Введение
Связывание углерода является одним из экосистемных сервисов, показатели которого считаются наиболее хорошо проработанными на глобальном уровне. Изучению причин и направленности изменений запасов органического вещества в экосистемах при смене характера землепользования посвящены многочисленные исследования [35; 31; 34 и др]. Уровень накопления углерода контролируется как природными, так и антропогенными факторами, при этом размеры общих запасов углерода, соотношение пулов и их динамика в разных регионах планеты существенно различаются в зависимости от природных, экономических и историко-культурных условий.
Основные запасы органического вещества в наземных экосистемах сосредоточены в биомассе растений (живой и отмершей) и в почвах (включая минеральные горизонты, подстилку и торф). Соотношение этих крупных пулов является важной характеристикой биологического круговорота, а изменение их соотношения на определенных территориях свидетельствует об изменении циклов элементов и отражает степень устойчивости функционирования природных комплексов.
В настоящее время запасы органического углерода в фитомассе современной растительности на планете оцениваются на уровне 500-700 Гт, а в 100-см толще почв – в 1500 Гт. [33]. Предложены различные методы экстраполяции и математические модели для оценки актуальных запасов углерода и их изменений при различных воздействиях. Так, например, Межправительственной группой экспертов по изменению климата (Intergovermental Panel on Climate Change, IPCC) разработаны стандартные методы оценки изменения запасов почвенного углерода при различных типах землепользования и культуры земледелия [32]. Однако, как указывают сами авторы методик, большая их часть была разработана для значительных по площади территорий и не пригодна для локальных и региональных оценок [36]. Оценки, основанные на широкомасштабных экстраполяциях, имеют политическую значимость и привлекают внимание к экологическим проблемам но не пригодны для региональных расчетов, с точностью, необходимой для принятия управленческих решений.
Расчетов общих запасов углерода и их структуры для определенных территорий имеется немного [9; 22; 23], более часто приводятся усредненные данные, относящиеся к какому-нибудь одному углеродному пулу, или определенному типу земельных угодий, сгруппированные в рамках крупных природно-географических или административно-хозяйственных регионов [1; 6; 1; 25; 24; 26; 27; 29 и др.].
Региональные оценки обычно опираются на результаты экспериментальных исследований и данные ведомственной статистики, часто относящиеся лишь к одному углеродному пулу (Государственный лесной реестр, аграрная статистика, сведения о торфяных ресурсах и добыче торфа).
Расчеты величины и структуры запасов углерода конкретных территорий весьма затрудняют также несовпадение природных границ рассматриваемых пулов, и различная точность характеризующих их эмпирических данных. Определенные сложности возникают и при попытке соотнесения данных государственной или ведомственной статистической отчетности с параметрами природных объектов. В этой связи представляет интерес оценка изменения общих запасов и соотношения пулов углерода для конкретной территории за исторический период (период антропогенного использования).
Цель исследования
Нашей задачей было оценить величины и структуры запасов органического углерода: актуальных (при современном состоянии экосистем и структуре землепользования) и потенциальных (для гипотетического доисторического состояния с природными комплексами, аналогичными современным целинным) для территорий двух административных областей Европейской России (Костромской и Курской), различных по природным характеристикам и типам землепользования. При этом мы попытались в максимальной степени использовать доступные в настоящее время источники информации: карты, базы данных, данные государственной и ведомственной статистической отчетности и опубликованные результаты локальных исследований.
Методические подходы
Работы по изучению изменения запасов углерода в экосистемах обычно охватывают небольшой промежуток времени и посвящены однонаправленной смене использования территории. Экстраполяция результатов таких исследований на значительные площади и длительный период времени часто не дает удовлетворительных результатов, поэтому прогнозные или ретроспективные оценки динамики запасов почвенного углерода в регионах, испытавших многократные разнонаправленные смены типов землепользования, весьма затруднительны.
Мы полагаем, что для оценки долговременной динамики запасов углерода в регионах перспективно сравнение углеродных пулов природно-антропогенных экосистем при актуальной структуре землепользования с потенциальными, характеризующими естественные экосистемы. Разница между потенциальными и современными пулами углерода может рассматриваться как суммарный результат многократных изменений запасов почвенного углерода за исторический период.
В качестве модельных регионов выбраны Костромская и Курская административные области, коренным образом различающиеся по составу почвенного покрова, доминирующей естественной растительности и типу землепользования и, в меньшей степени, – по климатическим характеристикам.
Природные комплексы Костромской области формируются в условиях умеренно-континентального климата со среднегодовой температурой воздуха +1,5 – +3,0оС и преобладанием осадков над испарением (Кувл. = 1,16) в зоне распространения темнохвойных еловых, елово-сосновых и сосновых лесов южной тайги. Территория региона незначительно изменена сельскохозяйственным использованием. В настоящее время 75 % площади области относится к землям лесного фонда, большая часть которых активно используется в лесном хозяйстве. В составе почвенного покрова преобладают дерново-подзолистые почвы и дерново-подзолы.
Курская область расположена в лесостепной зоне в условиях умеренно-континентального климата со среднегодовой температурой воздуха около +5,4оС и периодически промывным водным режимом (Кувл. = 1,00). Область характеризуется высокой степенью сельскохозяйственной преобразованности территории. Естественная растительность, которая была представленная широколиственными лесами и луговыми степями, практически сведена. В составе почвенного покрова преобладают черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные, а также серые лесные почвы.
Для оценки потенциальных и современных запасов углерода в фитомассе и 100-см слое почвы использовали сходные подходы и единую картографическую основу [15; 8]. При расчетах учитывали таксономическое разнообразие почв, их гранулометрический состав, типо-возрастную структуру растительного покрова и актуальные данные о структуре земельных угодий.
Требующиеся для расчетов характеристики биологического круговорота элементов в экосистемах (общее количество фитомассы, продуктивность, запасы подстилок и др.) получены на основе сведений из базы данных «Продуктивность экосистем Северной Евразии» [http://biodat.ru/db/index.htm.] и отдельных показателей из других источников [26; 10].
Для оценки запасов углерода в естественных и антропогенно-измененных почвах использовали дополненную базу данных «Запасы углерода в автономных почвах природных экосистем Европейской территории России» [20; 19], систематизированные сведения по запасам гумуса в сельскохозяйственных почвах [21], опубликованные данные точечных исследований различных авторов и результаты собственных исследований. Подробно использованная методика оценки потенциальных и актуальных запасов углерода в почвах изложена ранее [28].
Чтобы учесть региональные особенности почв и растительных ассоциаций, требующиеся для расчетов сведения из баз данных и результаты локальных обследований сгруппированы по провинциям в соответствии с Картой почвенно-географического районирования М: 1:15 000000 [7] (для Костромской области – Прибалтийская и Среднерусская провинции дерново-подзолистых почв и дерново-подзолов южной тайги; для Курской области – Сурская провинция серых лесных почв лиственных лесов и Окско-Донская провинция серых лесных почв и черноземов (оподзоленных, выщелоченных и типичных) лесостепи). В расчетах использовали усредненные значения показателей в границах соответствующих провинций.
Потенциальные запасы
Доисторическое состояние экосистем модельных территорий реконструировано на основе широко используемой в геоботанике концепции потенциальной или восстановленной растительности, которая описывает состояние зрелых растительных ассоциаций в отсутствие вмешательства человека [30]. На основе информации Карты растительности СССР М:1:4000000 [8], отражающей состояние «восстановленной» растительности, и Почвенной карты РСФСР М:1:2 500 000 [15] реконструировано распределение естественных экосистем Костромской и Курской областей. Картографическая основа для площадных расчетов получена путем наложения слоев векторных карт: Скорректированной цифровой версии Почвенной карты РСФСР [15], Карты растительности СССР [8] и Схемы административного деления Российской Федерации М:1:1 000 000. Основными информационными слоями являются слои Почвенной карты РСФСР [15], которые совмещены со слоями Карты растительности СССР [8] на уровне типов доминирующей растительности (без учета низших единиц, отраженных в легенде). Полученные таким образом полигоны характеризовались классификационной принадлежностью преобладающей почвы, ее гранулометрическим составом и типом растительной ассоциации. Сходные по характеристикам полигоны объединены в картографические выделы, образовав 12 выделов для территории Костромской области и 9 – для Курской области. Для каждого выдела оценивали запасы органического углерода в 100-см слое почвы, в подстилке (степном войлоке) и фитомассе растительности соответствующего типа.
Потенциальные запасы органического вещества в фитомассе и подстилках рассчитывали на основании сведений из базы данных «Продуктивность экосистем Северной Евразии» [17], усредняя в границах указанных выше провинций значения, характеризующие сформированную растительность соответствующих типов (приспевающие, спелые и перестойные леса; старозалежные и целинные степи). Среднее значение содержания углерода в органическом веществе подстилок для всех почв и растительных ассоциаций принято равным 38 % на основании расчетов Д. Г. Щепащенко с соавторами [29].
Запасы углерода в автономных естественных почвах рассчитывали на основе нелинейной модели круговорота углерода NAMSOM [20; 19] для каждого типа почв с учетом их гранулометрического состава. При недостаточности данных для определения значений параметров модели, для оценки запасов углерода в почвах (серые лесные почвы, почвы с дополнительным увлажнением) использованы усредненные литературные данные. Для переувлажненных почв (глеевые, торфянистые, перегнойные и т.п.), из-за малочисленности экспериментальных определений и неопределенности границ между оторфованными подстилками, перегнойными и минеральными горизонтами, рассчитаны суммарные запасы углерода без разделения на органогенные и минеральные горизонты. Запасы углерода в 100-см толще болотных торфяных почв оценены раздельно для верховых, переходных и низинных болот с учетом зольности и объемного веса соответствующего торфа. Методика расчетов запасов углерода в почвах подробно описана ранее [28].
Потенциальные запасы углерода территорий модельных областей рассчитывали, умножая полученные значения запасов углерода в минеральной толще, органических горизонтах почв и фитомассе основных типов растительности на площади соответствующих выделов схематических карт восстановленных почвенно-растительных комплексов.
Актуальные запасы
При расчете актуальных пулов органического углерода учитывали современную структуру землепользования в регионах, запасы углерода в современных сельскохозяйственных и лесных почвах и типо-возрастные характеристики растительности. Площади земельных угодий оценивали на основе данных Росреестра [4], скорректированных в соответствии со сведениями из статистического сборника «Регионы России…» [18], лесными планами областей [11; 12] и информацией о месторождениях торфа на территориях Костромской и Курской областей [5; 16]. Расчеты проведены для следующих категорий земель: пашни; сенокосы и пастбища; молодые залежи (до 20-25 лет); леса и нелесная древесная растительность; земли под вырубками, гарями, погибшими насаждениями; болота; дороги; земли застройки, нарушенные, прочие. Кратко алгоритм расчетов площадей земель этих категорий приводится в табл. 1, а подробно описан ранее [28].
Таблица 1 – Современные площади земельных угодий, использованные в расчетах
Земельные угодья |
Алгоритм расчета, источник данных |
Площадь, тыс. га |
Костромская область |
||
Вся область |
[4] |
6 021,1 |
Безводная территория |
[4] |
5 924,1 |
Пашня* |
Посевная площадь [18]+ расчетный пар по методу [13] |
200,0
|
Сенокосы и пастбища |
Сенокосы [4]+ Пастбища [4] + Многолетние насаждения [4] |
308,4 |
Залежные земли |
Залежь [4] + (Пашня [4] - Пашня*) |
486,5 |
Болота** |
|
247,8 |
Заболоченные леса** |
|
246,2 |
Болота в лесном фонде* |
Болота** - Болота [4] |
|
Земли лесного фонда, с древесной растительностью без заболоченных территорий |
Лесные насаждения лесного фонда [4] – (Заболоченные леса** + Болота в лесном фонде* + Гари, погибшие насаждения [11] + Вырубки [11]) |
3 986,1
|
Лесные насаждения, не входящие в лесной фонд (лесополосы и т.п.) |
[4] |
98,7
|
Земли с нарушенным растительным покровом и, возможно, частично нарушенным почвенным покровом |
Земли застройки [4] + Земли лесного фонда без лесного покрова [4] + Гари, погибшие насаждения [11] + Вырубки [11] + Другие [4] |
237,5 |
Земли без почвенного покрова |
Дороги [4] + Свалки, пески, овраги [4] + Нарушенные [4] |
112,9
|
Курская область |
||
Вся область |
[4] |
2 999,7 |
Безводная территория |
[4] |
2 961,5 |
Паш нр ня* |
Посевная площадь [18] + расчетный пар по методу [13] |
1 561,5
|
Сенокосы и пастбища |
Сенокосы + Пастбища + Многолетние насаждения [4] |
494,8 |
Залежные земли |
Залежь [4] + (Пашня [4] ? Пашня*) |
384,3 |
Земли лесного фонда, покрытые древесной растительностью |
Лесные насаждения лесного фонда [4] – (Гари, погибшие насаждения [12] + Вырубки [12]) |
234,6 |
Болота |
[4] |
36,2
|
Лесные и древесно-кустарниковые насаждения, не входящие в лесной фонд |
[4] |
68,1
|
Земли с нарушенным растительным покровом и частично нарушенным почвенным покровом |
Земли застройки [4] + Земли лесного фонда без лесного покрова [4] + Гари, погибшие насаждения [12] + Вырубки [12] + Другие [4] |
84,1 |
Земли без почвенного покрова |
Дороги [4] + Свалки, пески, овраги [4] + Мелиоративное строительство [4] + Нарушенные [4] |
97,9
|
** по карте восстановленных почвенно-растительных ассоциаций
* расчетные значения
Для определения запасов углерода фитомассы современной древесной растительности использовали онлайн-программу «Региональная оценка бюджета углерода лесов» (РОБУЛ) [3]. В программу заносили сведения о типо-возрастной структуре лесов из лесных планов областей [11; 12]. Биомасса растительности сельскохозяйственных земель оценена на основе ориентировочных показателей, рассчитанных Ф. И. Левиным по данным перспективных урожаев на государственных сортоиспытательных участках [10].
Запасы гумуса в почвах сельскохозяйственных угодий определяются их природными характеристиками, а также степенью окультуренности и эродированности. Поскольку точные данные о состоянии сельскохозяйственных земель в рассмотренных областях отсутствуют, запасы органического углерода в почвах сельскохозяйственных угодий осуществлены для двух вариантов: 1) исходя из предположения о преобладании в пахотном фонде средне окультуренных и средне гумусированных почв; 2) на основании усредненных данных фактических определений. Подробно методика оценки описана ранее [28].
Разницу в оценках потенциальных и актуальных запасов мы считаем изменением за исторический период величины пулов углерода на территориях, различающихся по природным особенностям и преобладающим типам землепользования.
Результаты исследования и их обсуждение
Изменение величины и структуры запасов углерода в южной тайге
До начала антропогенного освоения практически вся территория Костромской области была занята лесными экосистемами. Анализ картографических материалов выявил близкое совпадение областей распространения легких по гранулометрическому составу почв и территорий, занятых в прошлом сосновыми лесами; к среднесуглинистым и более тяжелым почвам приурочены основные массивы еловых лесов. Для супесчаных почв, подстилаемых суглинками и глинами, а также для легкосуглинистых, аналогичного соответствия с типами растительности не выявлено. Схематическая карта восстановленных почвенно-растительных комплексов Костромской области представлена на рис. 1.
Рис. 1. – Схематическая карта восстановленных почвенно-растительных комплексов Костромской области
Условные обозначения: Сосняки на: 1 – дерново-подзолах и подзолах песчаных и супесчаных, дерново-подзолистых супесчаных почвах; 2 – дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах; 3 – дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почвах; Ельники на: 4 – дерново-подзолах и подзолах песчаных и супесчаных, дерново-подзолистых супесчаных почвах; 5 – дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах; 6 – дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почвах; Переувлажненные и заболоченные леса: 7 – ельники на дерново-подзолистых глеевых, дерново-глеевых, перегнойно-глеевых, торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевых почвах; 8 – сосняки на подзолах глеевых торфянистых и торфяных; Болота с лесной растительностью: 9 – низинные; 10 – переходные; 11 – сфагновые болота без древесной растительности; 12 – пойменные экосистемы.
Оценка потенциальных запасов органического углерода показала, что в южной тайге в автоморфных условиях запасы и соотношение пулов углерода в естественных экосистемах различаются незначительно: они изменяются от 16-19 кгС/м2 в сосняках и ельниках на песчаных и супесчаных подзолах и дерново-подзолах до 19-22 кгС/м2 в ельниках на суглинистых дерново-подзолистых почвах (табл.2). Для переувлажненных лесов оценки значительно более изменчивы (от 17-19 до 25-33 кгС/м2). В автономных условиях подстилки вносят небольшой вклад (10-20 %) в общий запас почвенного органического вещества, в переувлажненных условиях углеродный пул органогенных горизонтов может превышать 50 % общих запасов углерода почв. Максимальными запасами органического углерода характеризуются экосистемы болот (в переувлажненных лесах на болотных торфяных низинных почвах они могут превышать 65 кгС/м2), причем большая часть запасов органического вещества сосредоточена торфяной толще (20-65 кг/м2) (табл. 2). Рис. 2А демонстрирует соотношение углеродных пулов (минимальные и максимальные значения) в основных ненарушенных экосистемах южной тайги.
Таблица 2 – Запасы углерода в основных естественных и антропогенно-преобразованных экосистемах южной тайги
Растительность |
Почвы |
Гранулометрический состав почв |
Запасы Сорг., кг/м2 |
Индекс экосис-темы рис. 2 |
|||||
Почва |
Подстилка, торф |
Фитомасса |
|||||||
min |
max |
min |
max |
min |
max |
||||
Потенциальные |
|||||||||
Сосняки Ельники |
подзолы иллювиально-железистые, дерново-подзолы иллювиально-железистые, дерново-подзолистые |
песчаные супесчаные легкосуглинистые |
3,8 |
5,5 |
0,9 |
1,1 |
10,7 |
12,9 |
С-Е По-Пд |
Ельники |
дерново-подзолистые |
средне-, тяжелосуглинистые, глинистые |
5,4 |
7,8 |
0,9 |
1,0 |
11,5 |
12,9 |
Ел Пд |
Переувлажненные и заболоченные леса |
подзолы глеевые, дерново-подзолисто-глеевые, торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевые, дерново-глеевые, перегнойно-глеевые |
без разделения |
14,9* |
23,3* |
|
|
6,5 |
8,2 |
П З Пгд-Пгт |
Болота |
торфяные болотные (верховые, переходные, низинные) |
|
0 |
4,0 |
20,0 |
65,0 |
0,2 |
6,4 |
_Б_ Тв-Тн |
Современные |
|||||||||
Пашни, сенокосы, пастбища |
дерново-подзолы, дерново-подзолистые почвы |
супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
4,4 |
8,4 |
0,0 |
0,1 |
0,2 |
0,8 |
_Пах_ По-Пд |
Залежи и молодые леса |
дерново-подзолы иллювиально-железистые, дерново-подзолистые почвы |
песчаные, супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
4,9 |
7,6 |
0,1 |
0,6 |
0,7 |
4,5 |
Л мол По-Пд |
Полновозрастные леса |
дерново-подзолы иллювиально-железистые, дерново-подзолистые почвы |
песчаные, супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
4,2 |
7,8 |
0,9 |
1,1 |
10,7 |
13,9 |
Л зр По-Пд |
Переувлажненные, заболоченные леса |
подзолы глеевые, дерново-подзолисто-глеевые, торфяно- и торфянисто-подзолисто-глеевые, дерново-глеевые и перегнойно-глеевые |
без разделения |
14,9* |
23,3* |
|
|
6,5 |
8,2 |
П З Пгд-Пгт |
Болота |
торфяные болотные (верховые, переходные, низинные) |
|
0,0 |
4,0 |
20,0 |
65,0 |
0,2 |
6,4 |
_Б_ Тв-Тн |
Дороги, земли застройки, нарушенные, прочие земли |
|
|
0,3 |
7,5 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
0,5 |
Пр |
* суммарные запасы органического углерода в почве и подстилке
Рис. 2. – Запасы и соотношение пулов углерода в восстановленных и современных экосистемах южной тайги, кг/м2
1 – почва, 2 – подстилка и/или торф, 3 – фитомасса, 4 – минеральные + органогенные горизонты (для этих экосистем приведены суммарные запасы углерода в минеральных и органических горизонтах почв и подстилке).
А – потенциальные запасы углерода; Б – современные запасы углерода.
Обозначения экосистем приведены в таблице 2.
В настоящее время большая часть территории Костромской области используется в лесном хозяйстве: леса и нелесная древесная растительность занимают свыше 69 % площади, более половины ее покрыто мелколиственными (преимущественно березовыми) лесами, а остальное пространство поделено примерно поровну между сосняками и ельниками. Самыми старыми лесами, «спелыми и перестойными» (т.е. с возрастом 80-120 лет и выше), занято менее 15 % площади области, на молодые леса и зарастающие лесом залежи приходится около 30 %. В сельскохозяйственное производство вовлечено около 10 % территории, причем, пашня занимает лишь 3,5 %, сенокосы и пастбища – около 5,2, общая площадь залежных земель достигает 8 % (табл. 1).
В южно-таежном регионе на землях сельскохозяйственного назначения (пашнях, сенокосах, пастбищах) и землях лесного фонда запасы углерода в 100-см слое почв (включая подстилку) различаются незначительно (от 4,5 кг С/м2 в легких по гранулометрическому составу дерново-подзолах до 8,5 кг С/м2 в суглинистых дерново-подзолистых почвах) (табл. 2). Углеродный пул фитомассы лесных земель в десять и более раз превышает таковой на землях сельскохозяйственного использования, кроме того, он значительно зависит от возраста и видового состава растительности, поэтому различия в современных запасах углерода в автоморфных экосистемах южной тайги определяются главным образом типом, возрастом и видовым составом растительности (рис 2Б).
Рассматривая соотношение основных углеродных пулов, актуальных и потенциальных, на территории Костромской области, можно отметить, что более половины общих потенциальных запасов органического углерода приходится на фитомассу лесных экосистем, которые в доантропогенный период занимали 90 % площади. При этом почвенный (включая подстилку) пул автоморфных лесных экосистем, составляет лишь 35 % общих запасов углерода. Экосистемы болот и переувлажненных лесов на различных оглеенных, торфянистых и перегнойных почвах, занимающие 8 % территории, вносят около 13 % в общие запасы углерода. Углеродный пул почв переувлажненных экосистем состоит преимущественно из углерода торфяной толщи и других органогенных горизонтов, при этом он значительно превышает пул фитомассы (в 6 раз). (рис 3).
Рис. 3. – Соотношение площадей и пулов органического углерода основных восстановленных экосистем Костромской области
Экосистемы: 1 – сосняки на дерново-подзолах песчаных, супесчаных; 2 – сосняки и ельники на дерново-подзолистых легко-, средне- и тяжелосуглинистых почвах; 3 – болота и переувлажненные леса;
Запасы углерода: а – фитомасса, б – почвы.
В настоящее время величина почвенного пула достигает 60 % общих запасов углерода территории, на углерод торфа и органогенных горизонтов переувлажненных почв приходится более четверти этого количества. Вклад фитомассы в общий запас углерода территории – около 40 %, причем «спелые и перестойные» леса обеспечивают 27 % углеродного пула фитомассы. Доля фитомассы сельскохозяйственных и постсельскохозяйственных земель в общих запасах углерода составляет только 0,5 %, тогда как занимаемая ими площадь превышает 16 % территории области (рис 4).
Рис. 4. – Соотношение площадей и пулов углерода основных современных экосистем Костромской области
Экосистемы: 1 – сельскохозяйственные земли; 2 – леса и другие лесные насаждения; 3 – остальное;
Запасы углерода: а – фитомасса; б – минеральная часть почв; в – торф и органогенные горизонты переувлажненных почв
Изменение величины и структуры запасов углерода в лесостепи
В доантропогенный период большую часть территории Курской области занимали экосистемы луговых и настоящих степей на оподзоленных, выщелоченных или типичных черноземах (60 %), около 12 % площади покрывали широколиственные леса на черноземах, а остальное пространство (28 %) приходилось на широколиственные или смешанные сосново-широколиственные леса преимущественно на различных серых лесных почвах (от светло- до темно-серых) различного гранулометрического состава. Схематическая карта восстановленных почвенно-растительных комплексов Курской области представлена на рис 5.
Рис. 5. – Схематическая карта восстановленных почвенно-растительных комплексов Курской области
Условные обозначения: Луговые степи на черноземах: 1 – оподзоленных и выщелоченных легко- и среднесуглинистых; 2 – выщелоченных и типичных тяжелосуглинистых; Липово-дубовые леса на: 3 – черноземах оподзоленных и выщелоченных легко- и среднесуглинистых; 4 – черноземах выщелоченных и типичных тяжелосуглинистых; 5 – серых и темно-серых лесных среднесуглинистых; 6 – дерново-подзолистых, серых и темно-серых лесных легкосуглинистых почвах; Сосново-широколиственные леса на: 7 – серых и темно-серых лесных среднесуглинистых почвах; 8 – дерново-подзолистых, серых и темно-серых лесных легкосуглинистых почвах; 9 –пойменные экосистемы.
Потенциальные запасы углерода в восстановленных экосистемах лесостепи изменяются от 15-18 кгС/м2 в сосновых и сосново-широколиственных лесах на легких по гранулометрическому составу почвах (дерново-подзолах, дерново-подзолистых, светло-серых лесных) до 31-38 кг С/м2 в настоящих и луговых степях на суглинистых черноземах (оподзоленных, выщелоченных и типичных) (табл.3). Экосистемы широколиственных лесов характеризуются наибольшим разбросом значений потенциальных запасов углерода. При формировании таких лесов на относительно бедных светло-серых и серых лесных почвах углеродный пул составляет 20-25 кгС/м2, примерно поровну распределяясь между почвой и фитомассой. В широколиственных лесах на оподзоленных или выщелоченных черноземах запасы углерода могут достигать 40 кгС/м2, при этом вклад почвенного пула в два раза превышает вклад фитомассы (табл.3). Соотношения пулов углерода (минимальные и максимальные значения) в основных естественных экосистемах лесостепи приводится на рис. 6А.
Таблица 3 – Запасы углерода в основных естественных и антропогенно-преобразованных экосистемах лесостепи
Растительность |
Почвы |
Гранулометрический состав почв |
Запасы Сорг., кг/м2 |
Индекс экосис-темы рис. 6 |
|||||
Почва |
Подстилка, торф |
Фитомасса |
|||||||
min |
max |
min |
max |
min |
max |
||||
Потенциальные |
|||||||||
Сосняки, сосново-широколиственные леса |
дерново-подзолы иллювиально-железистые, дерново-подзолистые, светло-серые лесные |
песчаные супесчаные легкосуглинистые |
5,1 |
7,0 |
0,5 |
0,7 |
9,3 |
10,5 |
С-Ш По-Пд |
Широколиственные леса |
светло-серые лесные, серые лесные, темно-серые лесные, черноземы оподзоленные, выщелоченные |
легко-, средне-, тяжелосуглинистые, глинистые |
8,0 |
26,2 |
0,4 |
0,5 |
13,0 |
13,7 |
_Ш_ СЛ-Ч |
Степи: луговые, настоящие |
черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные |
легко-, средне-, тяжелосуглинистые, глинистые |
30,3 |
36,5 |
0,1 |
0,2 |
0,6 |
0,8 |
_Ст_ Чоп–Чт |
Луга, луговые степи, лугово-кустарниковая растительность |
пойменные слабокислые и нейтральные, лугово-черноземные |
без разделения |
21,0 |
36,5 |
0,2 |
0,3 |
0,9 |
7,4 |
Луг А-Чл |
Современные |
|||||||||
Пашни |
серые лесные, темно-серые лесные |
легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
8,9 |
15,0 |
0,0 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
Пах СЛ |
черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные |
легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
16,7 |
30,5 |
0,0 |
0,1 |
0,4 |
0,5 |
Пах Ч |
|
Сенокосы, пастбища |
серые лесные, темно-серые лесные, черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные |
легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
10,0 |
31,7 |
0,2 |
0,3 |
0,6 |
0,9 |
Сен СЛ-Ч |
Сосновые, сосново-широколиственные и широколиственные леса от молодых до полновозрастных |
светло-серые, серые, темно-серые лесные, черноземы оподзоленные |
песчаные, супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые |
7,0 |
18,0 |
0,4 |
0,5 |
5,8 |
12,3 |
Лес СЛ-Ч |
Центрально-Черноземный заповедник |
чернозем выщелоченный, типичный |
|
28,0 |
44,0 |
0,5 |
0,2 |
0,7 |
13,7 |
Зап Ч |
Дороги, земли застройки, прочие земли |
|
|
0,3 |
19,4 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
1,0 |
Пр |
Рис. 6. – Запасы и соотношение пулов углерода в восстановленных и современных экосистемах лесостепи, кг/м2
1 – почва, 2 – подстилка, 3 – фитомасса.
А – потенциальные запасы углерода; Б – современные запасы углерода.
Обозначения экосистем приведены в таблице 3.
В настоящее время Курская область, как и многие другие лесостепные регионы, характеризуется высокой степенью антропогенной измененности: естественная растительность практически сведена, более 80 % площади занято землями сельскохозяйственного использования, среди которых преобладают пашни (50 %), на сенокосы и пастбища приходится 15 % территории, несколько более 10 % – на залежные земли. Часть оставленных под залежи в 1990-2012 гг. земель к настоящему времени вновь распахано. На все покрытые древесной растительностью земли (леса и лесозащитные полосы) приходится около 10 % площади области (табл. 1).
Максимальные современные запасы углерода в Курской области (более 40-45 кг С/м2) характерны для целинных экосистем Центрально-Черноземного заповедника. Заметно ниже они в агроэкосистемах, как на серых лесных почвах (9,5-17 кг С/м2), так и на черноземах (17-33 кг С/м2) и в экосистемах лесного фонда (13-29 кг С/м2) (рис. 6Б).
В доантропогенный период почвы Курской области обеспечивали около 83 % потенциальных запасов углерода региона. Пул фитомассы лесных экосистем, которые до начала антропогенного освоения покрывали около 40 % территории области, составлял немногим более 15 %, а почвенный пул – около 23 %; на почвы ненарушенных степей приходилось более 60 % общих запасов углерода. (рис 7). В настоящее время вклад почв в общие запасы углерода территории достигает 94 %, что обусловлено преобладанием черноземов в составе почвенного покрова и их высокой природной гумусированностью. Практически полное сведение естественной растительности привело к тому, что углеродный пул фитомассы составляет всего 5,8 % общего углеродного пула. На биомассу древесной растительности (леса и лесозащитные полосы), которые занимают менее 10 % площади, приходится 3,2 % общего углерода. Основной вклад в современные запасы вносят сельскохозяйственные земли (83,9 % – почвы; 2,3 % – фитомасса). (рис. 8).
Рис. 7. – Соотношение площадей и пулов углерода основных восстановленных экосистем Курской области
Экосистемы: 1 – степи на черноземах (оподзоленных, выщелоченных, типичных); 2 – липово-дубовые леса на черноземах (оподзоленных, выщелоченных); 3 – липово-дубовые и сосново-широколиственные леса на дерново-подзолистых и серых лесных почвах.
Запасы углерода: а – фитомасса, б – почвы
Рис. 8. – Соотношение площадей и пулов углерода основных современных экосистем Курской области
Экосистемы: 1 – сельскохозяйственные земли; 2 – леса и другие лесные насаждения; 3 – остальное.
Запасы углерода: а – фитомасса, б – почвы.
Сравнительная оценка динамики углеродных пулов в регионах южной тайги и лесостепи за период антропогенного использования
Общепризнано, что оценка запасов углерода и соотношения его пулов, а также их динамики при изменении режимов землепользования позволяет количественно оценить возможные выбросы CO2 в результате различных антропогенных воздействий. [2]. По нашему мнению, сравнение актуальных и потенциальных запасов и пулов углерода характеризует их долговременную динамику за весь период антропогенного воздействия в регионах, испытавших многократные разнонаправленные смены типов землепользования. Особую ценность представляют площадные региональные оценки, которые позволяют получить представление об экологической устойчивости территории и могут способствовать разработке оптимальной стратегии развития, сочетающей экономическую целесообразность с поддержанием ассимиляционной способности экосистем и, следовательно, исторически сложившихся циклов вещества и энергии.
Наши расчеты показали, что углеродные пулы территорий обеих рассмотренных областей за исторический период заметно снизились: потенциальные запасы углерода на территории Костромской области составляют 1180*106 т, что приблизительно на 24 % превышает современные (893*106 т); в Курской области потенциальные запасы органического углерода (1016*106 т ) выше актуальных (693*106 т ) на 32 %.
Поскольку степень урбанизированности рассмотренных областей различается незначительно: дорогами, нарушенными землями, землями застройки, свалками, оврагами и т.п. занято менее 5 % площади (Костромская – 2,4; Курская – 4,6), то разницу между потенциальными и реальными запасами углерода можно рассматривать как суммарный результат влияния различной стратегии землепользования за антропогенный период в конкретных природных условиях. Углеродный пул фитомассы Костромской области (южная тайга) снизился более, чем на 40 %, что обусловлено активной лесохозяйственной деятельностью в регионе. Слабое развитие в Костромской области сельского хозяйства и близкие показатели запасов углерода в почвах сельскохозяйственных и лесных земель обусловливают незначительные различия в оценках потенциальных и современных запасов углерода в почвах области. Некоторое снижение современного углеродного пула почвы, включая подстилку и торф, по сравнению с потенциальным (на 1-2 %) обусловлено выработкой к настоящему времени части торфяных месторождений и исключением из оценки земель, значительно измененных антропогенным воздействием (дороги, свалки, нарушенные земли и т.п). В Курской области (лесостепь) высокая степень распашки территории и практически полное сведение древесной растительности привели к выраженному снижению углеродных пулов, как фитомассы, так и почвы (почти на 75 % и на 23-27 %, соответственно) (табл. 4).
Таблица 4 – Современные запасы углерода на территориях модельных областей, % от потенциальных
Область Пулы углерода |
Костромская |
Курская |
Общие запасы |
76 |
68 |
Фитомасса |
57 |
24 |
Почва |
98-99 |
73-77 |
Сравнение средневзвешенных показателей общих запасов углерода, соотношения пулов и их динамики позволяет оценить природные и хозяйственные особенности рассмотренных областей. Так, общие запасы органического углерода на территории Курской области значительно превышают таковые в Костромской области: потенциальные – почти в 2 раза, современные – в 1,5 раза (рис. 9). В обоих регионах за период антропогенного использования запасы фитомассы заметно снизились, как по абсолютной величине, так и относительно общих запасов углерода (табл. 4, рис. 9). В Костромской области, где значительная площадь занята в настоящее время молодыми лесами, единственной возможностью увеличения общих запасов углерода территории является повышение доли полновозрастных лесов в лесном фонде, что будет сопровождаться накоплением фитомассы и лесной подстилки при их формировании. В Курской области, где в настоящее время древесные насаждения занимают ничтожные площади, повышение запасов растительной биомассы особенно актуально. Для достижения этой цели должны быть использованы все возможности: восстановление лесной растительности, хотя бы на неудобьях и эрозионноопасных участках, расширение и оптимизация системы защитных полос, создание сети экологических коридоров, а также повышение доли садов в структуре сельскохозяйственных земель. В лесостепных регионах лесные насаждения, находящиеся на южной границе своего ареала, кроме повышения запасов органического углерода территории за счет накопления растительной биомассы, способствуют сохранению биологического разнообразия, регуляции гидрологического режима и создают благоприятный микроклимат.
Рис. 9. – Средневзвешенные потенциальные и современные запасы органического углерода в почвах модельных областей, кг/м2
1, 4 – минеральная толща, 2, 5 – органогенные горизонты (подстилка, торф, степной войлок), 3, 6 – фитомасса; А – Костромская, Б – Курская;
Запасы углерода, кг/м2: П – потенциальные; С – современные.
Пахотные почвы южной тайги по запасам гумуса сравнимы с естественными аналогами, учитывая невысокую степень распашки Костромской области, на их долю приходится лишь 2,5-3,0 % от общих запасов углерода. По этой причине трудно ожидать повышения запасов органического вещества в почвах области вследствие зарастания залежных земель. Заметный вклад (почти треть) в запасы углерода вносят мощные органогенные горизонты (торфяные, торфянистые, перегнойные) переувлажненных почв. Органическое вещество таких почв значительно менее устойчиво к разложению по сравнению с гумусом минеральных горизонтов, поэтому баланс углерода региона может коренным образом измениться при смене режима их функционирования (осушении, пожарах, разработке торфяных залежей и др.).
Большая часть углеродного пула лесостепи приходится на почвы – темно-серые лесные и высокогумусированные черноземы (оподзоленные, выщелоченные, типичные), именно этот углерод в большой мере обеспечивает высокое плодородие этих почв. Перевод существенных площадей пахотных земель в залежи в лесостепном регионе вряд ли возможен, но оптимизация структуры сельскохозяйственных земель с увеличением доли пастбищ, сенокосов и участков восстановленной растительности за счет сокращения пашни может предотвратить дальнейшее снижение и, возможно, позволит несколько увеличить запасы углерода в почвах.
Пул органического углерода почвы значительно более стабилен по сравнению с растительной биомассой, при отсутствии эрозии, даже в условиях истощительного землепользования, значительная часть гумуса сохраняется. Расчеты показали, что за исторический период на территориях рассмотренных областей соотношение углеродных пулов сдвинулось в сторону почв, в настоящее время запасы углерода в 100-см слое почв, включая подстилку и торф, превышают таковые в фитомассе (в Курской области – многократно) (рис. 9). Таким образом, интенсификация антропогенного использования территории, как в лесном, так и в сельскохозяйственном производстве, повышает роль почвенного покрова в поддержании углеродного баланса регионов.
Заключение
Предложен и опробован алгоритм региональной оценки потенциальных и актуальных запасов углерода для территорий субъектов РФ. Вычисления базируются на единой картографической основе, учитывают таксономическую принадлежность и гранулометрический состав почв, типы современных земельных угодий и типо-возрастную структуру восстановленной и современной растительности. Расчеты выполнены на примере двух административных областей Европейской России: Костромской (южная тайга) и Курской (лесостепь). Разница в оценках потенциальных и актуальных углеродных пулов принимается за изменение запасов углерода за исторический период на территориях, различающихся по природным особенностям и преобладающим типам землепользования.
Согласно расчетам, запасы органического углерода уменьшились на 24 % на территории Костромской области, и на 32 % – в Курской области. В Костромской области (южная тайга) заметное снижение углеродного пула фитомассы (на 40 %) обусловлено активным использованием лесного фонда, а незначительное уменьшение запасов органического углерода в почвах (на 1-2 %) – слабым развитием здесь сельскохозяйственного производства. Углеродный пул фитомассы в современных лесах может превышать почвенный пул, поэтому различия в запасах углерода в автоморфных экосистемах определяются главным образом типом и возрастом растительности. Максимальными запасами органического углерода характеризуются болотные торфяные почвы (24-65 кг/м2), в автоморфных почвах сельскохозяйственных угодий (пашен, сенокосов и пастбищ), и лесов запасы углерода различаются незначительно (от 4,5 кг/м2 в 100-см толще легких по гранулометрическому составу дерново-подзолах до 7,5 кг/м2 в суглинистых дерново-подзолистых почвах), поэтому в южной тайге перевод пахотных земель в залежи не может оказать существенного влияния на увеличение запасов органического углерода в почве, но способствует повышению общих запасов углерода в экосистемах за счет роста растительной биомассы и формирования подстилки.
В Курской области (лесостепь) высокая степень распашки территории и практически полное сведение древесной растительности привели к значительному снижению углеродных пулов как фитомассы, так и почвы (на 75 и 23-27 %, соответственно). Максимальные запасы почвенного углерода (33-38 кг С/м2), характеризуют целинные тяжелосуглинистые и глинистые выщелоченные и типичные черноземы, в пахотных аналогах они значительно ниже (23-28 кг С/м2). Широкомасштабный перевод пахотных земель в залежи здесь невозможен по экономическим соображениям, но оптимизация структуры сельскохозяйственных земель, включающая увеличение площади пастбищ и сенокосов за счет сокращения пахотных земель и увеличение размеров участков древесных насаждений может несколько увеличить запасы углерода территории и предотвратит их дальнейшее снижение. Таким образом, природно-географические и хозяйственные особенности регионов обусловливают различие стратегий оптимизации использования земель для сохранения запасов углерода и повышения экологической устойчивости регионов. Общим является лишь требование повышения «мозаичности» территорий по типам угодий, составу и возрасту растительности с обязательным сохранением участков с целинными, минимально-нарушенными или восстановленными природными комплексами.
Показано, что в обеих областях в настоящее время запасы углерода в 100-см слое почвы превышают таковые в фитомассе (в лесостепи – многократно), т.е. интенсификация антропогенного использования территории, как в лесном, так и в сельском хозяйстве, повышает роль почвенного покрова в поддержании углеродного баланса региона.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты №15-04-03564 и 16-04-00592).
Список литературы
- Вомперский, С. Э., Иванов, А. И., Цыганова, О. П., Валяева, Н. А., Глухова, Т. В., Дубинин, А. И., Глухов, А. И., Маркелова, JI. Г. Заболоченные органогенные почвы и болота России и запас углерода в их торфах // Почвоведение, 1994. №12. – С. 17-25.
- Живая планета 2010. Биоразнообразие, биоемкость и развитие. Доклад. WWF International. (wwf-lpr2010_rus_part01-3).
- Замолодчиков, Д. Г., Грабовский, В. И., Краев, Г. Н. Региональная оценка бюджета углерода лесов (РОБУЛ). Версия 1.1. М.: ЦЭПЛ РАН. 2011. www.cepl.rssi.ru/regional.htm.
- Земельный фонд Российской Федерации на 1 января 2012 г. Стат.сб. // Росреестр. М., 2012.
- Информационно-аналитическое управление Костромской области. Информация о месторождениях торфа на территории Костромской области. (http://dip-kostroma.ru/news/1409.html).
- 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. №6. – С. 3-10.
- Карта почвенно-географического районирования. // Под ред. Г. В. Добровольского, И. С. Урусевской, И. О. Алябиной Национальный атлас почв Российской Федерации. 2011.
- Карта растительности СССР (для высших учебных заведений) М. 1:4000000. М. ГУГК., 1990.
- Кудряшова, С. Я., Байков, К. С., Титлянова, А. А., Дитц, Л. Ю., Косых, Н. П., Махатков, И. Д., Шибарева, С. В. Распределенная ГИС для оценки запасов углерода в почвах бореальной зоны Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2011. т. 18. №5. – С. 641-655.
- Левин, Ф. И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции // Агрохимия. 1977. №8. – С. 36-42.
- Лесной план Костромской области. http://adm44.ru/economy/wood/.
- Лесной план Курской области. 2008. http://adm.rkursk.ru/.
- Люри, Д. И., Горячкин, С. В., Караваева, Н. А., Денисенко, Е. А., Нефедова, Т. Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в XX веке и постагрогенное восстановление растительности и почв // М. ГЕОС, 2010. – 416 с.
- Орлов, Д. С., Бирюкова, О. Н., Суханова, Н. И. Органическое вещество почв Российской Федерации // М. Наука, 1996. – 254 с.
- Почвенная карта РСФСР // Под ред. В. М. Фридланда. Масштаб 1:2500000. М.: ГУГУК. 1988 (Скорректированная цифровая версия, 2007).
- Природно-ресурсный потенциал Курской области. Торф. http://kurskoblinvest.ru/o-regione/prirodno-resursnyj-potentsial
- Продуктивность экосистем Северной Евразии, (на основе работ Базилевич, 1979, 1993 и др.; Базилевич, Тишков, 1981, 1983, 1986, 1988; Bazilevich, Tishkov, 1997; Базилевич и др., 1987, 1988; Вильчек, 1984, 1986, 1987; Тишков, 1986; Тишков, Турсина, 1985, 1986; Тишков, Шеремет, 1986; Тишков, Царевская, 1995; Царевская, 1989 и др.) http://biodat.ru/db/prod/index.htm/
- Регионы России. Основные характеристики субъектов Российской Федерации. Стат. сб. // Росстат. М., 2012.
- Рыжова, И. М., Подвезенная, М. А. Запасы гумуса в автономных почвах природных экосистем Восточно-Европейской равнины и их чувствительность к изменениям параметров круговорота углерода // Почвоведение. 2003. № 9. – С.1043-1049.
- Рыжова, И. М., Подвезенная, М. А. Теоретическая и экспериментальная оценка запасов гумуса в автономных почвах природных экосистем Восточно-Европейской равнины // Вестник Моск. ун-та. сер.17. Почвоведение. 2001. №3. – С. 33-38.
- Семенов, В. М., Когут, Б. М. Почвенное органическое вещество // М. ГЕОС, 2015. – 232 с.
- Титлянова, А. А., Булавко, Г. И. Кудряшова, С. Я., Наумов, А. В., Смирнов, В. В., Танасиенко, А. А. Запасы и потери органического углерода в почвах Сибири // Почвоведение. 1998. №1. – С. 51-59.
- Титлянова, А. А., Кудряшова, С. Я., Косых, Н. П., Шибарева, С. В. Биологический круговорот углерода и его изменение под влиянием деятельности человека на территории Южной Сибири // Почвоведение. 2005. №10. – С. 1240-1250.
- Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодьях России /Замолодчиков Д. Г., Коровин Г. Н., Уткин А. И., Честных О. В., Сонген Б./ М. Товарищество научных изданий КМК, 2005. – 212 с.
- Углерод в экосистемах лесов и болот России // Под ред. В. А. Алексеева, Р. А. Бердси. Красноярск, 1994. – 224 с.
- Усольцев, В. А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база данных и география // Екатеринбург. УрО РАН, 2001. – 707 с.
- Уткин, А. И., Замолодчиков, Д. Г., Честных, О. В., Коровин, Г. Н., Зукерт, Н. В., Леса России как резервуар органического углерода биосферы // Лесоведение. 2001. №5. – С. 8-23.
- Чернова, О. В., Рыжова, И. М., Подвезенная, М. А. Опыт региональной оценки изменений запасов углерода в почвах южной тайги и лесостепи за исторический период // Почвоведение. 2016. №8. – С. 1013-1028.
- Щепащенко, Д. Г., Мухортова, Л. В., Швиденко, А. З., Ведрова, Э. Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. №2. – С. 123-132.
- Chiarucci, A., Araujo, M. B., Decocq, G, Beierkuhnlein, C., Fernandez-Palacios, J. M. The concept of potential natural vegetation: an epitaph? // Journal of Vegetation Science. 2010. – P. 1-7.
- Guo, L. B., Gifford, R. M. Soil carbon stocks and land use change: a meta analysis. Global Change Biology v. 8. Is. 4. 2002. – P. 345–360 (DOI: 10.1046/j.1354-1013.2002.00486.x)
- IPCC (2006) Generic methodologies applicable to multiple land use categories // In: 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (eds Eggleston H., Buendia L., Miwa K., Ngara T., Tanabe K.). Intergovernmental Panel on Climate Change, Hayama, Kanagawa, Japan.
- Nieder, R., Benbi, D. K. Carbon and Nitrogen in the Terrestrial // Springer. 2008. – 430 p.
- Poeplau, C., Don, A., Vesterdal, L., Leifeld, J., Van Wesemael, B. A. S., Schumacher, J., and Gensior, A.: Temporal dynamics of soil organic carbon after land-use change in the temperate zone – carbon response functions as a model approach // Glob. Change Biol. 2011. v. 17. – P. 2415–2427.
- Post, W. M., Kwon, K. C. Soil carbon sequestration and land use change: processes and potential // Global Change Biology. 2000. V. 6. – P. 317–328.
- Smith, P., Davies, C. A., Ogle, S., Zanchi, G., Bellarby, J., Bird, N., Boddey, R., McNamara, N. P., Powlson, D., Cowie, A., van Noordwijk, M., Davis, S. C., de B. Richter, D., et al. Towards an integrated global framework to assess the impacts of land use and management change on soil carbon: current capability and future vision // Global Change Biology. 2012. (DOI: 10.1111/j. 1365-2486.2012.02689.x.)
Spisok literatury
- Vomperskij, S. E'., Ivanov, A. I., Cyganova, O. P., Valyaeva, N. A., Gluxova, T. V., Dubinin, A. I., Gluxov, A. I., Markelova, JI. G. Zabolochennye organogennye pochvy i bolota Rossii i zapas ugleroda v ix torfax // Pochvovedenie, 1994. №12. – S. 17-25.
- Zhivaya planeta 2010. Bioraznoobrazie, bioemkost' i razvitie. Doklad. WWF International. (wwf-lpr2010_rus_part01-3).
- Zamolodchikov, D. G., Grabovskij, V. I., Kraev, G. N. Regional'naya ocenka byudzheta ugleroda lesov (ROBUL). Versiya 1.1. M.: CE'PL RAN. 2011. www.cepl.rssi.ru/regional.htm.
- Zemel'nyj fond Rossijskoj Federacii na 1 yanvarya 2012 g. Stat. sb. // Rosreestr. M., 2012.
- Informacionno-analiticheskoe upravlenie Kostromskoj oblasti. Informaciya o mestorozhdeniyax torfa na territorii Kostromskoj oblasti. (http://dip-kostroma.ru/news/1409.html).
- Isaev, A. S., Korovin, G. N., Utkin, A. I., Pryazhnikov, A. A., Zamolodchikov, D. G. Ocenka zapasov i godichnogo deponirovaniya ugleroda v fitomasse lesnyx e'kosistem Rossii // Lesovedenie. 1993. №6. – S. 3-10.
- Karta pochvenno-geograficheskogo rajonirovaniya. // Pod red. G. V. Dobrovol'skogo, I. S. Urusevskoj, I. O. Alyabinoj Nacional'nyj atlas pochv Rossijskoj Federacii. 2011.
- Karta rastitel'nosti SSSR (dlya vysshix uchebnyx zavedenij) M. 1:4000000. M. GUGK., 1990.
- Kudryashova, S. Ya., Bajkov, K. S., Titlyanova, A. A., Ditc, L. Yu., Kosyx, N. P., Maxatkov, I. D., Shibareva, S. V. Raspredelennaya GIS dlya ocenki zapasov ugleroda v pochvax boreal'noj zony Zapadnoj Sibiri // Sibirskij e'kologicheskij zhurnal. 2011. t. 18. №5. – S. 641-655.
- Levin, F. I. Kolichestvo rastitel'nyx ostatkov v posevax polevyx kul'tur i ego opredelenie po urozhayu osnovnoj produkcii // Agroximiya. 1977. №8. – S. 36-42.
- Lesnoj plan Kostromskoj oblasti. http://adm44.ru/economy/wood/.
- Lesnoj plan Kurskoj oblasti. 2008. http://adm.rkursk.ru/.
- Lyuri, D. I., Goryachkin, S. V., Karavaeva, N. A., Denisenko, E. A., Nefedova, T. G. Dinamika sel'skoxozyajstvennyx zemel' Rossii v XX veke i postagrogennoe vosstanovlenie rastitel'nosti i pochv // M. GEOS, 2010. – 416 s.
- Orlov, D. S., Biryukova, O. N., Suxanova, N. I. Organicheskoe veshhestvo pochv Rossijskoj Federacii // M. Nauka, 1996. – 254 s.
- Pochvennaya karta RSFSR // Pod red. V. M. Fridlanda. Masshtab 1:2500000. M.: GUGUK. 1988 (Skorrektirovannaya cifrovaya versiya, 2007).
- Prirodno-resursnyj potencial Kurskoj oblasti. Torf. http://kurskoblinvest.ru/o-regione/prirodno-resursnyj-potentsial
- Produktivnost' e'kosistem Severnoj Evrazii, (na osnove rabot Bazilevich, 1979, 1993 i dr.; Bazilevich, Tishkov, 1981, 1983, 1986, 1988; Bazilevich, Tishkov, 1997; Bazilevich i dr., 1987, 1988; Vil'chek, 1984, 1986, 1987; Tishkov, 1986; Tishkov, Tursina, 1985, 1986; Tishkov, Sheremet, 1986; Tishkov, Carevskaya, 1995; Carevskaya, 1989 i dr.). http://biodat.ru/db/prod/index.htm/
- Regiony Rossii. Osnovnye xarakteristiki sub"ektov Rossijskoj Federacii. Stat. sb. // Rosstat. M., 2012.
- Ryzhova, I. M., Podvezennaya, M. A. Zapasy gumusa v avtonomnyx pochvax prirodnyx e'kosistem Vostochno-Evropejskoj ravniny i ix chuvstvitel'nost' k izmeneniyam parametrov krugovorota ugleroda // Pochvovedenie. 2003. № 9. – S.1043-1049.
- Ryzhova, I. M., Podvezennaya, M. A. Teoreticheskaya i e'ksperimental'naya ocenka zapasov gumusa v avtonomnyx pochvax prirodnyx e'kosistem Vostochno-Evropejskoj ravniny // Vestnik Mosk. un-ta. ser.17. Pochvovedenie. 2001. №3. – S. 33-38.
- Semenov, V. M., Kogut, B. M. Pochvennoe organicheskoe veshhestvo // M. GEOS, 2015. – 232 s.
- Titlyanova, A. A., Bulavko, G. I. Kudryashova, S. Ya., Naumov, A. V., Smirnov, V. V., Tanasienko, A. A. Zapasy i poteri organicheskogo ugleroda v pochvax Sibiri // Pochvovedenie. 1998. №1. – S. 51-59.
- Titlyanova, A. A., Kudryashova, S. Ya., Kosyx, N. P., Shibareva, S. V. Biologicheskij krugovorot ugleroda i ego izmenenie pod vliyaniem deyatel'nosti cheloveka na territorii Yuzhnoj Sibiri // Pochvovedenie. 2005. №10. – S. 1240-1250.
- Uglerod v lesnom fonde i sel'skoxozyajstvennyx ugod'yax Rossii /Zamolodchikov D. G., Korovin G. N., Utkin A. I., Chestnyx O. V., Songen B./ M. Tovarishhestvo nauchnyx izdanij KMK, 2005. – 212 s.
- Uglerod v e'kosistemax lesov i bolot Rossii // Pod red. V. A. Alekseeva, R. A. Berdsi. Krasnoyarsk, 1994. – 224 s.
- Usol'cev, V. A. Fitomassa lesov Severnoj Evrazii: baza dannyx i geografiya // Ekaterinburg. UrO RAN, 2001. – 707 s.
- Utkin, A. I., Zamolodchikov, D. G., Chestnyx, O. V., Korovin, G. N., Zukert, N. V., Lesa Rossii kak rezervuar organicheskogo ugleroda biosfery // Lesovedenie. 2001. №5. – S. 8-23.
- Chernova, O. V., Ryzhova, I. M., Podvezennaya, M. A. Opyt regional'noj ocenki izmenenij zapasov ugleroda v pochvax yuzhnoj tajgi i lesostepi za istoricheskij period // Pochvovedenie. 2016. №8. – S. 1013-1028.
- Shhepashhenko, D. G., Muxortova, L. V., Shvidenko, A. Z., Vedrova, E'. F. Zapasy organicheskogo ugleroda v pochvax Rossii // Pochvovedenie. 2013. №2. – S. 123-132.
- Chiarucci, A., Araujo, M. B., Decocq, G, Beierkuhnlein, C., Fernandez-Palacios, J. M. The concept of potential natural vegetation: an epitaph? // Journal of Vegetation Science. 2010. – P. 1-7.
- Guo, L. B., Gifford, R. M. Soil carbon stocks and land use change: a meta analysis. Global Change Biology v. 8. Is. 4. 2002. – P. 345–360 (DOI: 10.1046/j.1354-1013.2002.00486.x)
- IPCC (2006) Generic methodologies applicable to multiple land use categories // In: 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (eds Eggleston H., Buendia L., Miwa K., Ngara T., Tanabe K.). Intergovernmental Panel on Climate Change, Hayama, Kanagawa, Japan.
- Nieder, R., Benbi, D. K. Carbon and Nitrogen in the Terrestrial // Springer. 2008. – 430 p.
- Poeplau, C., Don, A., Vesterdal, L., Leifeld, J., Van Wesemael, B. A. S., Schumacher, J., and Gensior, A.: Temporal dynamics of soil organic carbon after land-use change in the temperate zone – carbon response functions as a model approach // Glob. Change Biol. 2011. v. 17. – P. 2415–2427.
- Post, W. M., Kwon, K. C. Soil carbon sequestration and land use change: processes and potential // Global Change Biology. 2000. V. 6. – P. 317–328.
- Smith, P., Davies, C. A., Ogle, S., Zanchi, G., Bellarby, J., Bird, N., Boddey, R., McNamara, N. P., Powlson, D., Cowie, A., van Noordwijk, M., Davis, S. C., de B. Richter, D., et al. Towards an integrated global framework to assess the impacts of land use and management change on soil carbon: current capability and future vision // Global Change Biology. 2012. (DOI: 10.1111/j. 1365-2486.2012.02689.x.)