ВЛИЯНИЕ ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ НА УГЛЕРОДОПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЕСОВ

 

INFLUENCE CONDITIONS FOR FOREST SITES ON THE CARBON PRODUCTIVITY OF THE FORESTS

 

Рожков Л.Н., Шатравко А.В. (УО БГТУ, г. Минск, Беларусь)

Rozhkov L.N., Shatravko A.V.

(Belarusian State Technological University, Minsk, Belarus)

 

Исследованы углеродные потоки в лесах различных групп типов леса. Установлена сравнительная углеродопродуктивность лесных экосистем в разрезе различных лесорастительных условий произрастания.

Carbon streams in the forests of various groups of types of the forest are investigated. The comparative carbon productivity of forest ecosystems in a cut of various conditions for forest sites of growth is established.

 

Ключевые слова: углеродопродуктивность лесов, типы леса, углерод фитомассы и фитодетрита, органический углерод лесных почв

Keywords: carbon productivity of the forests, wood types, carbon of phytoweight and phytodetrita, organic carbon of wood soils

 

В оптимизации потоков «стока» и «эмиссии» атмосферного и индустриального диоксида углерода решающая роль принадлежит лесам планеты. Углерододепонирующая функция лесов может оказаться в будущем ведущей в системе многоцелевого лесопользования. Лесохозяйственная деятельность должна быть направлена на максимальное использование организационно-хозяйственных мероприятий и ресурсов лесной экосистемы по выводу углерода из атмосферы и его депонированию вне сферы его обмена с атмосферой. В этой связи имеет определенный интерес выявление углерододепонирующей продуктивности лесных экосистем в зависимости от лесорастительных условий их произрастания.

Анализ углеродопродуктивности лесов в разрезе лесорастительных условий показал следующее (табл. 1). Формирование общего лесоуглеродного пула определяется продуктивностью фитомассы. В первых рядах, с более высокой (93,5 – 78,2 тС/га) углеродопродуктивностью, последовательно размещаются леса следующих серий типов леса: кисличной – орляковой – черничной – мшистой – крапивной – брусничной. В нижнем ряду с углеродопродуктивностью 56,5–40,2 тС/га, т.е. в 1,7–1,9 раза меньше, размещаются насаждения серий типов леса: приручейно-травяной – долгомошной – багульниковой – осоковой; последнее место занимает сфагновая серия с крайне низкой (15,3 тС/га) углеродопродуктивностью. Продуктивность лесов остальных типов составляет 72,3–58,6 тС/га.

 

Таблица 1 – Сравнительная углерододепонирующая продуктивность лесных насаждений Беларуси в различных сериях типов леса (по состоянию на 2010 год)

Серия типов леса

Покрытые лесом

земли, га

Общий древесный запас, млн. м3

Накопление углерода, тС/га

всего экосистемой

в том числе в компонентах:

углерод в сфере биологического углерода

фитомасса

фито-детрит

органический углерод

почвы

итого

подвижный углерод

стабильный углерод в слое более 30 см

глубина торфа, см

Вересковая

323951

56,8

92,1

67,4

9,4

15,3

15,3

92,1

Брусничная

36904

7,6

105,9

78,2

11,1

16,6

16,6

105,9

Мшистая

2163794

452,47

119,2

80,1

11,2

27,9

27,9

119,2

Орляковая

895280

202,7

134,9

86,6

12,2

36,1

36,1

134,9

Кисличная

1179078

287,8

160,9

93,5

13,1

54,3

54,3

160,9

Черничная

1219679

259,4

170,8

81,6

11,4

77,9

77,9

170,8

Снытевая

254734

48,6

207,6

72,3

10,3

207,6

207,6

207,6

Крапивная

146705

30,4

768,5

79,3

11,2

678,0

489,4

188,6

90

579,9

Папоротниковая

517722

86,1

907,2

63,3

9,0

834,9

228,8

606,1

100

301,1

Приручейно-травяная

79146

11,3

563,9

56,5

7,8

499,6

262,4

237,2

50

326,7

Злаково-пойменная

12730

2,2

263,2

66,8

9,2

187,2

66,7

120,5

50

142,7

Таволговая

215981

33,4

1074,4

58,6

8,4

1007,4

235,1

772,3

120

302,1

Осоковая

458716

49,5

1268,1

40,9

5,9

1221,3

235,1

986,2

150

281,9

Долгомошная (минеральная)

241980

35,5

566,3

56,1

7,9

502,3

261,5

240,8

50

325,5

Долгомошная (болотная)

177762

18,6

789,1

40,2

5,7

743,2

261,5

481,7

80

307,4

Багульниковая

110938

13,9

1299,0

48,2

6,8

1244,0

274,4

969,6

130

329,4

Сфагновая

10800

0,43

1391,2

15,3

2,4

1373,5

254,2

1119,3

160

271,9

Итого:

8045900

1596,7

341,0

75,9

10,7

254,4

99,7

154,7

186,3

 

В этой связи можно было ожидать такую же зависимость по сериям типов леса в части общего накопления углерода всеми компонентами лесных экосистем. Однако, здесь наблюдается, скорее, противоположная закономерность: суходольные леса депонируют углерода значительно меньше, чем болотные. Это объясняется рядом причин: более высокая интенсивность древесинопользования в лесах по суходолу; более тяжелые по механическому составу и потому с более высоким поглощающим комплексом почвы при избыточном увлажнении в болотных лесах. Следствием таких причин является ускоренная минерализация органического опада и повышенная интенсивность биокруговора в лесах по суходолу. В болотных лесах биокруговорот заторможен, органический опад консервируется и откладывается в виде почвенного гумуса и торфа.

Накопление углерода в значительной степени определяется типом лесорастительных условий (рис. 1). Наибольшие запасы углерода связаны болотными лесами (осоковая, папоротниковая, таволговая, багульниковая, долгомошная серии типов леса). Леса суходольных типов леса (вересковых, снытевых, орляковых, кисличных, черничных, мшистых), занимая 75% площади, депонировали лишь 31,3% углерода. В свою противоположность, леса долгомошные, багульниковые, таволговые, папоротниковые и осоковые, занимающие 21,4% площади, накопили 62,1% связанного лесными экосистемами Беларуси углерода.

Рисунок 1– Накопление углерода и покрытые лесом земли в разрезе  серий типов леса

 

Основные запасы углерода связаны почвой лесонасаждений. Всего в лесной экосистеме Беларуси накоплено 2,74 млрд.тС, в том числе на органический углерод почвы приходится 74,6% его общих запасов. При этом на стабильный углерод почвы (торф) приходится 60,8% почвенного углерода, остальные 39,8% приходятся на подвижный углерод, содержащийся в 30-сантиметровом верхнем слое почвы (рис.2). На долю углерода фитомассы приходится 22,3% и фитодетрита – 3,1% от всего связанного лесами углерода.

Рисунок 2 – Накопление углерода лесными насаждениями в различных лесорастительных условиях

 

Наибольшие запасы углерода накапливаются почвами болотных лесов: от 1373,5 тС/га в сфагновых лесах до 499,6 тС/га в приручейно-травяных; в злаково-пойменных – 187,2. Значительно уступают по этому показателю леса по суходолу: от 15,3 тС/га в вересковых лесах до 207,6 тС/га органического углерода в почве снытевых лесов.

Накапливаемый лесами по суходолу углерод является подвижным, непосредственно и в полном объеме включенным в малый биологический круговорот. В болотных лесах (с глубиной торфа ≥ 50 см) часть органического углерода почвы не участвует в малом биологическом круговороте лесов, интенсивность которого здесь в целом не высокая. Не вовлекается в биокруговорот стабильный углерод (торф) в значительной доле от накопленного лесной экосистемой, например, следующих серий типов леса: сфагновой – 80,5%, осоковой – 77,8%, багульниковой – 74,6%, таволговой – 71,2%, папоротниковой – 66,8% и т.д. В этой связи предпочтительна сдержанная эксплуатация болотных лесов, чтобы не допустить повышенную эмиссию углерода в болотных лесах. Консервативная функция стока атмосферного углерода болотных лесов превышает возможные невысокие экономические выгоды от лесозаготовительной деятельности в них.