Запасы углерода в почвах по материалам государственной инвентаризации лесов. C. 83-97

УДК

631.417.1:630.90

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-1-83-97

Аннотация

В почвенном пуле содержатся основные запасы органического углерода преимущественно бореальных лесов России. Количественные оценки запасов углерода пула почв значительно варьируют. Это объясняется высокой временной и пространственной изменчивостью содержания органического углерода в почвах, недостатком эмпирических данных для ряда регионов, различием подходов к оценке углерода почв и плотности сложения почвенных горизонтов, принятой в расчет мощностью почвенного слоя, включением в почвенный пул запасов углерода лесной подстилки, слоя торфа и др. В 2020 г. выборочно-статистическим методом завершен 1-й цикл государственной инвентаризации лесов России. Получены лесотаксационные характеристики, экологические показатели и информация о лесорастительных условиях для 69,1 тыс. постоянных пробных площадей. Ограниченность данных полевых описаний почв обусловливает необходимость апробации комплексного подхода к использованию материалов государственной инвентаризации лесов в программной среде геоинформационных систем в сочетании с цифровыми ресурсами открытого доступа в целях оценки запасов углерода в почвенном пуле. Разработана и экспериментально опробована методика количественной оценки запасов углерода в пуле лесных почв. Предложенная методика включает: 1) геокодирование пробных площадей; 2) приведение исходных данных государственной инвентаризации лесов о типах почв к стандартной классификации; 3) использование цифровых ресурсов Мирового центра данных о почвах SoilGrids для получения эталонных средних запасов углерода на сети пробных площадей государственной инвентаризации лесов; 4) расчет общего запаса углерода в почвенном пуле лесных земель по средним запасам углерода SoilGrids и площадям стандартных типов почв по материалам государственной инвентаризации лесов. Экспериментальная апробация выполнена на примере Республики Карелии. Объем выборки составил 667 пробных площадей. По результатам исследования, преобладающий комплекс типов почв – подзолы иллювиально-железистые и иллювиально-гумусовые (без разделения) / подзолы иллювиально мало- и много-гумусовые – занимает площадь 7,28 млн га. Общий запас углерода почв в слое 0–30 см для лесных земель республики оценен в 773,9 Мт С при средних 79,1 т С/га.

Сведения об авторах

Н.В. Малышева*, канд. геогр. наук, доц.; ResearcherID: ABI-5705-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4264-3157
Т.А. Золина, вед. инж.; ResearcherID: HNQ-4731-2023, ORCID: https://orcid.org/0009-0009-1041-872X
А.Н. Филипчук, д-р с.-х. наук; ResearcherID: HJB-1685-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4024-1696

Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства, ул. Институтская, д. 15, г. Пушкино, Московская обл., Россия, 141202; nat-malysheva@yandex.ru*, tzolina@gmail.com, afilipchuk@yandex.ru

Ключевые слова

запас углерода, почвы, государственная инвентаризация лесов, постоянные пробные площади, геоинформационные системы, цифровые картографические ресурсы, базы почвенных данных открытого доступа, Республика Карелия

Для цитирования

Малышева Н.В., Золина Т.А., Филипчук А.Н. Запасы углерода в почвах по материалам государственной инвентаризации лесов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 1. С. 83–97. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-83-97

Литература

1. Аналитический обзор о состоянии лесов, их количественных и качественных характеристиках по Республике Карелия. М.: Рослесинфорг, 2020. 78 с.
2. Атлас почв Российской Федерации. Информационная система «Почвенно-географическая база данных России». М.: Почвенный дата-центр МГУ им. М.В. Ломоносова, 2022. Режим доступа: https://soil-db.ru/map (дата обращения: 11.12.24).
3. Бахмет О.Н. Особенности органического вещества почв в лесных ландшафтах Карелии // Лесоведение. 2012. No 2. С. 19–27.
4. Бахмет О.Н. Запасы углерода в почвах сосновых и еловых лесов Карелии // Лесоведение. 2018. No 1. С. 48–55. https://doi.org/10.7868/S0024114818010047
5. Ваганов Е.А., Ведрова Э.Ф., Верховец С.В., Ефремов С.П., Ефремова Т.Т., Круглов В.Б., Онучин А.А., Сухинин А.И., Шибистова О.Б. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода // Сиб. экол. журн. 2005. No 4. С. 631–649. https://doi.org/10.1134/S1995425508020021
6. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 2014. Режим доступа: https://egrpr.esoil.ru/content/1DB.html (дата обращения: 11.12.24).
7. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 343 с.
8. Кудеяров В.Н. Современное состояние углеродного баланса и предельная способность почв к поглощению углерода на территории России // Почвоведение. 2015. No 9. С. 1049–1060. https://doi.org/10.7868/S0032180X15090087
9. Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А., Борисов А.В., Воронин П.Ю., Демкин В.А., Демкина Т.С., Евдокимов И.В., Замолодчиков Д.Г., Карелин Д.В., Комаров А.С., Курганова И.Н., Ларионова А.А., Лопес де Гереню В.О., Уткин А.И., Чертов О.Г. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России: моногр. М.: Наука, 2007. 315 с.
10. Наквасина Е.Н., Шумилова Ю.Н. Динамика запасов углерода при формировании лесов на постагрогенных землях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. No 1. С. 46–59. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-1-46-59
11. Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990–2020 гг. Ч. 2. Приложения. М.: ИГКЭ Росгидромет, 2022. 111 с.
12. Почвенная карта РСФСР масштаба 1:2 500 000 / под ред. В.М. Фридланда. М.: ГУГК, 1988.
13. Почвенная карта России (скорректированная цифровая версия Почвенной карты РСФСР масштаба 1 : 2500000) / под ред. В.М. Фридланда. М.: ГУГК, 2007.
14. Рожков В.А., Алябина И.О., Колесникова В.М., Молчанов Э.Н., Столбовой В.С., Шоба С.А. Почвенно-географическая база данных России // Почвоведение. 2010. No 1. С. 3–6. https://doi.org/10.1134/S1064229310010011
15. Руководящие принципы национальных инвентаризаций парниковых газов МГЭИК, 2006 г.: в 5 т. Т. 4. Сельское хозяйство, лесное хозяйство и другие виды землепользования. Япония: Институт глобальных стратегий окружающей среды, 2007. 83 с.
16. Углерод в экосистемах лесов и болот России / под ред. В.А. Алексеева, Р.А. Бердси. Красноярск: ЭКОС, 1994. 210 с.
17. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2003. 260 с.
18. Филипчук А.Н., Малышева Н.В., Золина Т.А., Федоров С.В., Бердов А.М., Косицын В.Н., Югов А.Н., Кинигопуло П.С. Аналитический обзор количественных и качественных характеристик лесов Российской Федерации: итоги первого цикла государственной инвентаризации лесов // Лесохоз. информ. 2022. No 1. С. 5–34. https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2022.1.01
19. Чернова О.В., Голозубов О.М., Алябина И.О., Щепащенко Д.Г. Комплексный подход к картографической оценке запасов органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2021. No 3. C. 273–286. https://doi.org/10.31857/S0032180X21030047
20. Чернова О.В., Рыжова И.М., Подвезенная М.А. Оценка запасов органического углерода лесных почв в региональном масштабе // Почвоведение. 2020. No 3. С. 340–350. https://doi.org/10.1134/S1064229320030023
21. Чертов О.Г. Экология лесных земель (почвенно-экологическое исследование лесных местообитаний). Л.: Наука, 1981. 192 с.
22. Честных О.В., Грабовский В.И., Замолодчиков Д.Г. Углерод почв лесных районов Европейско-Уральской части России // Вопросы лесной науки. 2020. Т. 3, No 2. 15 с. https://doi.org/10.31509/2658-607x-2020-3-2-1-15
23. Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России // Лесоведение. 2004. No 4. С. 30–42.
24. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Углеродный бюджет лесов России // Сиб. лесн. журн. 2014. No 1. С. 69–92.
25. Щепащенко Д.Г., Мухортова Л.В., Швиденко А.З., Ведрова Э.Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. No 2. С. 123–132. https://doi.org/10.7868/S0032180X13020123
26. 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4: Agriculture, Forestry and Other Land Use. Japan, Institute of Global Environmental Strategies, 2019. Available at: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/vol4.html (accessed 19.12.24).
27. Carbon Storage in Forests and Peatlands of Russia. Ed. by V.A. Alexeyev, R.A. Birdsey. General Technical Report NE-244. Radnor, PA, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station, 1998. 137 p.
28. Forest Ecosystem Health Indicators. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, FS-1151, 2020. 28 р.
29. Högberg P., Arnesson Ceder L., Astrup R., Binkley D., Bright R., Dalsgaard L., Egnell G., Filipchuk A., Genet H., Ilintsev A., Kurz W.A., Laganière J., Lemprière T., Lundblad M., Lundmark T., Mäkipää R., Malysheva N., Mohr C.W., Nordin A., Petersson H., Repo A., Schepaschenko D., Shvidenko A., Soegaard G., Kraxner F. Sustainable Boreal Forest Management – Challenges and Opportunities for Climate Change Mitigation: Report from an Insight Process Conducted by a Team Appointed by the International Boreal Forest Research Association (IBFRA). Swedish Forest Agency, 2021. 57 p.
30. Luke Statistics Database. Available at: https://statdb.luke.fi/PxWeb/pxweb/en/LUKE/ (accessed 19.12.24).
31. Mukhortova L., Schepaschenko D., Shvidenko A., McCallum I., Kraxner F. Soil Contribution to Carbon Budget of Russian Forests. Agricultural and Forest Meteorology, 2015, vol. 200, рр. 97–108. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.09.017
32. Multi-Source Inventory Methods for Quantifying Carbon Stocks and Stock Changes in European Forests. CarboInvent (Contract no. EVK2-2002-00157). Executive Summary, 2006. 53 p.
33. Stolbovoi V. Carbon in Russian Soils. Climatic Change, 2002, vol. 55, pp. 131–156. https://doi.org/10.1023/A:1020289403835
34. Tomppo E., Gschwantner T., Lawrence M., McRoberts R.E. National Forest Inventories: Pathways for Common Reporting. Heidelberg, Springer Science+Business Media B.V., 2010. 612 р. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3233-1
35. Tomppo E., Heikkinen J., Henttonen H.M., Ihalainen A., Katila M., Mäkelä H., Tuomainen T., Vainikainen N. Designing and Conducting a Forest Inventory – Case: 9th National Forest Inventory of Finland. Dordrecht, Heidelberg, London, New York, Springer Science+Business Media B.V., 2011. 272 р. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1652-0
36. Xu L., He N.P., Yu G.R., Wen D., Gao Y., He H.L. Differences in Pedotransfer Functions of Bulk Density Lead to High Uncertainty in Soil Organic Carbon Estimation at Regional Scales: Evidence from Chinese Terrestrial Ecosystems. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 2015, vol. 120, iss. 8, pp. 1567–1575. https://doi.org/10.1002/2015JG002929

Ссылка на английскую версию:

Carbon Stocks in Soils Based on the State Forest Inventory Data. С. 83-97