Первый пилотный карбоновый полигон в Калужской области: методика и эксперимент по оценке запаса и поглощения углерода биомассой лесов

На первом пилотном карбоновом полигоне в Калужской области выполнены исследования, направленные на совершенствование и верификацию методов количественной оценки запасов, поглощения и эмиссий углерода лесами. Цель исследования – разработка методики оценки, алгоритмов расчетов поступлений и потерь углерода биомассой лесов в ходе естественного роста и развития древостоев. Экспериментальная часть исследования включает апробацию расчетов на текущий период и прогнозный, на 20 лет. Объект экспериментальных работ – часть территории Беляевского участкового лесничества Национального парка «Угра» Калужской области общей площадью 4134 га. Исходными данными для экспериментальных расчетов служили материалы таксации 2021 г., выполненной глазомерно-измерительным способом по первому таксационному разряду. Разработан алгоритм, позволяющий рассчитать показатели текущего прироста запаса древесины (прирост по наличному запасу) и прироста по общей продуктивности по данным натурной таксации древостоев на выделах и таблицам хода роста на текущий год и прогнозный период (20 лет). Показатели текущего прироста по запасу и годичного накопления отпада преобразованы в годичное поглощение углерода фитомассой и накопление углерода пулом древесного детрита (отпада). Сопоставление текущего значения и прогнозных оценок поступления углерода в фитомассу на территории объекта исследований свидетельствует о снижении общего объема и среднего значения поглощения за 20 лет на ≈ 37% вследствие уменьшения прироста запаса спелых насаждений, увеличения отпада за счет отмирания части деревьев и распада насаждений при переходе из возрастной группы спелых в перестойные. В течение прогнозного периода в ходе естественного развития древостоев, не нарушаемого внешним воздействием, будет происходить перераспределение запасов углерода между пулами фитомассы и мертвого органического вещества. Прогноз годичного поступления углерода в пул древесного детрита (отпада) для перестойных насаждений по таблицам хода роста приводит к его недооценке. Для численной оценки углеродных параметров лесов необходимо усовершенствование всеобщих и региональных таблиц хода роста основных лесообразующих пород, в том числе по общей продуктивности (с учетом естественного отпада).

1. Ваганов Е.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сибирский экологический журнал. 2005. № 4. С. 631–649.

2. Ваганов Е.А., Порфирьев Б.Н., Широв А.А., Колпаков А.Ю., Пыжев А.И. Оценка вклада российских лесов в снижение рисков климатических изменений// Экономика региона. 2021. Т. 17. Вып. 4. С. 1096–1109. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2021–4-4.

3. Ведрова Э.Ф. Биогенные потоки углерода в бореальных лесах Центральной Сибири // Изв. РАН. Сер.: биологическая. 2011. № 1. С. 77–89.

4. Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Краев Г.Н. Динамика бюджета углерода лесов России за два прошедших десятилетия // Лесоведение. 2011. № 6. С. 16–28.

5. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Честных О.В. Коэффициенты конверсии запасов насаждений в фитомассу основных лесообразующих пород России // Лесная таксация и лесоустройство. 2003. Вып. 1 (32). С. 119–127.

6. Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Ипп С.Л., Каганов В.В., Хорошаев Д.А., Рухович Д.И., Сумин Ю.В., Дурманов Н.Д., Кузяков Я.В. Пилотный карбоновый полигон в России: анализ запасов углерода в почвах и растительности // Почвы и окружающая среда. 2022. Т. 5, № 2. e169. doi:10.31251/pos.v5i2.169

7. Методика учета поглощения СО2 в лесах Российской Федерации / А.А. Мартынюк, А.Н. Филипчук, Б.Н. Моисеев, Н.В. Малышева, В.В. Страхов [и др.]. Пушкино: ВНИИЛМ, 2017. 82 с.

8. Мониторинг потоков парниковых газов в природных экосистемах / под ред. Д.Г. Замолодчикова, Д.В. Карелина, М.Л. Гитарского, В.Г. Блинова. Саратов: Амирит, 2017. 279 с.

9. Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК, 2006. URL: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/russian/vol4.html

10. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы) / А.З. Швиденко, Д.Г. Щепащенко, С. Нильссон, Ю.И. Булуй. М.: Федер. аг-во лесн. хоз-ва; IIASA, 2008. 886 с. URL: https://bookree.org/reader?file=826764&pg=3

11. Филипчук А.Н., Малышева Н.В., Моисеев Б.Н., Страхов В.В. Аналитический обзор методик учёта выбросов и поглощения лесами парниковых газов из атмосферы // Лесохозяйственная информация: [электрон. сетевой журн.]. 2016. № 3. С. 36–85. URL: http:// lhi.vniilm.ru/

12. Швиденко А., Щепащенко Д., Нильссон С. Оценка запасов древесного детрита в лесах России // Лесная таксация и лесоустройство. 2009. № 1(41). С. 133–147.

13. Швиденко, А.З., Щепащенко Д.Г. Углеродный бюджет лесов России // Сибирский лесной журнал. 2014. № 1. С. 69–92.

14. Mokany K., Raison R.J., Prokushkin A.S. Critical analysis of Root : Shoot ratios in terrestrial biomes // Glob.Chang. Biol. 2006. 12. Р. 84–96. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2005.001043.x.

15. Schepaschenko D., Moltchanova Е., Shvidenko А., Blyshchyk V., Dmitriev, Е., Martynenko, О., See L. and Kraxner F. Improved Estimates of Biomass Expansion Factors for Russian Forests // Forests. 2018. 9: 312. DOI: 10.3390/f9060312