Влияние лесорастительных условий на углеродопродуктивность лесов

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.

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 фитомас-сы 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. Угле-рододепонирующая 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 72,358,6 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 за- Накопление углерода, тС/га

всего экоси- в том числе в компонентах: углерод в сфере

фито- фито- органический углерод

пас, стемой масса детрит почвы биологи-

3 млн. м итого под-виж-ный углерод стабиль-ный углерод в слое более 30 см глубина тор фа, см ческого углерода

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- 79146 11,3 563,9 56,5 7,8 499,6 262,4 237,2 50 326,7

травяная

Злаково- 12730 2,2 263,2 66,8 9,2 187,2 66,7 120,5 50 142,7

пойменная

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 древесинополь-зования 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 лесорас-тительных условий (рис. 1). Наибольшие запасы углерода связаны болотными лесами (осоковая, папоротниковая, таволговая, багульниковая, долгомошная серии типов леса). Леса суходольных типов леса (вересковых, снытевых, орля-ковых, кисличных, черничных, мшистых), занимая 75% площади, депонировали лишь 31,3% углерода. В свою противоположность, леса долгомошные, ба-

гульниковые, 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 фитодет-рита - 3,1% от всего связанного лесами углерода.

Рисунок 2 - Накопление углерода лесными насаждениями в различных ле-сорастительных 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 злако-во-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.