Сравнительная структура углеродного пула в надземной фитомассе культур сосны и ели

УДК

630*232.411.11

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2019.3.159

Аннотация

В круговороте углерода на планете мощными стабилизаторами выступают лесные насаждения. Поэтому мировое научное сообщество проявляет огромное внимание к изучению углерододепонирующей функции лесных массивов. Большой шаг вперед может быть осуществлен в точности оценок запасов углекислого газа путем формирования банка данных о запасах углерода в фитомассе лесных площадей. Для определения количества углерода, аккумулированного различными фракциями надземной фитомассы, проводятся периодические исследования в культурах сосны обыкновенной и ели европейской в Архангельской области. Установлено, что к концу второго класса возраста сосновые культурфитоценозы аккумулируют углерод в 4 раза активнее еловых (119,3 т/га против 30,08 т/га). Запасы депонированного углерода по мере роста растений независимо от породы во всех фракциях надземной фитомассы увеличиваются. Как в насаждениях сосны, так и ели наибольшая доля аккумуляции углерода отмечена у фракции стволовой древесины. Второй по величине депонирования угле-рода в культурах ели является древесная зелень, в культурах сосны – ветви. Наименьшее количество накапливаемого углерода сосредоточено во фракциях сухих сучьев сосны (4,3 %) и ветвей ели (4,4 %). При организации эффективных мер по рациональному использованию лесных ресурсов и оценке экологических функций лесов полученный нами массив экспериментальных данных по углеродному пулу в лесных культурах окажет помощь в процессе формирования банка данных о запасах углерода в надземной фитомассе лесов.

Сведения об авторах

Н.Р. Сунгурова, д-р с.-х. наук, доц.; ResearcherID: H-1847-2019, ORCID: 0000-0002-8464-4596
В.В. Худяков, канд. с.-х. наук; ORCID: 0000-0002-8782-7021
С.Е. Страздаускас, магистрант; ORCID: 0000-0001-9407-9407
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; е-mail: n.sungurova@narfu.ru, v.hudyakov@narfu.ru

Ключевые слова

лесные культуры сосны, лесные культуры ели, надземная фитомасса, углеродный пул, аккумуляция

Для цитирования

Сунгурова Н.Р., Худяков В.В., Страздаускас С.Е. Сравнительная структура углеродного пула в надземной фитомассе культур сосны и ели // Лесн. журн. 2019. № 3. С. 159–165. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.159

Литература

1. Алексеев В.А., Стаканов В.Д., Коротков И.А. и др. Углерод в экосистемах лесов и болот России / под ред. В.А. Алексеева, Р.А. Бердси. Красноярск: Ин-т леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 1994. 170 с.
2. Бабич Н.А. О точности учета надземной фитомассы культур сосны // Лесн. журн. 1989. № 1. С. 112–115. (Изв. высш. учеб. заведений).
3. Бабич Н.А., Клевцов Д.Н., Евдокимов И.В. Зональные закономерности изменения фитомассы культур сосны: моногр. Архангельск: САФУ, 2010. 140 с.
4. Бабич Н.А., Мерзленко М.Д., Евдокимов. И.В. Фитомасса культур сосны и ели в европейской части России. Архангельск, 2004. 112 с.
5. Бобкова К.С., Тужилкина В.В. Содержание углерода и калорийность органического вещества в лесных экосистемах Севера // Экология. 2001. № 1. С. 69–71.
6. Исаев, А.С., Коровин Г.Н., Уткин А.И., Пряжников А.А., Замолодчиков Д.Г. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России // Лесоведение. 1993. № 5. С. 3–10.
7. Карасева М.А. Лиственница сибирская в Среднем Поволжье: науч. изд. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003. 376 с.
8. Кобак К.И. Биотические компоненты углеродного цикла: моногр. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 248 с.
9. Кондрашова Н.Ю. Роль лесов в углеродном цикле планеты // Роль науки в создании лесов будущего: тез. докл. на всесоюз. конф. молодых ученых, 5–7 мая 1981 г., Пушкино Моск. обл. Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. С. 184.
10. Люминарская М.А. Особенности роста культур ели сибирской в южнотаежных и лесостепных районах Красноярского края: автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск, 2007. 22 с.
11. Риссер П. Отходы сельского хозяйства и леса // Биомасса как источник энергии / под ред. С. Соуфера, О. Заборски. М.: Мир, 1985. С. 25–45.
12. Саковец В.И., Иванчиков А.А. Запасы и потоки углерода в лесах Карелии // Проблемы лесоведения и лесоводства: материалы Третьих Мелеховских чтений, посвященных 100-летию со дня рождения И.С. Мелехова (15–16 сент. 2005 г.). Архан-гельск, 2005. С. 14–16.
13. Углерод в лесных и болотных экосистемах особо охраняемых природных территорий Республики Коми / отв. ред. К.С. Бобкова, С.В. Загирова. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2014. 202 с.
14. Усольцев В.А., Нагимов Н.Я. Методы таксации фитомассы деревьев и древостоев. Свердловск: УЛТИ, 1988. 44 с.
15. Vogt K. Carbon Budgets of Temperate Forests Ecosystems // Tree Physiology. 1991. Vol. 9, no. 1–2. Рр. 69–86.

Поступила 16.01.19

Ссылка на английскую версию:

Comparative Carbon Pool Structure in Above-Ground Phytomass of Pine and Spruce Crops

UDC 630*232.411.11
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.159

Comparative Carbon Pool Structure in Above-Ground Phytomass of Pine and Spruce Crops

N.R. Sungurova, Doctor of Agriculturе, Assoc. Prof. ResearcherID: H-1847-2019, ORCID: 0000-0002-8464-4596
V.V. Khudyakov, Candidate of Agriculturе, Prof.; ORCID: 0000-0002-8782-7021
S.E. Strazdauskas, Master; ORCID: 0000-0001-9407-9407
Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation; е-mail: n.sungurova@yandex.ru, v.hudyakov@narfu.ru

Forests are the active stabilizers of the carbon cycle. Therefore, the global academic community pays a great attention to the study of carbon deposit function of forest lands. Progress in the accuracy of carbon stock estimates can be achieved through the creation of a database on carbon stocks in phytomass of forest areas. Periodic researches of Scots pine and Norway spruce crops are carried out in Arkhangelsk region in order to determine the accumulated carbon in different fractions of above-ground phytomass. It has been found that 36-years-old pine crops phytocenosis accumulate carbon 4 times more actively (119.3 t/ha) than spruce crops phytocenosis (30.08 t/ha). Deposited carbon stocks increase with plants growth, regardless of breed, in all above-ground phytomass fractions. The largest share of carbon accumulation was observed in the stem wood fraction both in pine and spruce plantations. The second largest carbon deposit fraction in spruce crops is leaves and branches; in pine crops – branches. The lowest share of carbon pool is concentrated in the fraction of pine dead branches (4.3 %), and spruce branches (4.4 %). A set of experimental data on carbon pool in forest crops will give a boost to the database formation of carbon stocks in the above-ground phytomass of forests; which must be considered in assessing the ecological functions of forests and organization of effective measures for the forest resources rational use.

For citation: Sungurova N.R., Khudyakov V.V., Strazdauskas S.E. Comparative Carbon Pool Structure in Above-Ground Phytomass of Pine and Spruce Crops. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 3, pp. 159–165. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.3.159
Keywords: pine forest crops, spruce forest crops, above-ground phytomass, carbon pool, accumulation

REFERENCES

1. Alekseev V.A., Stakanov V.D., Korotkov I.A., at al. Carbon in Ecosystems of Forests and Bogs of Russia. Ed. by V.A. Alekseev, R.A. Berdsi. Krasnoyarsk, Sukachev Institute of Forest SB RAS Publ., 1994. 224 p.
2. Babich N.A. On the Accuracy of Pine Crops Above-Ground Phytomass Tally. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 1989, no. 1, pp. 112–115.
3. Babich N.A., Klevtsov D.N., Evdokimov I.V. Zonal Patterns of Phytomass Change of Pine Crops: Monography. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2010. 140 p.
4. Babich N.I., Merzlenko N.I., Evdokimov I.V. Phytomass of Pine and Spruce Crops in the European Part of Russia. Arkhangelsk, SOLTI Publ., 2004. 112 p.
5. Bobkova K.S., Tuzhilkina V.V. Carbon Concentrations and Caloric Value of Organic Matter in Northern Forest Ecosystems. Ekologiya [Russian Journal of Ecology], 2001, no. 1, pp. 69–71.
6. Isaev A.S., Korovin G.N., Utkin A.I., Pryazhnikov A.A., Zamolodchikov D.G. Es-timation of Carbon Pool and Its Annual Deposition in Phytomass of Forest Ecosystems of Russia. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 1993, no. 5, pp. 3–10.
7. Karaseva M.A. Siberian Larch in the Middle Volga Region: Scientific Publication. Yoshkar-Ola, MarSTU Publ., 2003. 376 p.
8. Kobak K.I. Biotic Components of Carbon Cycle: Monography. Leningrad, Gidro-meteoizdat Publ., 1988. 248 p.
9. Kondrashova N.Yu. The Role of Forests in the Planet’s Carbon Cycle. The Role of Science in Creation the Forests of Future: Proc. of the All-Union Conf. of Young Scientists, May 5–7, 1981, Pushkino, Moscow region. Leningrad, LenNIILKh Publ., 1981. 184 p.
10. Lyuminarskaya M.A. Features of Siberian Spruce Crops Growth in Southern Taiga and Forest-Steppe Regions of Krasnoyarsk Krai: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Krasnoyarsk, 2007. 22 p.
11. Risser P.G. Agricultural and Forestry Residues. Biomass Conversation Processes for Energy and Fuels. Ed. by S.S. Sofer, O.R. Zaborsky. Moscow, Mir Publ., 1985. pp. 25–47.
12. Sakovets V.I., Ivanchikov A.A. Carbon Stocks and Flows in the Forests of Karelia. Problems of Forest Science and Forestry: Proceedings of the III Melekhov Readings Dedicated to the 100th Anniversary of I.S. Melekhov, Arkhangelsk, September 15–16, 2005. Arkhangelsk, 2005, pp. 14–16.
13. Carbon in Forest and Wetland Ecosystems of Especially Protected Natural Territories of the Komi Republic. Executive editors K.S. Bobkova, S.V. Zagirova. Syktyvkar, Komi NTS UrO RAN Publ., 2014. 202 p.
14. Usol’tsev V.A., Nagimov N.Ya. Methods of Trees and Stands Phytomass Valua-tion. Sverdlovsk, ULTI Publ., 1988. 44 p. 15. Vogt K. Carbon Budgets of Temperate Forest Ecosystems. Tree Physiology, 1991, vol. 9, no. 1–2, pp. 69–86.

Received on January 16, 2019