SIMULATION MODEL FOR DYNAMICS ESTIMATION OF SCOTS PINE BIOMASS

Алексей Иванович СТАРЦЕВ

Abstract


The paper is aimed at the development of a simulation model for estimation of Scots Pine growth. The model features nine phase variables: stem mass (volume), biomass of branches, needles, tender and thick roots, bark, gross annual photosynthesis, carbohydrate reserve and increment. The growth rate of a woody plant depends on the total amount of carbohydrates synthesized by the tree throughout the vegetation period. This value is based on the level of soil fertility and humidity, density of the wood stand, tree position in the canopy which defines the level of crown shading. Individual characteristics of the growth rate arising as a result of hereditary properties are taken into consideration. These include height growth rate, biomass increment rate, etc. Conclusion. The model developed llows calculating biometric indicators and biomass of certain tree components aged from 2 to 120-150 years. Model verification was carried out using the data from 48 cut down pine trees aged from 37 to 145 years. The determination coefficient (R2) amounted 0.849 for stems, 0.714 for needles and 0.72 for branches. The model is well adaptable for other tree species.

Keywords


tree growth model; stem biomass; needles; branches; roots; gross annual photosynthesis; carbohydrate reserve

Full Text:

PDF (Russian)

References


Чертов О. Г. Математическая модель экосистемы одного растения // Журнал общей биологии. 1983. Т. 44, № 3. С. 406-414.

Бугровский В. В., Дудин Е. Б., Меллина Е. Г., Цельникер Ю. Л. Моделирование продукционных процессов в чистых древостоях // Журнал общей биологии. 1982. Т. 43, № 4. С. 480-488.

Бугровский В. В., Лютов Л. И., Меллина Е. Г. Моделирование развития древостоев с учетом климатических условий // Журнал общей

биологии. 1987. Т. 48, № 1. С. 84-91.

Кулль К., Кулль О. Динамическое моделирование роста деревьев. Таллинн: Валгус, 1989. 232 с.

Старцев А. И., Корепанов А.А. Анализ причин усыхания пойменных дубрав р. Урал с спользованием динамической модели роста // Дуб – порода третьего тысячелетия: сб. науч. тр. – Гомель: ИЛ НАН Беларуси, 1998. Вып. 48. С. 384-391.

Демаков Ю. П., Смыков А.Е., Гаврицкова Н.Н. Структура, продуктивность и динамика осинников Республики Марий Эл // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2011. № 2 (12). С. 24–38.

Демаков Ю. П., Пуряев А.С., Черных В.Л., Черных Л.В. Использование аллометрических зависимостей для оценки фитомассы различных фракций деревьев и моделирования их динамики // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 2 (26). С. 19-36.

Усольцев В. А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы географии. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 762 с.

Курбанов Э.А. Бюджет углерода сосновых экосистем Волго-Вятского района. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. 298 c

Курбанов Э.А. Углерододепонирующие насаждения Киотского протокола. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2007. 184 с.

Chertov O. G., Komarov A. S., Karev G. P. Modern Approaches in Forest Ecosystem Modelling: EFI Research Report 8. Brill // Leiden, Boston, Köln., 1999. 130 p.

Shugart H. H. A theory of forest dynamics. New York: Springer-Verlag, 1984. 278 p.

Свирежев Ю. М. Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 369 с.

Сиротенко О. Д., Варчева С. Е. Прикладная авторегуляционная модель роста растений // Математическое моделирование в агрометеорологии. Тр. ВНИИСМ. Вып. 26 Л.: Гидрометеоиздат, 1990. С. 45-52.

Крамер П. Д., Козловски Т. Т. Физиология лесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983. 464 с.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.