Баланс углерода в осушаемой лесоболотной экосистеме

В торфяных болотах, занимающих около 3% всей суши, содержится вдвое больше углерода, чемво всех лесах мира. Осушаемые торфяники способнывыделять накопленный за тысячелетия углерод в атмосферу. Однако последствия осушения болот в лесном фонде в отношении запасов углерода в торфяной залежи оцениваются специалистами по-разному. Имеются трудности прямого учета всех статей баланса почвенного углерода. Нами была сделана попытка оценить, хотя бы в первом приближении, изменение углеродного баланса в условиях экспериментального длительного осушения сосняка кустарничково-сфагнового. Известно, что осадка торфа после устройства каналов и понижения уровня почвенногрунтовых вод состоит из уплотнения торфа (физический процесс) и его минерализации (биохимический процесс). Общая осадка торфа на объекте в середине межканальных расстояний за весь срок после осушения (56 лет) составила по разным вариантам опыта от 6 до 38 см, в том числе в результате минерализации торфа – от 0 до 20 см. Наибольшие потери углерода в торфе произошли через 15-20 лет после осушения, с последующим постепенным прекращением темпа осадки, что свидетельствует о стабилизации процесса. Расчетные сроки компенсации потерь углерода в торфе, в соответствии с интенсивностью осушения, стратиграфией торфяной залежи и приростом древесной биомассы изменялись от нуля (расстояние между каналами – 205 м) до 44-45 лет после осушения (расстояние между каналами – 45 м). Установлено, что при осушении залежи верхового торфяника сложного строения, для достижения высокой эффективности гидромелиорации и вместе с тем для быстрейшего восстановления положительного баланса углерода (20-30 лет), наиболее приемлемы расстояния между каналами в пределах 65-130 м. Увеличение расстояний приводит к потере лесоводственного эффекта. Уменьшение (до 45 м и менее) – к резкому удорожанию строительства осушительной сети, отсутствию улучшения роста древостоев и возрастанию сроков компенсации потерь углерода в торфе до 40-50 лет после проведения лесоосушения. По результатам почти полувекового эксперимента можно заключить, что гидролесомелиорация средней интенсивности с густотой канав 65-130 м в данном конкретном случае при возрастании производительности древостоев с Va до II-III класса бонитета оказалась экологически позитивной по общему балансу углерода. Следовательно, осушение заболоченных лесов и торфяных болот при необходимом и достаточном повышении продуктивности насаждений, вполне может быть нейтральным и даже позитивным по балансу углерода.

1. Бабиков Б.В. Гидрологический режим осушенных лесных болот, сформировавшихся на тяжелых почвах (на примере болота Гладкое Тосненского района Ленинградской области) // Значение болот в биосфере. М., 1980. С. 81-95.

2. Буш К.К., Залитис П.П. Леса на торфяных почвах // Торф в лесном хозяйстве. Рига, 1977. С. 5-26.

3. Вомперский С.Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. М.: Наука, 1968. 312 с.

4. Вомперский С.Э. Лес и болото: особенности круговорота веществ и проявления биосферной роли // Лесоведение. 1991. № 6. С. 54-64.

5. Вомперский С.Э. Роль болот в круговороте углерода // Биогеоценотические особенности болот и их рациональное использование. М., 1994. С. 5-37.

6. Вомперский С.Э., Иванов А.И. Влияние гидролесомелиорации на осадку торфа и выделение СО2 // Гидролесомелиорация и ведение лесного хозяйства на осушенных землях. СПб., 1993. С. 57-60.

7. Гордеева Е., Бахтина И., Фурса Ю., Шахматов К., Белик А. Водно-болотные угодья – новое направление реализации климатических проектов в России // Климатический вестник. 2023. №11. C. 3-7.

8. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла. Л.: ГМИ, 1988. 247 с.

9. Птичников А.В., Шварц Е.А., Попова Г.А., Байбар А.С. Стратегия низкоуглеродного развития и роль лесов в её реализации // Вестник Российской академии наук. 2023. Т. 93, №1. С. 48-61. DOI: 10.31857/S0869587323010073.

10. Пятецкий Г.Е., Морозова P.M. Влияние осушения на плодородие почв верховых болот и продуктивность леса // Лес и почва. Красноярск, 1968. С. 339-347.

11. Пятин Г.М. О некоторых причинах различной отзывчивости на осушение верховых кустарничково-сфагновых болот // Осушение и восстановление леса на заболоченных землях Северо-Запада. Л., 1973. С. 72-80.

12. Пятин Г.М. К вопросу о характеристике мощных торфяных залежей при лесохозяйственной оценке болот // Осушение лесных земель. Л., 1978. С. 35-37.

13. Саковец В.И. Лесоводственно-экологическая оценка гидролесомелиорации в условиях Северо-Запада таежной зоны России (на примере Карелии): автореф. дис. … д-ра с.-х. наук. Петрозаводск, 2000. 41 с.

14. Саковец В.И., Германова Н.И., Матюшкин В.А. Экологические аспекты гидролесомелиорации в Карелии. Петрозаводск, 2000. 154 с.

15. Смирнов А.П. Лесорастительный потенциал осушенных торфяно-болотных почв и его рациональное использование: автореф. дис… д-ра с.-х. наук. СПб, 2003. 41 с.

16. Laine J., Vasander H., Pyhalainen A. Effect of forest drainage on the carbon balance of mire ecosystems // Proc. IX International peat congress. Uppsala, 1992. P. 170-181.

17. Parish F., Sirin A., Charman D., Joosten H., Minayeva T., Silvius M. Assessment on Peatland, Biodiversity and Climate Change: Main Report. Kuala Lumpur; Wageningen, 2008. 179 p.

18. Silvola U. Carbon dioxide dynamics in mire reclaimed for forestry in eastern Finland // Ann. Bot. Fenn. 1986. Vol. 23. P. 59-67.

19. Silvola U., Alm J., Ahlholm U. The effect of plant roots on СО2 release from peat soil // Suo. 1992. Vol. 43, no. 4-5. P. 13-17.

20. Vompersky S.E., Smagina M.V. The impact of hydroreclamation of forests on peat accumulation // Proc. VII International peat congress. Dublin, 1984. Vol. 4. P. 86-95.