1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Лесоведение
  4. № 5, 2023

Лесоведение, 2023, № 5, стр. 486-501

Влияние климата на запасы углерода фитомассы и подстилки в лесных насаждениях юга Европейской России

В. В. Каганов a, *, Д. Г. Замолодчиков a, b, А. С. Мостовая a

a Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,
117997 Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32, Россия

b Высшая школа экономики
109028 Москва, Покровский бульвар, д. 11, Россия

* E-mail: saganss@rambler.ru

Поступила в редакцию 22.10.2022
После доработки 22.05.2023
Принята к публикации 30.05.2023

Аннотация

Современное глобальное изменение климата все более усиливает свои проявления, воздействуя на антропогенные и природные системы. Биоклиматические модели прогнозируют значительные сдвиги границ биомов, в том числе сокращение доли лесов на лесостепных территориях. Этот процесс может сказаться и на запасах углерода. Цель работы состояла в оценке воздействия климата и его изменений на величины и изменения запасов углерода в фитомассе древостоя по данным повторных обследований постоянных пробных площадей. В южных областях Европейской территории России было выбрано 8 лесных объектов, в которых устроены пробные площади. На пробных площадях проведены повторные обследования в 2010–2011, 2014–2015, 2019–2020 гг. Запасы углерода живой и сухостойной части древостоя оценены методом расчета по таксационным характеристикам. Запасы углерода подстилки определены весовым методом. Проведен анализ метеорологической информации по метеостанциям, наиболее близким к объектам исследования. Среднегодовая температура за 1991–2020 гг. возросла по сравнению с 1961–1990 гг. на 1.13°С, что в 2.5 раза больше, чем в среднем по планете. Годовые суммы осадков при этом уменьшились с 448.2 мм до 445.4 мм. Среднее значение гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова за май–сентябрь в 1961–1990 гг. составляло 0.85, а в 1991–2020 гг. 0.79. Запас углерода фитомассы древостоя в исследованных лесных насаждениях варьировал от 38.5 ± 7.4 т С га–1 до 270.6 ± 52.8 т С га–1. При повторных обследованиях были выявлены как увеличения, так и уменьшения запасов углерода фитомассы, составлявшие за пятилетний интервал от –23.8 до 31.9 т С га–1. Сравнение запасов углерода фитомассы с климатическими характеристиками выявило статистически достоверную связь с ГТК за май–сентябрь. Однако сравнение изменений фитомассы с изменениями среднегодовой температуры, годовых осадков и ГТК за май-сентябрь не выявило значимых зависимостей. Отсутствие значимых связей изменений углерода фитомассы с изменениями климатических параметров может определяться устойчивостью лесных экосистем, обеспечивающей сохранение их функций на временных интервалах в несколько лет.

Ключевые слова: лесные культуры, лесополосы, нагорные дубравы, запас углерода, фитомасса, сухостой, подстилка, изменения климата.

Список литературы

  1. Безуглова О.С., Голозубов О.М., Полуян Д.И. Региональные особенности процессов опустынивания в Ростовской области // Аридные экосистемы. 2015. Т. 21. № 1 (62). С. 17–21.

  2. Бугаев В.А., Мусиевский А.Л. Шипов лес. История и современность // Лесное хозяйство. 2000. № 5. С. 22–24.

  3. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2021 г. М.: Росгидромет, 2022. 104 с.

  4. Загреев В.В., Сухих В.И., Швиденко А.З., Гусев H.H., Мошкалев А.Г. Общесоюзные нормативы для таксации лесов. М.: Колос, 1992. 495 с.

  5. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам // Лесоведение. 1998. № 3. С. 84–93.

  6. Каганов В.В. Изменение экосистемных запасов углерода при облесении в степной и полупустынной зонах Европейской части России // Проблемы региональной экологии. 2012. № 4. С. 7–12.

  7. Каплина Н.Ф., Кулакова Н.Ю. Фитомасса и запасы углерода и азота в контрастных по продуктивности нагорных дубравах южной лесостепи // Аридные экосистемы. 2021. Т. 27. № 1 (86). С. 35–42.

  8. Караванская Н.В. Биоразнообразие и потоки углерода в дубравах Центральной лесостепи. Автореф. дис. … канд. сельхоз. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2005. 20 с.

  9. Карандина С.Н. Растительность стационара в липово-дубовом лесу // Ученые записки ЛГУ. 1949. Т. 2. Вып. 19 (№ 92). С. 13–36.

  10. Мороз В.В. Определение надземных компонентов фитомассы и накопления углерода в полезащитных дубовых лесополосах Украины // Лесохозяйственная информация. 2013. № 1. С. 26–29.

  11. Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов не регулируемых Монреальским протоколом за 1990–2019 гг. Часть 2. М., 2022. 111 с.

  12. Парфенова А.В., Дашкевич Л.В. Аридизация климата Ростовской области // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. 2021. Т. 1. № 6. С. 131–138.

  13. Петров К.М., Бананова В.А., Лазарева В.Г., Унагаев А.С. Региональные особенности глобального процесса опустынивания в Северо-Западном Прикаспии // Биосфера. 2016. Т. 8. № 1. С. 49–62.

  14. Погода и климат. 2022. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/ (дата обращения: 21.11.2022)

  15. Пузаченко Ю.Г., Скулкин B.C. Структура растительности лесной зоны СССР. Системный анализ. М.: Наука, 1981. 276 с.

  16. Рыжков О.В. Состояние и развитие дубрав Центральной лесостепи (на примере заповедников Центрально-Черноземного и “Лес на Ворскле”). Тула: Гриф и К, 2001. 182 с.

  17. Сандлерский Р.Б., Пузаченко Ю.Г. Термодинамика биогеоценозов на основе дистанционной информации // Журн. общей биологии. 2009. Т. 70. № 2. С. 121–142.

  18. Сапанов М.К. Экология лесных насаждений в аридных регионах. Тула: Гриф и К, 2003. 248 с.

  19. Сапанов М.К., Сиземская М.Л. Климатогенные ограничения аридного лесовыращивания // Лесоведение. 2020. № 1. С. 46–54.

  20. Свиридов Д.Г. Депонирование углерода дубовыми насаждениями Центрального Черноземья. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2007. 19 с.

  21. Столбовой В.С. Влияние потепления климата на баланс углерода в лесных почвах России // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2022. Вып. 111. С. 5–29. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2022-111-5-29

  22. Таранков В.И., Степочкин Л.М. Особенности депонирования углерода культурами дуба черешчатого Моховского лесничества Орловской области // Лесоведение. 2005. № 6. С. 38–43.

  23. Терехов В.И. Эколого-лесоводственные основы повышения углерододепонирующей функции байрачных дубрав Курской област.и Автореф. дис. … канд. биол. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2012. 19 с.

  24. Убугунов В.Л., Гунин П.Д., Бажа С.Н., Дробышев Ю.И., Убугунова В.И. Иссушение почв как показатель опустынивания лесостепных экосистем Баргузинской котловины // Аридные экосистемы. 2017. Т. 23. № 3 (72). С. 17–31.

  25. Усольцев В.А., Ковязин В.Ф., Цепордей И.С. Увеличение вклада климатических переменных в объяснение изменчивости биомассы деревьев дуба на территории Евразии в связи с отклонением модели от аллометрии // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. № 233. С. 39–59.

  26. Усольцев В.А., Цепордей И.С., Часовских В.П. Фитомасса деревьев двухвойных сосен Евразии: аддитивные модели в климатических градиентах // Сибирский лесной журн. 2019. № 1. С. 44–56.

  27. Чендев Ю.Г., Соэр Т.Д., Холл Р.Б., Петин А.Н., Новых Л.Л., Заздравных Е.А., Чевердин Ю.И., Тищенко В.В., Филатов К.И. Оценка запасов и баланса органического углерода в экосистемах лесополос Восточно-Европейской лесостепи // Проблемы региональной экологии. 2013. № 4. С. 7–14.

  28. Честных О.В., Лыжин В.А., Кокшарова А.В. Запасы углерода в подстилках лесов России // Лесоведение. 2007. № 6. С. 114–121.

  29. Шишкин А.И. Особенности структурно-функциональной организации дубрав центральной лесостепи. Автореф. дис. … канд. сельхоз. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2009. 18 с.

  30. Berg B., McClaugherty C. Plant Litter. Decomposition, Humus Formation, Carbon Sequestration. Fourth Edition. Switzerland: Springer Nature, 2020. 342 p.

  31. Climate at a Glance: Global Time Series. NOAA National Centers for Environmental information, 2002. URL::// www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/climate-at-a-glance/ global/time-series (дата обращения: 21.11.2022)

  32. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Summary for Policymakers. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2021. 32 p.

  33. Mátyás C., Sun G. Forests in a water limited world under climate change // Environmental Research Letters. 2014. V. 9. Paper No. 085001. 10 p.

  34. Prieto I., Almagro M., Bastida F., Querejeta J. Altered leaf litter quality exacerbates the negative impact of climate change on decomposition // J. Ecology. 2019. V. 107. P. 2364–2382.

  35. Usoltsev V.A., Zukow W., Osmirko A.A., Tsepordey I.S., Chasovskikh V.P. Additive biomass models for Larix spp. single-trees sensitive to temperature and precipitation in Eurasia // Ecological Questions. 2019. V. 30 (2). P. 57–67.

  36. Valentini R., Zamolodchikov D., Reyer C., Noce S., Santini M., Lindner M. Climate change in Russia – past, present and future // Russian Forests and Climate Change. What Science Can Tell Us 11. European Forest Institute, 2020. P. 45–52.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Лесоведение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал