Calculation of exergy of coniferous (Pinus sylvestris L., Picea abies (L.) H.Karst., Pinus sibirica Du Tour) and deciduous (Quercus robur L., Betula pendula Roth) stands | Расчет эксергии хвойных (Pinus sylvestris L., Picea abies (L.) H.Karst., Pinus sibirica Du Tour) и лиственных (Quercus robur L., Betula pendula Roth) древостоев

Английский. Exergy was introduced as a determinant of the state, structure and function of an ecosystem. This value can be represented in two hypostases: the first is the energy stored in the ecosystem, the second is its degradation and entropy formation. Currently, the concept of exergy in ecology is used to redefine the Darwinian principle of "survival of the fittest" into "ecological thermodynamics", according to which the most adapted ecosystem is able to use and conserve flows of energy and materials in the most efficient way. There is a need to adequately calculate the exergy of ecosystems, as information on this characteristic allows not only to manage ecosystems in the short term, but also to predict the capacity of ecosystems to withstand current threats to their integrity and adapt systems to these challenges. An alternative method for calculating the exergy of forest ecosystems, which contains both elements of the traditional approach to exergy calculation and new provisions related to the use of ecological and physiological models of stand growth dynamics is suggested. The entropy and exergy densities were calculated for three coniferous and two deciduous forest-forming species native to Russia. It is shown that the thermodynamic characteristics of tree stands depend on the quality class, so there is no need to refuse the bonity scale of forest stand assessment. According to the obtained exergy values, deciduous stands are better organized and should be more adapted to climate change than coniferous ones.

Русский. Эксергия была введена в качестве определителя состояния, структуры и функции экосистемы. Эту величину можно представить в двух ипостасях: первая – энергия, накопленная в экосистеме, вторая – ее деградация и образование энтропии. Понятие эксергии в экологии используется для переопределения дарвиновского принципа "выживания сильнейших" в "экологическую термодинамику", согласно которому самая приспособленная экосистема способна использовать и сохранять потоки энергии и материалов наиболее эффективным образом. Возникает необходимость адекватно рассчитывать эксергию экосистем, так как информация об этой характеристике позволяет не только управлять экосистемами в ближайшей перспективе, но и прогнозировать возможности экосистем в противостоянии с современными угрозами их целостности и адаптации системам к этим вызовам. Предлагается альтернативный метод расчета эксергии лесных экосистем, который содержит как элементы традиционного подхода к расчету эксергии, так и новые положения, связанные с использованием эколого-физиологических моделей динамики роста древостоев. Проведен расчет плотности энтропии и эксергии для трех хвойных и двух лиственных лесообразующих пород, произрастающих в России. Показано, что термодинамические характеристики древостоев зависят от класса бонитета, поэтому не нужно отказываться от бонитетной шкалы оценки древостоев. Согласно полученным значениям эксергии лиственные древостои лучше организованы и должны быть более приспособленными к изменению климата, чем хвойные.