Алометричні моделі фітомаси крони Pinus sylvestris L. за біометричними параметрами
Анотація
Встановлено статистично достовірні залежності фітомаси крони дерев Pinus sylvestris L. в абсолютно сухому стані від біометричних параметрів дерева, зокрема віку, діаметра та висоти у деревостанах 24-122-річного віку.
Встановлено, що середня фітомаса гілок становить 13,2 кг, а зеленої маси – 26,1 кг, що підтверджує домінування цих компонентів у структурі крони. Мінімальні та максимальні значення фітомаси гілок окремих екземплярів сосни звичайної змінюються від 1,10 до 20,9 кг, а для зелені – від 6,70 до 37,1 кг, що свідчить про значний діапазон розвитку крони. Оцінено варіабельність показників фітомаси: коефіцієнт варіації для гілок становить 46,1%, для деревної зелені – 39,8%, для всієї крони – 40,8%, а для стовбура – 62,8%.
Коефіцієнти асиметрії та ексцесу для фітомаси крони мають від’ємні значення, що свідчить про переважання дерев із меншою масою крони. Збільшення віку, діаметра та висоти дерева супроводжується зростанням фітомаси крони, що підтверджено високими значеннями коефіцієнтів кореляції (r = 0,879–0,990). Встановлено, що діаметр і висота дерева є найінформативнішими предикторами фітомаси крони.
Розроблено алометричні рівняння для визначення фітомаси гілок і деревної зелені, які засвідчують високий рівень придатності моделей (R² = 0,93–0,98). Встановлена фітомаса має мінімальне відхилення від нормативно-інформаційних матеріалів (до 0,03%), що підтверджує їхню практичну придатність для оцінювання біопродуктивності штучних соснових деревостанів регіону. Встановлено відхилення базисної щільності фітофракцій від значень, отриманих іншими дослідниками для зони Українського Полісся.
Результати дослідження можуть бути використані для підвищення точності лісової інвентаризації та моніторингу біопродуктивності соснових насаджень, а також для удосконалення оцінки первинної продукції та вуглецевого балансу лісових екосистем.
Посилання
Aguirre, A., Río, M., & Condés, S. (2020). Crown plasticity of five pine species in response to competition along an aridity gradient. Forest Ecology and Manage-ment, 473, 118302. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118302
Altanzagas, B., Dorjsuren, C., Garden, B., Gerelbaatar, S., & Tungalag, M. (2020). Tree-level above-ground biomass equations for Pinus sylvestris L. in Mongolia. Mongolian Journal of Biological Sciences, 18, 13–21. https://doi.org/10.22353/mjbs.2020.18.02
Bílek, L., Vacek, Z., Sharma, R., & Vacek, S. (2017). Modelling crown width–diameter relationship for Scots pine in Central Europe. Trees, 31, 1875–1889. https://doi.org/10.1007/s00468-017-1593-8
Bilous, A. M. (2009). Aboveground phytomass and deposited carbon of aspen stands in the Eastern Polissya of Ukraine (Doctoral dissertation, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0409U003699 [Білоус, А. М. (2009). Надземна фітомаса та депонований вуглець осикових деревостанів східного Полісся України (автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Bilous, A., Kashpor, S., Myronyuk, V., Svinchuk, V., & Lesnik, O. (2021). Forest Taxation Handbook. Kyiv: Vinichenko Publishing House [Білоус, А. М., Кашпор, С. М., Миронюк, В. В., Свинчук, В. А., Лєснік, О. М. (2021). Лісотаксаційний до-відник. Київ: Видавничий дім «Вініченко». 424 с.] (In Ukrainian)
Bilous, Z. P., Vainahyi, I. V., Holubets, M. A., Kovalenko, A. P., & Malinovskyу, K. A. (1975). Biological productivity of spruce forests in the Carpathians. Kyiv: Naukova Dumka. [Білоус, З. П., Вайнагий, І. В., Голубець, М. А., Коваленко, А. П., Малиновський, К. А. (1975). Біологічна продуктивність смерекових лісів Карпат. Київ: Наукова думка. 240 с.] (in Ukrainian)
Blyshchyk, I. V. (2008). Productivity and aboveground phytomass of black alder in stands of the Western Polissya of Ukraine (Doctoral dissertation, National Uni-versity of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0408U000925 [Блищик, І. В. (2008). Продуктивність та надземна фітомаса вільхи клейкої у деревостанах Західного Полісся України (автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Cao, X., Wu, Y., Wu, X., Zheng, X., Wang, Y., Ren, W., Li, Y., & Zhou, H. (2019). An expanded allometric model for crowns of four co-existing desert shrubs. Trees, 33, 1423–1433. https://doi.org/10.1007/s00468-019-01869-8
Diéguez-Aranda, U., Crecente-Campo, F., Castedo-Dorado, F., Gómez-García, E., & Álvarez-González, J. (2013). Development of crown profile models for Pinus pi-naster Ait. and Pinus sylvestris L. in northwestern Spain. Forestry, 86, 481–491. https://doi.org/10.1093/forestry/cpt019
Holubets, M. A., & Polovnikov, L. I. (1975). General patterns of phytomass accumulation in spruce forests. In: Biological productivity of spruce forests in the Carpathians. Kyiv: Naukova Dumka. [Голубець, М. А., Половніков, Л. І. (1975). Загальні закономірності нагромадження фітомаси в смерекових лісах. Біологічна продуктивність смерекових лісів Карпат. Київ: Наукова думка. 224 с.] (in Ukrainian)
Kellomäki, S., & Strandman, H. (1995). A model for the structural growth of young Scots pine crowns based on light interception by shoots. Ecological Modelling, 80(2-3), 237–250. https://doi.org/10.1016/0304-3800(94)00065-P
Kolosok, O. M. (2002). Productivity and structure of phytomass in artificial Norway spruce stands in the Ukrainian Carpathians (Doctoral dissertation, National Uni-versity of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Kyiv. 20 p. Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0403U000083 [Колосок, О. М. (2002). Продуктивність і структура фітомаси штучних лісостанів ялини звичайної в Українських Карпатах (автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I. (2002). Phytomass of forests of Ukraine. Ternopil: Zbruch. ISBN 966-528-160-7 [Лакида, П. І. (2002). Фітомаса лісів України. Тернопіль: Збруч. 256 с.] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., & Moroziuk, O. V. (2011). Forests of Cherkasy region: bioproductivity and dynamics. Korsun-Shevchenkivskyi: V. M. Havryshenko. ISBN 978-966-2464-08-5 [Лакида, П. І., Морозюк, О. В. (2011). Ліси Черкащини: біопродуктивність і динаміка. Корсунь-Шевченківський: ФОП Гавришенко В. М. 222 с.] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., & Shamrai, A. Ye. (2013). Aboveground phytomass and deposited carbon of Scots pine trees in artificial stands of the Cherkasy Forest. Scientific Bulletin of the National Forestry University of Ukraine, 23(1), 10–13. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2013/23_1/8_Lak.pdf [Лакида, П. І., Шамрай, А. Є. (2013). Надземна фітомаса та депонований вуглець дерев сосни звичайної у штучних деревостанах Черкаського бору. Науковий вісник НЛТУ України, 23(1), 10–13.] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., Bilous, A. M., & Vasylyshyn, R. D. (2010). Aspen stands of the East-ern Polissia of Ukraine – aboveground phytomass and deposited carbon. Korsun-Shevchenkivskyi: I. S. Maidachenko. https://dnsgb.com.ua/novini/novi-nadhodzhennya/2013/listopad/lakida-petro-ivanovich.osichniki-shidnogo-polissya-ukraini-nadzemna-fitomasa-ta-deponovanij-vuglec-tekst-monografiya-p.-i.-lakida-a.-m.-bilous-r.-d.-vasilishin.-korsun-shevchenkivskij-fop-majdachenko-i.-s.-2010.-256-s/ [Лакида, П. І., Білоус, А. М., Василишин, Р. Д. (2010). Осичники Східного Полісся України – надземна фітомаса та депонований вуглець. Корсунь-Шевченківський: ФОП Майдаченко І. С. 256 с.] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., Matushevych, L. M., & Blyshchyk, V. I. (2012). Methodological as-pects of assessment of biotic productivity of tree crown components. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series “Forestry and Ornamental Gardening”, 171(2), 54–60. https://newlibrary.snau.edu.ua/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=108447 [Лакида, П. І., Матушевич, Л. М., Блищик, В. І. (2012). Методологічні особливості оцінки біотичної продукції компонентів крони дерев. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія «Лісівництво та декоративне садівництво», 171(2), 54–60] (in Ukrainian)
Lakyda, P. I., Vasylyshyn, R. D., Lashchenko, A. H., & Terentiev, A. Yu. (2011). Reference Book of Standards for the Assessment of Aboveground Phytomass Components of Trees of Main Forest-Forming Species of Ukraine. Kyiv: Vydavnychyi dim “EKO-inform”. 192 p. ISBN 978-966-97171-1-5 [Лакида, П. І., Василишин, Р. Д., Лащенко, А. Г., Терентьєв, А. Ю. (2011). Нормативи оцінки компонентів надземної фітомаси дерев головних лісотвірних порід України. До-відник. Київ: Видавничий дім «ЕКО-інформ». 192 с.] (in Ukrainian)
Lisitsyn, V., Novikov, A., & Novikova, T. (2024). Growth dynamics of Pinus syl-vestris L., Picea abies (L.) H. Karst., and Pinus sibirica Du Tour coniferous stands: modified model. Forestry Engineering Journal, 2, 54–69. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.2/4
Mäkelä, A., & Vanninen, P. (1998). Impacts of size and competition on tree form and distribution of aboveground biomass in Scots pine. Canadian Journal of Forest Research, 28, 216–227. https://doi.org/10.1139/x97-199
Matusevych, L. M. (2021). Primary production of stands of main forest-forming tree species of the Eastern Polissya of Ukraine (methodology, information support, dynamics) (Doctoral dissertation, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0521U101823 [Матусевич, Л. М. (2021). Пе-рвинна продукція деревостанів головних лісотвірних порід Східного Полісся Укра-їни (методологія, інформаційне забезпечення, динаміка) (дис. ... док. с.-г. наук: 06.03.02). Київ: Національний університет біоресурсів і природокористування.] (in Ukrainian)
Moroz, V. V., & Nykytiuk, Yu. A. (2021). Current condition of pine stands in Kyiv Polissia under influence of ecological factors. Reclamation and Water Manage-ment, 2(114), 139–149. https://doi.org/10.31073/mivg202102-302 [Мороз, В. В., Никитюк, Ю. А. (2021). Сучасний стан соснових насаджень Київського Полісся за впливу екологічних чинників. Меліорація і водне господарство, 2(114), 139–149] (in Ukrainian)
Moroz, V. V., Nykytiuk, Y. A., Nykytiuk, P. A., Kliuchevych, M. M., & Komorna, O. M. (2020). Carbon absorption ability of pine forest plantations in the Ukrainian Polissya. Ukrainian Journal of Ecology, 10(2), 249–255. https://www.ujecology.com/articles/carbon-absorption-ability-of-pine-forest-plantations-in-the-ukrainian-polissya.pdf
Moroz, V., & Nykytiuk, Y. (2020). Carвon absorption ability of pine forest planta-tions in Volyn Polissya. Scientific Horizons, 23(1), 61–70. https://doi.org/10.33249/2663-2144-2020-86-1-61-70
Moroz, V., & Nykytiuk, Y. (2021). Current state of pineries in Zhytomyr Polissia un-der the influence of environmental factors. Scientific Horizons, 24(8), 37–46. https://doi.org/10.48077/scihor.24(8).2021.37-46
Myakushko, V. K. (1972). Primary biological productivity of pine forests in the Ukrainian Polissya. Ukrainian Botanical Journal, 29(3), 328–339. [Мякушко, В. К. (1972). Первинна біологічна продуктивність соснових лісів Українського Полісся. Український ботанічний журнал, 29(3), 328–339] (in Ukrainian)
Myklush, S. I. (2011). Plain beech forests of Ukraine: productivity and sustainable management organization. Lviv: ZUKTs. ISBN 978-966-1518-73-4 [Миклуш, С. І. (2011). Рівнинні букові ліси України: продуктивність та організація сталого го-сподарства. Львів: ЗУКЦ. 259 с.] (in Ukrainian)
Pasternak, V. P. (2011). Bioproductivity of forests in the North-East of Ukraine in the context of changes (Doctoral dissertation, National University of Life and Envi-ronmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0511U000493 [Пастернак, В. П. (2011). Біоп-родуктивність лісів Північного Сходу України в контексті змін (автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природо-користування] (in Ukrainian)
Petrenko, M. M. (2002). Dynamics of phytomass and deposited carbon in artificial pine plantations of the Ukrainian Polissya (Doctoral dissertation, National Uni-versity of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Kyiv. 17 p. Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0403U000082 [Петренко, М. М. (2002). Динаміка фітомаси та депонованого вуглецю в штучних насадженнях сосни Полісся України (автореф. дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Polovnikov, L. I. (1970). Age dynamics of the components of biological productivity of phytomass in spruce communities of Chornohora. Ukrainian Botanical Journal, 27(5), 619–624. [Половніков, Л. І. (1970). Вікова динаміка складників біологічної продуктивності фітомаси ялинових ценозів Чорногори. Український ботанічний журнал, 27(5), 619–624] (in Ukrainian)
Sporek, M., & Sporek, K. (2023). Allometric model of crown length for Pinus syl-vestris L. stands in south-western Poland. Forests, 14(9), 1779. https://doi.org/10.3390/f14091779
Sporek, M., Kučerka, M., & Sporek, K. (2025). Verification of the Scots pine (Pinus sylvestris L.) crown length model. Applied Sciences, 15(6), 3124 https://doi.org/10.3390/app15063124
Tsurik, Ye. I. (2006). Mensuration of a tree and its parts. Lviv: Ukrainian National Forestry University. [Цурик, Є. І. (2006). Таксація дерева та його частин. Львів: НЛТУ України. 328 с.] (in Ukrainian)
Varo-Martínez, M., & Navarro-Cerrillo, R. M. (2021). Assessing tree health by cano-py biophysical traits: detecting crown decline in pine forests. Forest Ecology and Management, 479, 118622. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118622
Vasylyshyn, R. D. (2007). Productivity and aboveground phytomass of silver fir for-est stands in the Ukrainian Carpathians (Doctoral dissertation, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0407U003855 [Василишин, Р. Д. (2007). Про-дуктивність та надземна фітомаса лісостанів ялиці білої в Українських Карпатах (дис. ... канд. с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Vasylyshyn, R. D. (2014). Productivity and ecological-energy potential of forests in the Ukrainian Carpathians (Doctoral dissertation, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine). Retrieved from https://uacademic.info/ua/document/0514U000417 [Василишин, Р. Д. (2014). Продуктивність та еколого-енергетичний потенціал лісів Українських Карпат (дис. … д-ра с.-г. наук: 06.03.02). Київ, Національний університет біоресурсів і природокористування] (in Ukrainian)
Vasylyshyn, R., Lakyda, I., Melnyk, O., Lakyda, M., & Rymarenko, Y. (2021). Or-ganic carbon in the plant biomass of forests in Kyiv region. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 12(3), 63–71. https://doi.org/10.31548/forest2021.03.005
Yang, X., Zhang, Z., Chen, H., Liu, P., Wang, Q., Ai, X., Wang, Y., & Tang, W. (2025). Biomass allocation, carbon content change and carbon stock distribution of Scots pine (Pinus sylvestris var. mongholica) plantation forests at different stand ages and densities in the sandy area of western Liaoning Province, China. PeerJ, 13, 19232. https://doi.org/10.7717/peerj.19232


