УДК 504.06

Оценка запаса углерода в лесной экосистеме Нижневартовского района на примере контрольного участка

Егорова Александра Сергеевна – студент магистратуры Нижневартовского государственного университета.

Аннотация: Данная работа демонстрирует результаты оценки запасов углерода на контрольном участке с использованием методических указаний Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации по лесоустроительным данным. Анализ запасов углерода был произведен на основании данных лесоустройства Нижневартовского лесничества, учитывающих возрастную структуру насаждений, преобладающую породу и запас насаждений.

Ключевые слова: депонирование углерода, связывание углерода, низкоуглеродное развитие, декарбонизация, запас углерода, геоинформационная система, лес, климат.

Вклад лесного сектора Российской Федерации в достижение целей Парижского соглашения Рамочной конвенции об изменении климата (2015) значительно важен [4]. Соглашение требует не допускать превышения глобальной среднегодовой температуры на планете к 2100 году более чем на 2°С от доиндустриального уровня и сделать все возможное для удержания потепления в пределах 1,5°С. Чтобы приблизиться к целевому показателю 1,5°С, в период с 2020 по 2030 гг. потребуется ежегодное снижение глобальных выбросов парниковых газов на 7.6% [1]. Российская Федерация взяла на себя обязательства по данному соглашению, что отражено в федеральном законе от 02.07.2021 г. №296-ФЗ «Об ограничении выбросов парниковых газов» [2].

В настоящее время леса России представляют собой крупный поглотитель углерода. Однако возникающие на протяжении нескольких лет крупномасштабные лесные пожары с последовательно возрастающим уровнем усыхания древостоев могут привести к значительному сокращению площади лесов, выступающих как поглотитель углерода. Последствия природных нарушений (лесные пожары, вредители и др.) играют критически важную роль для будущего лесов: следует уделять внимание их предотвращению, а также усилению мер по лесовосстановлению [1].

Целью исследования является оценка запасов углерода в биомассе древостоев по преобладающим древесным породам с учетом возрастных групп лесных насаждений на контрольном участке. Территория участка относится к Нижневартовскому лесничеству и располагается на севере от г. Нижневартовск (65 км) в 90, 91, 123, 124 лесных кварталах. Лесная растительность участка представлена пятью преобладающими породами: сосна, осина, береза, кедр, ель (рис. 1).

Рисунок 1. Карта повыделенного распределения земель по преобладающим породам контрольного участка

При более тщательном рассмотрении возрастной структуры насаждений, можно наблюдать полный охват всех возрастных групп: молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные древостои (рис. 2).

Рисунок 2. Возрастная структура насаждений контрольного участка

Оценка депонирования углерода лесными насаждениями контрольного участка производилась по методическим указаниям Министерства природных ресурсов и экологии Росийской Федерации от 27.05.2022 №371 «Об утверждении методик количественного определения объемов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов» [3]. Расчет запасов углерода в биомассе древостоя произведен по формуле 1:

CP_ij=V_ijKP_ij (1)

CP_ij - запас углерода в биомассе древостоев группы возраста i преобладающей породы j, тонн С; V_ij - объемный запас стволовой древесины насаждений группы возраста i преобладающей породы j, м³/га; KP_ij - конверсионный коэффициент для расчета запаса углерода в биомассе древостоев группы возраста i преобладающей породы j, т/м³ (табл. 1).

Конверсионные коэффициенты разработаны для широкого разнообразия пород с учетом климатических зон. В данной работе использовали коэффициенты для пяти преобладающих древесных пород зоны средней тайги (Западная Сибирь), попавших в район исследований.

Таблица 1. Конверсионные коэффициенты (т/м³) для расчета запаса углерода в биомассе древостоя по объемному запасу древесины лесного насаждения

Преобладаю-щая порода	Группа возраста
	Молодняки I и II класса	Средневозрастные	Приспевающие	Спелые и перестойные
Сосна	0.387	0.327	0.317	0.311
Ель	0.474	0.369	0.364	0.370
Кедр	0.424	0.337	0.331	0.337
Береза	0.504	0.423	0.398	0.396
Осина	0.430	0.364	0.340	0.328

Расчет содержания углерода проведен на основе материалов лесоустройства (Выписка из государственного лесного реестра) согласно методике. Минимальной единицей расчетов был принят таксационный выдел. В таксационном описании каждого выдела содержатся данные по составу насаждений, возрасту, запасу на выделе и т.д. Группа возраста определена исходя из самого возраста. Далее, согласно таблице, конверсионные коэффициенты умножены на величину запаса стволовой древесины (м³), приходящейся на 1 га. Результаты записаны в табл. 2.

Таблица 2. Фрагмент таблицы с результатами расчетов для каждого выдела отдельно

Номер квартала	Номер выдела	Площадь, га	Состав	Преоблада-ющая порода	Возраст	Запас м3/га	Запас углерода, м3/га
90	34	6.4298	6Б4Е	Б	100	80	31.68
90	37	0.0197	7С2Б1ОС	С	155	220	68.42
90	42	4.0599	5С1К1Е2Б1ОС	С	155	140	43.54
90	43	2.0883	4Е2К1СЗБ+ОС	Е	80	90	33.21
90	44	8.9463	5Б2ОС2К1С+Е	Б	35	60	25.38

Рисунок 3. Распределение запасов углерода в насаждениях контрольного участка

Для контрольного участка были получены следующие результаты: средний запас углерода составил 38.12 т/га при среднем запасе древесины 110.77 м³/га.

Рисунок 3 демонстрирует, что количество задепонированного углерода в насаждениях возрастает с течением времени. Рост запасов углерода в древостоях прекращается примерно в 60 лет. Возрастная структура на территории участка отличается в сторону преобладания средневозрастных (36,26%) и перестойных (37,36%) древостоев (рис. 4).

Рисунок 4. Процентное соотношение возрастных групп древостоев контрольного участка

В результате расчетов была создана карта распределения запасов углерода на территории контрольного участка при помощи геоинформационной системы MapInfo. На основе данных материалов лесоустройства и проведения оценки запасов углерода создан векторный полигональный слой, которые визуально отразил расчеты повыделенного распределения запасов углерода на территории исследуемого участка. На рисунке 5 отображена карта распределения запаса углерода на контрольном участке.

Рисунок 5. Распределение среднего содержания запасов углерода, т/га

Общий запас углерода, задепонированного древостоями на исследуемом участке составляет 34,33 тыс. т., средний запас углерода в пуле биомассы древесины - 38.12 т/га.

Оценка запаса углерода древостоями участка с использованием лесоустроительных данных и методики расчета Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации дала возможность в первом приближении оценить пул углерода в биомассе древостоев [5]. При дальнейшем исследовании депонирования углерода на контрольном участке необходим расчет запаса во всех компонентах лесных насаждений и оценка вклада каждого из них в общий пул углерода на контрольном участке. Таким образом, по результатам расчетов будет готова информация для расчета абсорбции и бюджета углерода для покрытых лесом земель, которые выражаются в количестве тонн углерода в год.

Список литературы

1. Валентине Р. Введение [Текст] / Валентине Р., Лескинен П., Веркерк П,. Набуурс Г., Сафонов Г., Куликова Е. // Что нам может сказать наука. — 2020. — № 11. — С. 13-16.
2. Об ограничении выбросов парниковых газов: федеральный закон от 02.07.2021 N 296-ФЗ / [Электронный ресурс] // КонсультантПлюс: [сайт]. — URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_388992/ (дата обращения: 03.03.2024).
3. Об утверждении методик количественного определения объемов выбросов парниковых газов и поглощений парниковых газов: приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 27 мая 2022 года N 371 / [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов: [сайт]. — URL: https://docs.cntd.ru/document/350962750 (дата обращения: 01.03.2024).
4. Парижское соглашение Рамочной конвенции об изменении климата. ООН, 2015. 32 с.
5. Рогачев, В.Е. Оценка запаса углерода в древостоях карбонового полигона Свердловской области на участке "Урал-Карбон" (Северка) / В.Е. Рогачев, Е.М. Агапитов, В.В. Фомин, М.П. Суханов, Л.В. Рогачев // Леса России и хозяйство в них. – 2022. – Т. 4, № 83. – С. 4-9. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-zapasa-ugleroda-v-drevostoyah-karbonovogo-poligona-sverdlovskoy-oblasti-na-uchastke-ural-karbon-severka/viewer (дата обращения: 08.02.2024).