Влияние климата на запасы углерода фитомассы и подстилки в лесных насаждениях юга Европейской России
- Авторы: Каганов В.В.1, Замолодчиков Д.Г.1,2, Мостовая А.С.1
-
Учреждения:
- Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,
- Высшая школа экономики
- Выпуск: № 5 (2023)
- Страницы: 486-501
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0024-1148/article/view/674100
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0024114823050030
- EDN: https://elibrary.ru/OLEWBU
- ID: 674100
Цитировать
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
Об авторах
В. В. Каганов
Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,
Автор, ответственный за переписку.
Email: saganss@rambler.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32
Д. Г. Замолодчиков
Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,; Высшая школа экономики
Email: saganss@rambler.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32; Россия, 109028, Москва, Покровский бульвар, д. 11
А. С. Мостовая
Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН,
Email: saganss@rambler.ru
Россия, 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32
Список литературы
- 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.
- Бугаев В.А., Мусиевский А.Л. Шипов лес. История и современность // Лесное хозяйство. 2000. № 5. С. 22–24.
- Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2021 г. М.: Росгидромет, 2022. 104 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Караванская Н.В. Биоразнообразие и потоки углерода в дубравах Центральной лесостепи. Автореф. дис. … канд. сельхоз. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2005. 20 с.
- Карандина С.Н. Растительность стационара в липово-дубовом лесу // Ученые записки ЛГУ. 1949. Т. 2. Вып. 19 (№ 92). С. 13–36.
- Мороз В.В. Определение надземных компонентов фитомассы и накопления углерода в полезащитных дубовых лесополосах Украины // Лесохозяйственная информация. 2013. № 1. С. 26–29.
- 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.
- 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.
- 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.
- Погода и климат. 2022. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/ (дата обращения: 21.11.2022)
- Пузаченко Ю.Г., Скулкин B.C. Структура растительности лесной зоны СССР. Системный анализ. М.: Наука, 1981. 276 с.
- 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.
- Сандлерский Р.Б., Пузаченко Ю.Г. Термодинамика биогеоценозов на основе дистанционной информации // Журн. общей биологии. 2009. Т. 70. № 2. С. 121–142.
- Сапанов М.К. Экология лесных насаждений в аридных регионах. Тула: Гриф и К, 2003. 248 с.
- Сапанов М.К., Сиземская М.Л. Климатогенные ограничения аридного лесовыращивания // Лесоведение. 2020. № 1. С. 46–54.
- Свиридов Д.Г. Депонирование углерода дубовыми насаждениями Центрального Черноземья. Автореф. дис. … канд. биол. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2007. 19 с.
- 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
- Таранков В.И., Степочкин Л.М. Особенности депонирования углерода культурами дуба черешчатого Моховского лесничества Орловской области // Лесоведение. 2005. № 6. С. 38–43.
- Терехов В.И. Эколого-лесоводственные основы повышения углерододепонирующей функции байрачных дубрав Курской област.и Автореф. дис. … канд. биол. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2012. 19 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Честных О.В., Лыжин В.А., Кокшарова А.В. Запасы углерода в подстилках лесов России // Лесоведение. 2007. № 6. С. 114–121.
- Шишкин А.И. Особенности структурно-функциональной организации дубрав центральной лесостепи. Автореф. дис. … канд. сельхоз. наук. Воронеж, ВГЛТА, 2009. 18 с.
- Berg B., McClaugherty C. Plant Litter. Decomposition, Humus Formation, Carbon Sequestration. Fourth Edition. Switzerland: Springer Nature, 2020. 342 p.
- 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)
- 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.
- Mátyás C., Sun G. Forests in a water limited world under climate change // Environmental Research Letters. 2014. V. 9. Paper No. 085001. 10 p.
- 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.
- 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.
- 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.
