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:
CPij=VijKPij (1)
CPij - запас углерода в биомассе древостоев группы возраста i преобладающей породы j, тонн С; Vij - объемный запас стволовой древесины насаждений группы возраста i преобладающей породы j, м3/га; KPij - 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
- 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.
- 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).
- 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).
- Парижское соглашение Рамочной конвенции об изменении климата. ООН, 2015. 32 с.
- 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).