Changes in the biomass of scots pine (Pinus sylvestris L.) trees in Europe since 1940

Сосна обыкновенная является одной из основных лесообразующих пород Европы, а ее древесина находит широкое применение в лесопромышленном комплексе. При оценке углерододепонирующих функций считается, что конверсионные коэффициенты являются константными по времени. Последние исследования показывают, что происходящие климатические изменения оказывают существенное влияние на прирост древесины и ее свойства. Цель данного исследования – выявление долговременных тенденций в изменении биомассы фракций деревьев сосны обыкновенной в Европе, происходящих с 1940 г. Для проверки гипотезы о влиянии календарного года на биомассу фракций деревьев проводился регрессионный анализ с применением линейных моделей смешанных эффектов. Проведенный статистический анализ позволил выявить достоверное влияние (при p < 0,05) календарного года только на биомассу стволов в коре. Наиболее сильно изменения проявляются для деревьев в молодняках и средневозрастных насаждениях, где происходит формирование наибольшего радиального прироста. Для крупномерных стволов, согласно результатам моделирования, снижение биомассы стволов в коре не прослеживается. В ближайшие десятилетия в результате продолжающихся климатических изменений процесс снижения биомассы и плотности древесины крупномерных стволов должен усилиться. Выявленные изменения биомассы сопровождаются снижением плотности древесины, что происходит в результате увеличения в структуре годичного прироста более рыхлой и менее плотной ранней древесины. Таким образом, в условиях ускоряющихся темпов роста древесных растений объемы стволов и запасы древесины не должны напрямую пересчитываться в депонированный углерод с учетом исторических значений конверсионных коэффициентов. Это также следует учитывать при мониторинге, моделировании и использовании углерода и биомассы в лесах в условиях глобальных изменений. Scots pine is one of the main forest-forming species in Europe, and its wood is widely used in the timber industry. When evaluating carbon-depositing functions, the conversion rations are assumed to be constant over time. Recent studies show that the ongoing climatic changes have a significant impact on the growth of trees and wood properties. Therefore, the purpose of this study is to identify long-term trends in the change in the biomass of Scots pine tree fractions in Europe since 1940. To test the hypothesis about the influence of the calendar year on the biomass of tree fractions, regression analysis was performed using linear mixed-effect models. The performed statistically analysis made it possible to reveal a significant effect (p < 0.05) of the calendar year only on the biomass of the trunks in the bark. The changes are most pronounced for trees in young and middle-aged stands, where the formation of the greatest radial growth occurs. For large-sized trunks, according to the simulation results, the biomass of the stems in the bark is not traced. In the coming decades, as a result of ongoing climate change, the decline in biomass and wood density of largesized stems should intensify. The revealed changes in biomass are accompanied by a decrease in wood density, which occurs as a result of an increase in the structure of the annual growth of looser and less dense early wood. Thus, in the context of accelerating growth rates of woody plants, the volume of trunks and wood stock should not be directly converted into deposited carbon, considering the historical values of conversion rations. This should also be considered when monitoring, modeling and using carbon and biomass in forests in the face of global change.