Мониторинг углеродного баланса лесных экосистем как индикатор устойчивости в условиях климатических изменений
Ключевые слова:
углеродный баланс, мониторинг лесных экосистем, климатические изменения, депонирование углеродаАннотация
Глобальные изменения климата оказывают значительное влияние на функционирование лесных экосистем, которые играют ключевую роль в регулировании углеродного цикла. Настоящее исследование посвящено разработке и апробации комплексной методологии мониторинга углеродного баланса бореальных лесов Российской Федерации, отражающей динамику их устойчивости в условиях меняющегося климата. На основе многолетних наблюдений (2015-2023 гг.) на 47 пробных площадях, охватывающих основные типы лесных сообществ, установлены количественные параметры углеродных потоков и их сезонная вариабельность. Определены корреляционные зависимости между интенсивностью стока углерода, климатическими факторами и уровнем антропогенной нагрузки. Результаты исследования свидетельствуют, что при увеличении среднегодовой температуры на 1,2°C за период наблюдений, углерододепонирующая функция исследуемых экосистем снизилась на 8,7%, при этом зафиксирована существенная пространственная неоднородность данного показателя (коэффициент вариации 27,3%). Разработана система индикаторов устойчивости лесных экосистем на основе соотношения компонентов углеродного баланса, позволяющая ранжировать территории по степени уязвимости к климатическим изменениям. Сформированы практические рекомендации по оптимизации лесохозяйственных мероприятий, направленных на поддержание и усиление углеродопоглощающей способности лесов. Предложенный методологический подход обеспечивает комплексную оценку текущего состояния и прогнозирование динамики углеродного баланса лесных экосистем, что составляет научную основу для формирования стратегий адаптации к климатическим изменениям и достижения целей устойчивого лесопользования.
Библиографические ссылки
Замолодчиков Д.Г., Грабовский В.И., Краев Г.Н. Динамика бюджета углерода лесов России за два последних десятилетия // Лесоведение. 2011. № 6. С. 16-28.
Карелин Д.В., Почикалов А.В., Замолодчиков Д.Г., Гитарский М.Л. Факторы пространственно-временной изменчивости потоков CO₂ из почв южнотаежного ельника на Валдае // Лесоведение. 2014. № 4. С. 56-66.
Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Углеродный бюджет лесов России // Сибирский лесной журнал. 2014. № 1. С. 69-92.
Bonan G.B. Forests and climate change: Forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests // Science. 2008. Vol. 320. pp. 1444-1449. DOI: 10.1126/science.1155121.
Bond-Lamberty B., Thomson A. Temperature-associated increases in the global soil respiration record // Nature. 2010. Vol. 464. pp. 579-582. DOI: 10.1038/nature08930.
Dolman A.J., Shvidenko A., Schepaschenko D., Ciais P., Tchebakova N., Chen T., van der Molen M.K., Belelli Marchesini L., Maximov T.C., Maksyutov S., Schulze E.-D. An estimate of the terrestrial carbon budget of Russia using inventory-based, eddy covariance and inversion methods // Biogeosciences. 2012. Vol. 9. pp. 5323-5340. DOI: 10.5194/bg-9-5323-2012.
Gauthier S., Bernier P., Kuuluvainen T., Shvidenko A.Z., Schepaschenko D.G. Boreal forest health and global change // Science. 2015. Vol. 349. pp. 819-822. DOI: 10.1126/science.aaa9092.
Köster E., Köster K., Berninger F., Aaltonen H., Zhou X., Pumpanen J. Carbon dioxide, methane and nitrous oxide fluxes from a fire chronosequence in subarctic boreal forests of Canada // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 601-602. pp. 895-905. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.05.246.
Kurganova I.N., Lopes de Gerenyu V.O., Rozanova L.N., Sapronov D.V., Myakshina T.N., Kudeyarov V.N. Annual and seasonal CO₂ fluxes from Russian southern taiga soils // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 2003. Vol. 55B. № 2. pp. 338-344. DOI: 10.1034/j.1600-0889.2003.00047.x.
Kurz W.A., Dymond C.C., Stinson G., Rampley G.J., Neilson E.T., Carroll A.L., Ebata T., Safranyik L. Mountain pine beetle and forest carbon feedback to climate change // Nature. 2008. Vol. 452. pp. 987-990. DOI: 10.1038/nature06777.
Luyssaert S., Schulze E.-D., Börner A., Knohl A., Hessenmöller D., Law B.E., Ciais P., Grace J. Old-growth forests as global carbon sinks // Nature. 2008. Vol. 455. pp. 213-215. DOI: 10.1038/nature07276.
Pan Y., Birdsey R.A., Fang J., Houghton R., Kauppi P.E., Kurz W.A., Phillips O.L., Shvidenko A., Lewis S.L., Canadell J.G., Ciais P., Jackson R.B., Pacala S.W., McGuire A.D., Piao S., Rautiainen A., Sitch S., Hayes D. A large and persistent carbon sink in the world's forests // Science. 2011. Vol. 333. № 6045. pp. 988-993. DOI: 10.1126/science.1201609.
Reich P.B., Sendall K.M., Stefanski A., Wei X., Rich R.L., Montgomery R.A. Boreal and temperate trees show strong acclimation of respiration to warming // Nature. 2016. Vol. 531. pp. 633-636. DOI: 10.1038/nature17142.
Schuur E.A.G., McGuire A.D., Schädel C., Grosse G., Harden J.W., Hayes D.J., Hugelius G., Koven C.D., Kuhry P., Lawrence D.M., Natali S.M., Olefeldt D., Romanovsky V.E., Schaefer K., Turetsky M.R., Treat C.C., Vonk J.E. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. Vol. 520. pp. 171-179. DOI: 10.1038/nature14338.
Valentini R., Matteucci G., Dolman A.J., Schulze E.-D., Rebmann C., Moors E.J., Granier A., Gross P., Jensen N.O., Pilegaard K., Lindroth A., Grelle A., Bernhofer C., Grünwald T., Aubinet M., Ceulemans R., Kowalski A.S., Vesala T., Rannik Ü., Berbigier P., Loustau D., Guomundsson J., Thorgeirsson H., Ibrom A., Morgenstern K., Clement R., Moncrieff J., Montagnani L., Minerbi S., Jarvis P.G. Respiration as the main determinant of carbon balance in European forests // Nature. 2000. Vol. 404. pp. 861-865. DOI: 10.1038/35009084.
