Исследование общего количества надземной биомассы в лесах в зависимости от взаимосвязи высоты и диаметра ствола деревьев

Целью настоящего исследования является выяснение условий достижения минимального общего количества надземной биомассы в лесах в зависимости от таких показателей, как диаметр стебля и высота деревьев. Надземная биомасса, содержащаяся в лесах, составляет основную часть всей биомассы имеющейся в лесной экосистеме и позволяет определить скорость изменения состояния лесов. Этот показатель также играет важную роль при планировании работ по лесоводству. Количество биомассы в лесах имеет первостепенное значение при вычислении того убытка экосистеме, которое образуется из-за деградации и вырубки лесов, приводящих в конечном счете к генерации дополнительного количества СО2, являющегося основным парниковым газом. В настоящем исследовании изучена зависимость суммарного количества биомассы в лесах, от таких показателей, как высота дерева и диаметр ствола. Предложена зональная модель развития лесов и на этой основе сформирован целевой функционал в двух вариантах, соответствующих известным выражениям зависимости общего количества надземной биомассы лесов от вышеуказанных показателей деревьев. Сформулированы оптимизационные задачи с учетом дополнительных ограничительных условий, наложенных на функциональную зависимость диаметра ствола от высоты дерева. Решение оптимизационных задач, по методике безусловной вариационной оптимизации, показало, что суммарное количество биомассы в лесах достигает минимума при наличии обратной зависимости диаметра ствола от высоты деревьев. Результаты проведенного исследования позволяют определить гарантированный минимум биомассы в лесах, что в перспективе привело бы к усилению лесоохранных мер, к более точной оценке потенциала лесов аккумулировать карбон.