Due to the observed climatic shifts, the problem of correct estimates of the carbon sequestration capacity of forests and its possible temporal dynamics is being actualized. In plant ecology, tree root systems are the least studied. The purpose of this study was (a) to investigate, based on measurements carried out at 1782 sample plots, whether the effect of the law of the limiting factor is manifested when modeling the ratio of the belowground to the aboveground live biomass, i.e. the root-to-shoot ratio (R:S) of five forest-forming species in Eurasia as it relates to the geographically determined gradients of temperature and precipitation; (b) to show to what extent the climate-dependent models of R:S dependence on temperature and precipitation may be used to predict changes in R:S in temporal gradients based on the principle of space-for-time substitution and (c) to obtain the mean R:S values for forest-forming tree species (genuses) of Eurasia and perform their ranking. It has been established that, in cold regions, R:S increases with increasing precipitation, whereas upon transition to warm regions, one limiting factor (heat deficit) is replaced by another one (heat excess), and R:S dependence on precipitation changes to the opposite trend. In humid regions, R:S decreases with increasing temperature, whereas upon transition to dry conditions, one limiting factor (moisture excess) is replaced by another one (moisture deficit), and R:S begins to increase. The comparison of the above patterns with previously published ones, which relate to the aboveground biomass, suggest that they are directly opposite, i.e., the factors that limit the amount of the aboveground biomass are stimulatory for the R:S ratio, and vice versa. Our estimates of the typical R:S values for 24 Eurasian tree species range from 0.11 for dipterocarpus in Malaysia to 0.37 for ash in Europe.

Дистанционная регистрация таких таксационных показателей деревьев, как ширина кроны и высота дерева, получила широкое распространение при оценке биомассы деревьев. Имеется множество аллометрических моделей биомассы разных древесных пород в разных климатических условиях, но для оценки биомассы дистанционными методами они представлены единичными публикациями. В исследовании использована авторская база экспериментальных данных 249 модельных деревьев Fagus L. и 78 деревьев Fraxinus L. Евразии с замеренными показателями высоты дерева, ширины кроны, а также биомассы ствола, листвы, ветвей и корней. Для всех компонентов надземной биомассы установлена положительная связь с шириной кроны и высотой дерева. Составлены двухвходовые таблицы для таксации биомассы двух древесных родов. Полученные результаты дают представление о том, насколько может различаться структура биомассы равновеликих деревьев таких пород, как бук и ясень, может ли эта структура изменяться в градиенте зимних температур Евразии и каким может быть вклад климатической переменной в объяснение изменчивости биомассы деревьев. Remote registration of such taxation indicators of trees as crown width and tree height has become widespread in assessing the biomass of trees. There are many allometric models of the biomass of different tree species in different climatic conditions, but for the assessment of biomass by remote methods, they are presented in single publications. The authors used the experimental data base of 249 and 78 model trees of Fagus spp. and Fraxinus spp. correspondingly with measured indicators of tree height, crown width, as well as the biomass of trunk, foliage, branches and roots. For all components of aboveground biomass, a positive relationship was established with the crown width and the tree height. Two-input tables for the taxation of the biomass of two genera are compiled. The results obtained give an idea of how much the biomass structure of equal-sized trees of such species as beech and ash can differ, whether this structure can change in the winter temperature gradient of Eurasia, and what can be the contribution of the climate variable to the explanation of the variability of tree biomass.

Потенциальное истощение ископаемых ресурсов и необходимость стабилизации климата требуют все более широкого использования возобновляемых источников энергии, в частности, путем культивирования быстрорастущих пород, таких как ива (Salix L.), тополь (Populus L.) и ольха (Alnus L.), на микроротационных плантациях. Фактическая биомасса деревьев, определяемая на пробных площадях, редко приводится в научных статьях, а обычно дается в сжатом виде в форме уравнений зависимости биомассы от диаметра ствола и/или высоты дерева. В этой связи, а также из-за высокой трудоемкости получения эмпирических данных на пробных площадях получила распространение разработка обобщающих (generic) моделей биомассы на основе мета-анализа как способа объединения результатов независимых исследований. Целью настоящего исследования было (а) сформировать базу эмпирических данных, а также псевдоданных, восстановленных путем табулирования аллометрических моделей биомассы Salix, Populus и Alnus в известных диапазонах диаметров ствола по имеющимся опубликованным источникам; (б) разработать аллометрические мета-модели надземной биомассы трех названных родов и провести их сравнительный анализ; (в) выполнить анализ смещений при оценке надземной биомассы деревьев посредством мета-моделей относительно исходных данных; (г) разработать модели для оценки фракционного состава биомассы деревьев трех родов по значениям надземной биомассы, полученным по ее мета-моделям. Установлено, что всеобщие мета-модели объясняют около 99% изменчивости надземной биомассы и характеризуются незначительными отклонениями (в среднем около 2%) от исходных значений. Мета-модели биомассы фракций, связанные с мета-моделями надземной биомассы по рекурсивному принципу, объясняют изменчивость массы листвы, ветвей, стволов и корней соответственно на 70–90; 87–95; 99,3–99,7 и 93–99%. Предложенные мета-модели надземной биомассы деревьев могут быть применены в регионах, для которых отсутствуют аллометрические модели биомассы. При введении в модели корректировочного коэффициента, учитывающего форму нижней части ствола, они могут быть использованы для оценки углерод-депонирующей способности не только энергетических плантаций, но и насаждений управляемых лесов по данным таксации.