al. Dead and down woody material // Wildlife habitats in managed forests: the blue mountains of Oregon and Washington. USDA Forest Service Agriculture handbook / Ed. J.W. Thomas. Washington, DC: Wildlife Management Institute: U.S. Dept. of Interior, Bureau of Land Management, 1979. 512 p.

  22. Merganičová K., Merganič J., Svoboda M. et al. Deadwood in forest ecosystems // Forest ecosystems – more than just trees / Eds J. Blanco, Y.-H. Lo. 2012. 482 p. https://doi.org/10.5772/1127

  23. Milton G.W. The theory of composites. Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press. 2004. P. 719.

  24. Moss R.H., Schneider S.H. Uncertainties in the IPCC TAR: recommendations to lead authors for more consistent assessment and reporting // Guidance papers on the cross cutting issues of the third assessment report of the IPCC / Eds R. Pachauri, T. Taniguchi, K. Tanaka. Intergovernmental panel on climate change, Geneva, Switzerland. 2000. P. 33–51.

  25. Neumaier A. Introduction to numerical analysis. Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, 2001. 356 p.

  26. Newton A. Forest ecology and conservation: a handbook of techniques. Oxford, U.K.: Oxford Univ. Press, 2007. 454 p.

  27. Nilsson S., Shvidenko A., Jonas M. et al. Uncertainties of the regional terrestrial biota full carbon account: a systems analysis // Water Air Soil Poll. Focus. 2007. V. 7. P. 425–441.

  28. Nilsson T. Studies on wood degradation and cellulolytic activity of microfungi. Department of Forest Products, Royal College of Forestry. Stockholm, Sweden: Studia Forestalia Suecica, 1973. 40 p.

  29. Roy B. Multicriteria methodology for decision aiding. N.Y.: Springer, 2013. 293 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-2500-1

  30. Scott D., Suppes P.K. Foundational aspects of theories of measurement // J. Symbol. Log. 1958. V. 23 (2). P. 113–128.

  31. Shmulsky R., Jones P.D. Forest products and wood science: an introduction. 6th ed. West Sussex: Wiley-Blackwell, 2011. 496 p.

  32. Shorohova E.V., Shorohov A.A. Coarse woody debris dynamics and stores in a boreal virgin spruce forest // Ecol. Bull. 2001. V. 49 (49). P. 129–135. https://doi.org/10.2307/20113270

  33. Shortle W.C., Dudzik K.R. Wood decay in living and dead trees: a pictorial overview. U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Northern Research Station. General technical report NRS, 2012. 97 p.

  34. Sollins P., Cline S.P., Verhoeven T. et al. Patterns of log decay in old-growth Douglas-fir forests // Can. J. For. Res. 1987. V. 17 (12). P. 1585–1595.

  35. Swaine M.D., Lieberman D., Putz F.E. The dynamics of tree populations in tropical forest: a review // J. Trop. Ecol. 1987. V. 3. P. 359–366.

  36. Torquato S. Modeling of physical properties of composite materials // Int. J. Struct. 2000. V. 37. P. 411–422.

  37. Walter E., Pronzato L. Identification of parametric models from experimental data. L.: Springer, 1997. 413 p.

  38. Wood handbook – wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2010. 508 p.

Дополнительные материалы отсутствуют.