CC BY
28
УДК 630*161.32
Л. Н. Рожков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (БГТУ);
А. В. Шатравко, студентка (БГТУ)
УГЛЕРОДНЫЙ БЮДЖЕТ БОЛОТНЫХ ЛЕСОВ БЕЛАРУСИ
Приведена характеристика болотных лесов Беларуси, запасы углерода в болотных лесах, сравнительная продуктивность лесов республики, углеродный бюджет.
Болотные леса Беларуси являются огромным хранилищем (1,75 млрд. т) углерода, в том числе законсервированного в виде торфа 1,19 млрд. т С, с перспективой потенциального секвестра ежегодно 3,5 млн. т в эквиваленте атмосферного диоксида углерода. Выявлена устойчивая за последнее полустолетие тенденция болотных лесов в обеспечении стока атмосферного диоксида углерода в объеме 2,64 т С02/гагод. Порядка 1,3 млн. га болотных лесов Беларуси нерентабельны для лесозаготовок и могут быть включены в оборот международного обмена на рынке свободных углеродо-квот.
The characteristic of marsh woods of Belarus, carbon stocks in marsh woods, comparative efficiency of woods of republic, the carbon budget.
Marsh woods of Belarus are huge storehouse (1,7 billion) carbon, including the 1,19 billion preserved in the form of peat т and with prospect of the potential sequester annually 3,5 million tons in an equivalent of 9an atmospheric dioxide of carbon. The steady tendency for last semicentury marsh woods in maintenance of a drain of an atmospheric dioxide of carbon in volume 2,64 т С02/гагод on the average is revealed. Order of 1,3 million in hectare of marsh woods of Belarus are unprofitable for timber cuttings and can be included in a turn of the international exchange in the market of free uglero-do-quotas for sale annually.
Введение. За последние 50 лет масса атмосферного диоксида углерода возросла на 240 млрд. т. По другим данным, его содержание в атмосфере за 100 лет увеличилось на 40% (по нашим расчетам, это соответствует 500 млрд. т С02), что стало причиной современного потепления климата и привело к увеличению средней глобальной температуры приземного слоя воздуха на 0,7°С [1]. Исследования ученых из университета Окленда (Новая Зеландия) свидетельствуют об обратной тенденции: рост концентрации С02 изменяет циркуляцию воздушных течений в верхний слоях атмосферы, способствует снижению средней высоты облаков (за 10 лет облака стали ближе к Земле на 30-40 м), что позволяет нашей планете более эффективно охлаждаться, отводя тепло в космос [2]. Согласно еще одной гипотезе, глобальное потепление приведет к остановке или серьезному ослаблению Гольфстрима, что вызовет существенное падение средней температуры в Европе [3]. Причина возможных изменений климата - антропогенное воздействие на окружающую среду, одним из последствий которого является индустриальная эмиссия парниковых газов, среди которых преобладает диоксид углерода. Поток этой эмиссии сегодня во многом компенсируется фотосинтезом естественных поглотителей углекислого газа, в первую очередь, лесных и болотных экосистем. Болотные леса, как известно, признаны природными экосистемами повышенного разнообразия. Не менее высока их ценность и в долгосрочной консервации углерода [4], на что пока мало обращают
внимание исследователи лесоболотных экосистем. Восполнению этого пробела в отношении углерододепонирования болотных лесов Беларуси посвящена настоящая работа как часть исследований в рамках задания ГПНИ «Биоразнообразие, биоресурсы и экотехнологии».
Методика исследований. Расчет углеродного бюджета болотных лесов выполнен с использованием материалов государственного учета лесного фонда и лесного мониторинга Республики Беларусь на основе утвержденной методики [5, 6]. Применен конверсионный подход при оценке содержания углерода, используемый в Национальном кадастре парниковых газов Росгидромета [7], и отвечает рекомендациям МГЭИК [8].
Основные результаты. По данным лесного кадастра, по состоянию на 2010 г. болотные леса Республики Беларусь занимают 1730,5 тыс. га покрытых лесом земель с общим запасом 245,83 млн. м3. Преобладают болотные леса низинного типа (82,7%) серий типов леса папоротниковой (29,9%), осоковой (26,5%), таволговой и крапивной; долгомошная (болотных лесов) серия типов переходных болот также значительная (10,3% от общей площади болотных лесов).
Сосновая формация болотных лесов занимает лишь 1,9% покрытых лесом земель; наиболее представлены березовая (39,4%) и черно-ольховая (34,5%) формации. Средний бонитет болотных лесов - 2,8, средняя полнота - 0,63. Молодняки занимают 22,3%, средневозрастные -43,8, приспевающие - 17,8 и спелые и перестойные - 16,1% покрытых лесом земель. Средний запас на 1 га болотных лесов 142 м3, в том
числе ельников - 189, черноольшаников - 158, березняков - 189, сосняков - 91 м3 на 1 га.
Средняя глубина торфа принята посредством усреднения этого показателя из пробных площадей Л. П. Смоляка [9] и материалов обследования торфяного фонда [10]. Данные, безусловно, подлежат уточнению.
В табл. 1 представлен углеродный бюджет болотных лесов. Основные запасы углерода (93,9%) накоплены в почве болотных лесов. На долю углерода фитомассы приходится всего 5,6% лесоболотного пула углерода. В малый биологический круговорот включено лишь 32,0% запасов углерода болотных лесов (фитомасса + + мертвая древесина + подстилка + органический углерод 30-сантиметрового слоя почвы); заметим, что в лесах по суходолу весь депонированный углерод (100%) сосредоточен в зоне обмена (круговорота) между живой и неживой компонентой лесной экосистемы. В этом состоит важная функция белорусских болотных лесов - консервация атмосферного углерода в виде торфа (приблизительно 1,2 млрд. т С, или 68,0% от его общих запасов на покрытых лесом землях).
Сравнительная продуктивность лесов республики по запасам древесины и углерода (рисунок) свидетельствует, что в лесном углеродном пуле (2743,6 млн. т С, включая мертвую древесину и лесную подстилку) на лесоболот-ный пул приходится 63,6%, причем законсервированный благодаря болотным лесам республики углерод составляет 43,2%.
В малый биологический круговорот лесов республики вовлечено 1499,1 млн. т С (54,6% депонированного лесами углерода). 450,6 млн. т С в слое почвы < 30 см болотных лесов составляют ближайший резерв органического углерода почвы для вовлечения в биокруговорот при
ускоренной минерализации почвенного гумуса, например, после лесоосушения или вырубки древостоя и т. п. В этой связи предпочтительна сдержанная эксплуатация болотных лесов, поскольку в первую очередь в звено эмиссии включается углерод фитомассы, детрита и верхнего слоя почвы.
В болотных лесах накоплены значительные древесные запасы - 245,83 млн. м3. Заготовка древесины в них затруднена по причине недостаточной транспортной доступности. Рентабельность лесовыращивания в неосушенных сосняках верховых болот и мягколиственных насаждениях переходных и низинных болот крайне низкая, скорее отрицательная [11]; такие болотные леса занимают около 77% их общей площади. В то же время стоимость депонированного углерода в лесоболотных экосистемах примерно в 2,5 раза превышает стоимость древесных запасов, накопленных болотными лесами.
В нерентабельных для лесозаготовок болотных лесах (порядка 1,3 млн. га) за счет продажи углеродо-квот текущего прироста можно получать ежегодно доход в сумме 47 млн. дол. США. При этом также обеспечивается сохранение биологического разнообразия болотных лесов. Такой подход к организации лесопользования в болотных лесах Беларуси может заинтересовать международные экологические фонды и способствовать доступу республики на международные рынки свободных углеродных квот.
Из анализа данных табл. 2 вытекает закономерность устойчивой в течение последнего полувекового периода динамики стока атмосферного диоксида углерода: среднее за 19562011 гг. годичное депонирование углерода составило +2,25 т С/га-год, в том числе в болотных лесах +0,72 и по суходолу +2,35 т С/гагод.
Таблица 1
Запасы углерода в болотных лесах Беларуси, тыс. т С (покрытые лесом земли)
Серия типов леса Фитомасса Мертвая древесина Лесная подстилка Органический углерод почвы Лесобо-лотный пул углерод
надземная подземная итого подвижный стабильный законсервированный (торф) итого
Сфагновая 146 90 236 6 12 915 1 830 12 088 14 833 15 087
Долгомошная (болотных лесов) 6 293 1 172 7 465 230 634 15 495 30 990 85 624 132 109 140 438
Багульниковая 4 698 815 5 513 185 392 10 147 20 294 107 567 138 008 144 098
Осоковая 16 500 3 140 19 640 620 948 35 948 72 346 452 364 560 658 581 866
Таволговая 11 136 2 070 13 206 375 724 16 927 33 850 166 803 217 580 231 885
Приручейно-тра-вяная 3 795 715 4 510 124 282 6 923 13 845 18 773 39 541 44 457
Злаково-поймен-ная 749 147 896 27 55 283 566 1534 2383 3361
Папоротниковая 28 822 5 259 34 081 1 064 2 276 39 485 78 970 313 817 432 272 469 693
Крапивная 10 238 2 014 12 252 354 815 23 932 47 865 27 662 99 419 112 840
Всего 82 377 15 422 97 799 2 985 6 138 150 055 300 556 1 186 192 1 636 803 1 743 725
млн. т С Условные обозначения: тыс. га
2500
2000
1500
1000
500
] ] ]
I.......I - леса болотные
I I - леса по суходолу
410.3
512.7
Фито-масса
1048.5
58.3
Углерод в сфере биологического круговорота
Законсервированный углерод (торф)
877,9
[
щ И
1 1 1 аёН:
тт т{ Зга ИЩг
1
Щ В И §р
Лесной пул углерода
(.315.4
Покрытые лесом земли
Сравнительный углеродный бюджет лесов Беларуси, в том числе болотных и по суходолу (покрытые лесом земли)
. -7500
I -6000
[4500 3000
| -1500
Положительная динамика углерододепониро-вания характерна как для суходольных, так и болотных лесов Беларуси. Болотные леса в 3,26 раза менее продуктивны по показателю углерододе-понирования по сравнению с суходольными, что коррелирует с древесинопродуктивностью.
Прямо противоположная тенденция наблюдается в процессе консервации атмосферного углерода лесами. Суходольные леса Беларуси практически не способны в силу их легкого гранулометрического состава и невысокой влаж-
ности обеспечивать длительную консервацию органического углерода почвы. В то же время болотные леса Беларуси в настоящее время являются значительными хранилищами дополнительного секвестра углерода: приблизительно 1,2 млрд. т С при ежегодном приросте 0,56 т на каждом гектаре. Можно утверждать, что благодаря болотным лесам Беларуси потенциальный секвестр углерода составляет ежегодно 3,5 млн. т в эквиваленте атмосферного диоксида углерода.
Таблица 2
Динамика углеродного бюджета лесов Беларуси (покрытые лесом земли)
№ Показатели Единица измерения Год учета
1956 2011 Изменение
1 Покрытые лесом земли тыс. га 6366,1 8045,9 +1679,8
2 Общий древесный запас млн. м3 334,72 1596,7 +1261,98
3 Лесной пул углерода млн. т С 1381,4 2743,6 +1362,2
3.1 В том числе: болотные леса млн. т С 1238,8 1753,2 +514,4
3.2 леса по суходолу млн. т С 142,6 990,4 +847,8
4 Среднепериодичное (1956-2011 гг.) годичное депонирование углерода т С/га-год +2,25
4.1 В том числе: болотные леса т С/га-год +0,72
4.2 леса по суходолу т С/га-год +2,35
5 Секвестр (консервация) атмосферного углерода лесами т С/га-год +0,37
5.1 В том числе: болотные леса т С/га год +0,56
5.2 леса по суходолу т С/га год -0,004
Выводы. Болотные леса Беларуси являются огромным хранилищем (1,75 млрд. т) углерода, в том числе законсервированного в виде торфа 1,19 млрд. т С, с перспективой потенциального секвестра ежегодно 3,5 млн. т в эквиваленте атмосферного диоксида углерода. Значительные запасы углеродного бюджета болотных лесов (450,6 млн. т С) сосредоточены в зоне ближайшего резерва круговорота и при определенных условиях (лесоосушение, вырубка древостоя) являются потенциально возможными активными участниками углеродного обмена, тем самым источником эмиссии диоксида углерода. В этой связи предпочтительна сдержанная, лучше недопущение, эксплуатация болотных лесов. Порядка 1,3 млн. га болотных лесов Беларуси нерентабельны для лесозаготовок и могут быть включены в оборот международного обмена на рынке свободных углеродо-квот для продажи ежегодно 6,0 млн. т текущего прироста депонированного диоксида углерода, что обеспечивает доход в сумме 47 млн. дол. США.
Литература
1. Замолодчиков, Д. Г. Леса России и изменение климата: сможем ли мы сохранить наши леса перед новой угрозой?/ Д. Г. Замолодчиков // Устойчивое лесопользование. - 2011. - № 4. - С. 12-14.
2. Глобальное потепление остужает Землю // Белорусский портал TUT.BY [Электронный ресурс]. - 2012. - Режим доступа: http://news.tut.by/ it/276089.html. - Дата доступа: 25.02.2012.
3. Вест, Лэрри. Теплое течение Гольфстрим и глобальное потепление климата / Лэрри Вест // Stay natural [Электронный ресурс]. - 2011. Режим доступа: http://staynatural.ru/teploe-techenie-golfstrim-i-globalnoe-poteplenie-klimata. -Дата доступа: 05.03.2012.
4. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода / Е. А. Ваганов [и др.] // Сибирский экологический журн. - 2005. - № 4. -С.631-649.
5. Методика оценки общего и годичного депонирования углерода лесами Республики Беларусь: утв. и введ. в действие приказом М-ва лесного хоз-ва Респ. Беларусь от 28.03.2011, № 81 / Л. Н. Рожков [и др.]. - Минск: БГТУ: ЛРУП «Белгослес», 2011. - 19 с.
6. Рожков, Л. Н. Методические подходы расчета углеродных пулов в лесах Беларуси / Л. Н. Рожков // Труды БГТУ. - 2011. - № 1: Лесное хоз-во. - С. 62-70.
7. Замолодчиков, Д. Г. Системы оценки и прогноза запасов углерода в лесных экосистемах / Д. Г. Замолодчиков // Устойчивое лесопользование. - 2011. - № 4. - С. 15-22.
8. Руководящие указания по эффективной практике для землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства. Программа МГЭИК по национальным кадастрам парниковых газов / под ред. Дж. Пенман [и др.]. - М.: МГЭИК: ВМО, 2003. - 648 с.
9. Смоляк, Л. П. Болотные леса и их мелиорация / Л. П. Смоляк. - Минск: Наука и техника, 1969. - 209 с.
10. Торфяной фонд Белорусской ССР: справочник / Управление торфа и торфяного фонда М-ва сельского хоз-ва РСФСР, Ин-т торфа Академии наук БССР; редкол.: А. С. Оленин (отв. ред.) [и др.]. - Минск, 1953. - ХЬУ1. -805 с.
11. Дашкевич, Е. А. Болотные леса Беларуси, их природно-ресурсный потенциал и основы рационального использования / Е. А. Дашкевич. - Минск: БГТУ, 2004. - 188 с.
Поступила 06.03.2012
