Подходы к оценке изменений запасов углерода в лесных почвах Д.Г. Замолодчиков, А.И. Уткин, О.В. Честных, О.В. Милова Центр по проблемам экологии и продуктивности. - презентация

1 Подходы к оценке изменений запасов углерода в лесных почвах Д.Г. Замолодчиков, А.И. Уткин, О.В. Честных, О.В. Милова Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Москва

2 Упрощенная схема детритных пулов и потоков углерода в лесных экосистемах Db L Hl Hs Mr R db R hl R hs RlRl Fl T db TlTl T hl Fl db

3 Общая площадь лесов разных ведомств, 10 6 га

4 Структура лесов МПР РФ

5 Нелесные земли МПР РФ

6 Структура площадей по группам лесообразующих пород в лесном фонде МПР РФ

7 Сравнение различных оценок пула органического углерода почв лесного фонда и лесного биома России и бывшего СССР (по данным разных авторов) Территориальный объектПлощадьОрганический углерод в почвах Источник 10 6 га10 6 тт га -1 Лесной биом быв. СССР T.P. Kolchugina, T.S. Vinson (1993a, 1993b), T.P. Kolchugina et al. (1993) Лесной фонд (1988 г.) Углерод в экосистемах… (1994) Почвы лесного биома Д.С.Орлов и др. (1996) Лесные почвы В.А.Рожков и др. (1997) Покрытые лесом земли (1993 г.) A.Z. Shvidenko, S. Nillson (1998) Лесной фонд (1993 г.) О.В.Честных и др. (1999) Лесной биом S. Nilsson et al. (2000) Лесной фонд Рослесхоза (1999) О.В.Честных и др. (2004) Все леса (1998 г.) Замолодчиков и др. (2005)

8 Картографический подход + Географическая и классификационная упорядоченность почвенного покрова - Отсутствие базовой карты по масштабу - Невозможность количественного разделения детритных пулов углерода - Слабая для многих расчетов репрезентативность почвенных разрезов. Неизбежность большого числа интерполяций - Отсутствие сведений о площадях разных типов (или их крупных объединений) для субъектов федерации - Акцент на качественные характеристики типов почв при почвенном районировании и классификации территориальных единиц почвенного покрова

9 Использование лесоинвентаризационных материалов + Совмещение для субъектов РФ распределения площадей древесных запасов, породного состава лесообразователей; площадей разных категорий земель лесного фонда + Определение разных пулов углерода в едином формате материалов ГУЛФ + Возможность анализа пулов углерода в динамике лесного фонда, смен лесообразователей и т.д. - Отсутствие категории смешанных лесов в материалах - Изменение инструкций ГУЛФ - Неравноценность информации: интегрированной в справочниках учета лесного фонда, дифференцированной – для управлений лесного хозяйства и л/х предприятий (для других организаций и лиц требуется оплата) - Неоднородность учетов при инвентаризации лесов разной ведомственной принадлежности и различной экологической освоенности

10 Структура базы данных «Почвы тундровой и лесной зон России»

11 Исследуемые переменные для определения плотности почвенного горизонта Честных О.В., Замолодчиков Д.Г. Оценка объемного веса почвенных горизонтов по глубине их залегания и содержанию гумуса // Почвоведение. – C Глубина залегания горизонта Содержание гумуса в горизонте

12 2 переменных BW=a1-a2/(MID+a3)+a4/(HUM+a5), 1 переменная BW=a1-a2/(MID+a3) либо BW=a1+a2/(HUM+a3).

13 Predicting Carbon Storage in Tundra Soils of Arctic Alaska J.G.Bockheim, K.M.Hinkel, F.E.Nelson (Predicting Carbon Storage in Tundra Soils of Arctic Alaska, Soil Sci.Soc.Am.J. v. 67: (2003)

14 Сравнение расчетных и экспериментальных значений плотности почв для горизонтов

15 Сравнение расчетных запасов углерода в лесных экосистемах (1999 – «старые» и 2002 гг.), Гт С (=10 9 т С)

16 При изучении углеродного цикла различных экосистем расчет объемной массы позволит получить количественные оценки запасов не только органического углерода, но и содержания азота и других элементов, опираясь на данные об их процентном содержании. В зависимости от поставленной задачи, предложенные уравнения позволят включить в научный оборот огромную информацию, не используемую сейчас в расчетах из-за невозможности перевода процентных данных в количественные.

17 ПородаПолосаРегионЗапас углерода, т га -1 ПородаПолосаРегионЗапас углерода, т га -1 среднее±SE 0-30 см0-50 см0-100 см0-30 см0-50 см0-100 см Сосна 1186±14119±25161±38 Пихта ±19117±23149± ±63147±65158± ±30129±34156± ±1656±2373± ±22117±22147± ±27121±29138± ±21100±24122± ±2595±27122±32 Лиственница 11157±59213±65262± ±964±989± ±11127±13178± ±1080±1193± ±11127±13178± ±14106±14124± ±1596±17112± ±891±9110±102476±797±7136±8 Ель 11122±13151±16192± ±3588±38112± ±3597±36114± ±33150±36179± ±34149±33206± ±40216±36256± ±875±991±10 Кедр ±30176±35187± ±22120±22136± ±36230±51292± ±24186±29261± ±44178±33222± ±998±15139± ±30170±42193± ±19130±20148± ±30188±33227±36 Средние запасы органического углерода по слоям почвы для экосистем хвойных пород Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение С

18 ПородаПолосаРегионЗапас углерода, т га-1ПородаПолосаРегионЗапас углерода, т га-1 среднее±SE 0-30 см0-50 см0-100 см0-30 см0-50 см0-100 см Каменная береза ±19190±23357±54Осина ±1382±14100±14 Прочие твердо лиственные ±1058±971± ±4112±4148±5 3149±858±974± ±4112±4148±5 3297±13105±17125± ±1382±14100± ±15101±19134± ±1382±14100±14 Береза1194±16106±17125± ±4112±4148± ±39172±41192±44Кедровый стланик ±32211±35266± ±1983±2294±26Прочие кустарники 11116±20153±29187± ±30157±30192± ±36343±86466± ±2094±21109± ±19160±18206± ±14126±17145± ±20161±19208± ±21130±27155± ±15231±4264±0 Прочие мягко лиственные ±16170±21223± ±38173±36202± ±21110±30151± ±19214±28302± ±777±10102±14 Средние запасы органического углерода по слоям почвы под насаждениями лиственных пород и кустарников Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение С

19 Средние запасы органического углерода по слоям почвы не покрытых лесом и нелесных земель лесного фонда РФ Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение С Порода ПолосаРегион Запас углерода, т га -1 среднее±SE 0-30 см0-50 см0-100 см Гари ±43104±41133± ±1889±22112±25 Вырубки ±858±978±11 Пашни ±1229±1339± ±1998±20130± ±1229±1339± ±1998±20130± ±879±13118± ±10167±15205±20 Пустыри, пастбища, ±9127±13163±14 сенокосы ±14173±28244± ±5105±7132± ±10139±14167± ±23205±33257±36 Болота ±24399±55633±111

20 Запасы углерода в почвах лесной зоны России: слой почвы 0 – 30 см (т га -1 )

21 Запасы углерода в почвах лесной зоны России: слой почвы 0 – 50 см (т га -1 )

22 Запасы углерода в почвах лесной зоны России: слой почвы 0 – 100 см (т га -1 )

23 Суммарный послойный запас биологического углерода в лесном фонде России, Гт (10 9 т) С по учету 2003.

24 Общие запасы углерода на землях лесного фонда России, 10 6 т C

25 Запас органического углерода почв в слое см на землях лесного фонда 7 Федеральных округов РФ

26 Компоненты пулов и потоков углерода крупного древесного дебриса по группам лесообразующих пород в лесном фонде МПР РФ Группа пород Площадь,Компоненты углеродного цикла 10 6 гаобщийна 1 гаобщийна 1 га Запас дебрисаГодичный отпад 10 6 тCтC га тC год -1 тC га -1 год -1 Хвойные Твердолиственные Мягколиственные Прочие и кустарники Покрытые лесом земли ДепонированиеЭмиссия от разложения 10 6 тC год -1 тC га -1 год тC год -1 тC га -1 год -1 Хвойные Твердолиственные Мягколиственные Прочие и кустарники Покрытые лесом земли

27 Запасы дебриса, 10 6 тС

28 Распределение средних величин запаса углерода в древесном дебрисе на покрытых лесом землях лесного фонда РФ

29 Годичный отпад, 10 6 тС год -1

30 Распределение средних величин содержания углерода в годичном отпаде на покрытых лесом землях лесного фонда РФ

31 Депонирование, 10 6 тС год -1

32 Эмиссия от разложения, 10 6 тС год -1

33 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Для лесов РФ приоритетным в определении пулов и потоков углерода следует считать лесоматериалы ГУЛФ, хотя исходно они и были получены с использованием разных способов инвентаризации; Пул биологического углерода почв не составляет здесь исключения;

34 Целесообразно: Дать для субъектов РФ распределение контуров почв по площади лесного фонда и земель с.-х. назначения; Для лесного фонда увязать пулы углерода почв и дебриса с типами условий местопроизрастания (по П.С.Погребняку или другим схемам организации); Построить отдельную карту углеродной емкости почв (в расчете на 1 га) для лесного фонда с учетом всех категорий земель; Используя информацию по изучению почв на бывших и продолжающих функционировать стационарах в лесной зоне России, обобщить материалы по пулам и потокам углерода и создать на их основе модели (концептуальные и, по возможности, формализованные); Разработать макет специального справочника учета по субъектам РФ всех пулов и потоков углерода в лесах разного состава, на временно безлесных и нелесных землях.

35 Приоритетной задачей для России остается расчет количества секвестрируемого С-СО 2 из атмосферы, что возможно лишь на основе бюджета углерода, т.е. по разности приходных и расходных статей. Без таких, пусть отчасти приближенных статей бюджета, нельзя сказать, являются ли леса России источником стока углерода или его эмитентом. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ