Onuchin A. A., Sobachkin D. S., Sobachkin R. S. Petrenko A. E., Ivanov V. V. Reaction of Middle-Aged Pine Stands in Krasnoyarsk Forest-Steppe to Nitrogen Fertilizers and Thinning
Abstract
UDC 630*562.2:631.841.7
How to cite: Onuchin A. A., Sobachkin D. S., Sobachkin R. S. Petrenko A. E., Ivanov V. V. Reaction of middle-aged pine stands in Krasnoyarsk forest-steppe to nitrogen fertilizers and thinning // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2022. N. 3. P. 15–23 (in Russian with English abstract and references).
DOI: 10.15372/SJFS20220303
© Onuchin A. A., Sobachkin D. S., Sobachkin R. S., Petrenko A. E., Ivanov V. V., 2022
Based on the analysis of the wood increment dynamics in the middle-aged pine forests of the Krasnoyarsk forest-steppe of various structure, formed through thinning of different intensities and the introduction of various doses of mineral fertilizers (carbamide, 46 % of the active substance), the regularities of changes in the current annual increment were established. A model allowing assessing the trends in increment with age and density of stands growing both without and with the use of fertilizers has been proposed. Data are presented indicating that in the conditions of the Krasnoyarsk forest-steppe, due to the application of fertilizers, the current annual increment in pine plantations can be increased by 1.2–6.8 m3/ha compared to the reference site. Differences in the response of stands to fertilization in the first five years and the next three years were revealed it has been found that the current annual increment increases significantly starting from the sixth year after fertilization. The density-age optima of the productivity of pine stands, providing a multiple increase in the increment of managed stands as compared to the reference site were established. The obtained knowledge is the theoretical basis for the implementation of a model of intensive use and reproduction of forests in the best forest growing conditions, and will also be useful in creating carbon farms, which main purpose is to reduce the carbon footprint of industrial enterprises.
Article
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Борисов А. Н. Метод оценки распределения ресурса между деревьями в древостое // Состояние лесов и актуальные проблемы лесоуправления: мат-лы Всерос. конф. с междунар. участ. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2013. С. 293–296 [Borisov A. N. Metod otsenki raspredeleniya resursa mezhdu derev’yami v drevostoe (Method for assessing the distribution of resources between trees in a stand) // Sostoyanie lesov i aktual’nye problemy lesoupravleniya: mat-ly Vseros. konf. s mezhdunar. uchast. (State of the forests and actual problems of forest management: Proc. All-Rus. Conf. Int. Participat.). Khabarovsk: DalNILKH (Far East For. Res. Inst.). 2013. P. 293–296 (in Russian with English title and summary)].
Бузыкин А. И., Прокушкин С. Г., Пшеничникова Л. С. Реакция сосняков на изменение условий азотного питания // Лесоведение. 1996. № 3. С. 3–15 [Buzykin A. I., Prokushkin S. G., Pshenichnikova L. S. Reaktsiya sosnyakov na izmenenie usloviy azotnogo pitaniya (The response of pine forests to changes in nitrogen nutrition conditions) // Lesovedenie (For. Sci.). 1996. N. 3. P. 3–15 (in Russian with English abstract)].
Иванов В. В., Семенякин Д. А. Влияние выборочных рубок на продуктивность сосновых древостоев в условиях Красноярской лесостепи // Сиб. лесн. журн. 2021. № 1. С. 58–67 [Ivanov V. V., Semenyakin D. A. Vliyaniye vyborochnykh rubok na produktivnost’ sosnovykh drevostoev v usloviyakh Krasnoyarskoy lesostepi (Influence of selective logging on the productivity of pine trees in the conditions of Krasnoyarsk forest-steppe) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2021. N. 1. P. 58–67 (in Russian with English abstract and references)].
Мариничев Е. А. Внесение минеральных удобрений на осушаемых торфяных почвах // Лесные ресурсы таежной зоны России: проблемы лесопользования и лесовосстановления: мат-лы Всерос. науч. конф. с междунар. участ. Петрозаводск, 2009. С. 201–202 [Marinichev E. A. Vnesenie mineral’nykh udobreniy na osushaemykh torfyanykh pochvakh (Usage of mineral fertilizers on drained peat soils) // Lesnye resursy taezhnoy zony Rossii: problemy lesopol’zovaniya i lesovosstanovleniya: mat-ly Vseros. nauch. konf. s mezhdunar. uchast. (Forest Resources of Russian Taiga: Forest Use and Reforestation Problems: Proc. All-Rus. Conf. Int. Participat.) Petrozavodsk, 2009. P 201–202 (in Russian)].
Моисеев В. С. Таксация молодняков. Л.: ЛЛТА, 1971. 344 с. [Moiseev V. S. Taksatsiya molodnyakov (Inventory of young stands). Leningrad: LLTA (Leningrad For. Engineer. Acad.). 1971. 344 p. (in Russian)].
Нагимов З. Я. Закономерности роста и формирования надземной фитомассы сосновых древостоев: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.03.03. Екатеринбург: УГЛТА, 2000. 40 с. [Nagimov Z. Ya. Zakonomernosti rosta i formirovaniya nadzemnoy fitomassy sosnovykh drevostoev: avtoref. dis. ... d-ra s.-kh. nauk: 06.03.03 (Regularities of growth and formation of aboveground phytomass of pine tree stands: Dr. Agr. Sci. (DSc) thesis: For. Sci., Silvicult.). Yekaterinburg: UGLTA (Ural. St. For. Engineer. Acad.), 2000. 40 p. (in Russian)].
Онучин А. А., Данилова И. В. Технологии формирования карбоновых полигонов с высокими углерод депонирующими функциями // Наука и технологии. 2021. № 1. С. 50–52 [Onuchin A. A., Danilova I. V. Tekhnologii formirovaniya karbonovykh poligonov s vysokimi uglerod deponiruyushchimi funktsiyami (Technologies for the formation of carbon polygons with high carbon depositing functions) // Nauka i tekhnologii (Science and technologies) 2021. N. 1. P. 50–52 (in Russian)].
Онучин А. А., Собачкин Д. С., Собачкин Р. С., Петренко А. Е. Реакция сосновых молодняков Красноярской лесостепи на изреживание и внесение азотных удобрений // Сиб. лесн. журн. 2022. № 3. С. ... [Onuchin A. A., Sobachkin D. S., Sobachkin R. S., Petrenko A. E. Reaktsiya sosnovykh molodnyakov Krasnoyarskoy lesostepi na izrezhivanie i vnesenie azotnykh udobreniy (Reaction of young pine stands of the Krasnoyarsk forest-steppe to thinning and application of nitrogen fertilizers) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2022. N. 3. P. … (in Russian with English abstract and references)].
Онучин А. А., Соколов В. А., Рыбаков Г. К. К вопросу эффективного использования и воспроизводства лесов России // Pulp & Paper Industry. 2018. № 1/5. С. 6–10 [Onuchin A. A., Sokolov V. A., Rybakov G. K. K voprosu effektivnogo ispol’zovaniya i vosproizvodstva lesov Rossii (On the issue of efficient use and reproduction of Russian forests) // Pulp & Paper Industry. 2018. N. 1/5. P. 6–10 (in Russian)].
Побединский А. В. Изучение лесовосстановительных процессов. М.: Наука, 1966. 60 с. [Pobedinskiy A. V. Izuchenie lesovosstanovitel’nykh protsessov (Study of reforestation processes). Moscow: Nauka (Science), 1966. 60 p. (in Russian)].
Победов В. С., Волчков Е. В. Влияние азотных удобрений на величину текущего прироста сосновых насаждений // Лесоведение и лесн. хоз-во. Вып. 9. Минск: Вышэйш. шк., 1975. С. 140–149 [Pobedov V. S., Volchkov E. V. Vliyaniye azotnykh udobreniy na velichinu tekushchego prirosta sosnovykh nasazhdeniy (Effect of nitrogen fertilizers on the value of the basic increment of pine stands) // Lesovedenie i lesnoe khozyaystvo (Silviculture and Forestry). Minsk: Vysheysh. shk., 1975. V. 9. P. 140–149 (in Russian)].
Рогозин М. В., Разин Г. С. Развитие древостоев. Модели, законы, гипотезы: моногр. Пермь: Перм. гос. науч.-иссл. ун-т, 2015. 277 с. [Rogozin M. V., Razin G. S. Razvitie drevostoev. Modeli, zakony, gipotezy: monogr. (Development of forest stands. Models, laws, hypotheses: monogr.). Perm: Perm. gos. nauch.-issl. un-t (Perm St. Sci. Res. Univ.), 2015. 277 p. (in Russian with English abstract)].
Степаненко И. И. Влияние минеральных удобрений на строение и формирование древесины сосны в связи с типами леса: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. М.: МГУЛ, 1993. 24 с. [Stepanenko I. I. Vliyaniye mineral’nykh udobreniy na stroenie i formirovanie drevesiny sosny v svyazi s tipami lesa: avtoref. dis... kand. biol. nauk: 03.00.16 (Effect of mineral fertilizers on the structure and formation of pine wood in relation to forest types: Cand. Biol. Sci. (PhD) thesis). Moscow: MGUL (Moscow St. For. Univ.), 1993. 24 p. (in Russian)].
Федорец Н. Г., Соколов А. И., Солодовников А. Н. Последействие минеральных удобрений в посевах сосны в долгосрочном эксперименте в Карелии // Лесоведение. 2018. № 5. С. 372–380 [Fedorets N. G., Sokolov A. I., Solodovnikov A. N. Posledeystvie mineral’nykh udobreniy v posevakh sosny v dolgosrochnom eksperimente v Karelii (Aftereffect of mineral fertilizers in pine seedlings in a long-term experiment in Karelia) // Lesovedenie (For. Sci.). 2018. N. 5. P. 372–380 (in Russian with English abstract)].
Шапченкова О. А., Ковалева Н. М., Иванов В. В., Собачкин Р. С., Собачкин Д. С., Петренко А. Е. Влияние азотных удобрений на свойства подстилки и живой напочвенный покров в сосновых насаждениях Красноярской лесостепи // Лесоведение. 2015. № 1. С. 44–51 [Shapchenkova O. A., Kovaleva N. M., Ivanov V. V., Sobachkin R. S., Sobachkin D. S., Petrenko A. E. Vliyanie azotnykh udobreniy na svoystva podstilki i zhivoy napochvenny pokrov v sosnovykh nasazhdeniyakh Krasnoyarskoy lesostepi (Effect of nitrogen fertilizers on the ground cover and the properties of a forest floor in pine stands in Krasnoyarsk forest-steppe) // Lesovedenie (For. Sci.). 2015. N. 1. P. 44–51 (in Russian with English abstract)].
Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г. Углеродный бюджет лесов России // Сиб. лесн. журн. 2014. № 1. С. 69–92 [Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G. Uglerodny byudzhet lesov Rossii (Carbon budget of Russian forests) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2014. N. 1. P. 69–92 (in Russian with English abstract)].
Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г., Нильсон С., Булуй Ю. И. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы). Изд. 2-е, доп. М.: Междунар. ин-т приклад. систем. анализа, 2008. 886 с. [Shvidenko A. Z., Schepaschenko D. G., Nilsson S., Buluy Yu. I. Tablitsy i modeli khoda rosta i produktivnosti nasazhdeniy osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Severnoy Evrazii (Tables and models of growth and productivity of forests of major forest forming species of Northern Eurasia). Moscow, 2008. 886 p. (in Russian with English title, summary and contents)].
Шутов И. В., Маркова И. А., Омельяненко А. Я., Постников М. В., Товкач Л. Н., Власов Р. В., Подшиваев Е. Е., Сергиенко В. Г. Плантационное лесоводство. СПб.: Изд-во Политех. ун-та, 2007. 366 с. [Shutov I. V., Markova I. A., Omel’yanenko A. Ya., Postnikov M. V., Tovkach L. N., Vlasov R. V., Podshivaev E. E., Sergienko V. G. Plantatsionnoe lesovodstvo (Plantation Forestry). St. Petersburg: Izd-vo Politekhn. un-ta (Politech. Univ. Publ.), 2007. 366 p. (in Russian)].
Jacobson, S., Pettersson, F. An assessment of different fertilization regimes in three boreal coniferous stands // Silva Fenn. 2010. V. 44. Iss. 5. P. 815–827.
Le Quere C., Moriarty R., Andrew R. M., Peters G. P., Ciais P., Friedlingstein P., Jones S. D., Sitch S., Tans P., Arneth A., Boden T. A., Bopp L., Bozec Y., Canadell J. G., Chevallier F., Cosca C. E., Harris I., Hoppema M., Houghton R. A., House J. I., Jain A. K., Johannessen T., Kato E., Keeling R. F., Kitidis V., Goldewijk K. K., Koven C., Landa C. S., Landschützer P., Lenton A., Lima I. D., Marland G., Mathis J. T., Metzl N., Nojiri Y., Olsen A., Ono T., Peters W., Pfeil B., Poulter B., Raupach M. R., Regnier P., Rödenbeck C., Saito S., Salisbury J. E., Schuster U., Schwinger J., Séférian R., Segschneider J., Steinhoff T., Stocker B. D., Sutton A. J., Takahashi Y.-P., Wanninkhof R., Wiltshire A., Zeng N. Global carbon budget 2014 // Earth Syst. Sci. Data. 2015. V. 7. N. 1. P. 47–85.
Pan Y., Birdsey R. A., Fang J., Houghton R., Kauppi P. E., Kurz W. A., Phillips O. L., Shvidenko A., Lewis S. L., Canadell J. G., CiaisP., Jackson R. B., Pacala S. W., McGuire A. D., Piao S., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. A large and persistent carbon sink in the world’s forests // Science. 2011. V. 333. N. 6045. P. 988–993.
Pettersson F., Högbom L. Long-term growth effects following forest nitrogen fertilization in Pinus sylvestris and Picea abies stands in Sweden // Scand. J. For. Res. 2004. V. 19. Iss. 4. P. 339–347.
Karlsson C. Fertilization and release cutting increase seed production and stem diameter growth in Pinus sylvestris seed trees // Scand. J. For. Res. 2006. V. 21. Iss. 4. P. 317–326.
Valinger E., Sjögren H., Nord. G., Cedergren J. Effects on stem growth of Scots pine 33 years after thinning and/or fertilization in northern Sweden // Scand. J. For. Res. 2019. V. 34. Iss. 1. P. 33–38.
