Белова С.Д., Развенков Е.А. Углеродный потенциал лесов Дрибинского района Могилевской области
Молодежь. Образование. Общество: материалы Международной НПК (Иркутск, 02 мая 2017 г.)
Углеродный потенциал лесов Дрибинского района Могилевской области
Carbon potential of forests of Dribinsky district of Mogilev region
| Белова Светлана Дмитриевна
Bialova Sviatlana Dzmitrievna учитель ГОУ «Бельский учебно-педагогический комплекс ясли-сад-средняя школа», Беларусь, Могилевская область Дрибинский район д. Белая Развенков Евгений Александрович Razvenkov Eugeny Alexandrovich учащийся ГОУ «Бельский учебно-педагогический комплекс ясли-сад-средняя школа», Беларусь, Могилевская область Дрибинский район д. Белая |
Аннотация. В статье приведен расчет углерододепонирования и кислородопродуктивности лесов в окрестности д. Белая Дрибинского расчета с дальнейшим перерасчетом на весь район, в зависимости от породного состава леса, его возраста и физико-географический показателей. Данные работы позволяют дать рекомендации по лесовосстановительным работам.
Annotation. The article presents the calculation of carbon sequestration and oxygen productivity of forests in the suburbs of village Belaya with further recalculation of the entire Drybin district, depending on the species composition of the forest, its age and physical and geographical indicators. These studies make it possible to give recommendations on work aimed at restoring forests.
Ключевые слова: углеродный потенциал, углерододепонирование, кислородопродуктивность, фитомасса, пробная площадка, лесовосстановление, продуктивность, экосистема
Keywords: carbon potential, carbon deposition, oxygen productivity, phytomass, test ground, restoring forest , productivity, ecosystem
Беларусь с давних времен славилась своими лесами. В середине XIX века почти половина ее территории была занята лесами. В настоящее время леса занимают площадь 9,34 млн. га с общим запасом древесины 1,4 млрд. м3 (лесистость республики составляет 37,8 %). [5]
Новым и актуальным направлением эффективного лесопользования сегодня является оценка возможности лесов накапливать углерод, поэтому целью нашей работы стало: определить углеродный потенциал лесов Дрибинского района.
Поставленная цель предусматривает решение следующих задач:
- Выявить зависимость породного состава лесов Дрибинского района от физико-географических показателей: климатических и почвенных условий;
- Дать оценку общего депонирования углерода лесами Дрибинского района;
- Сделать расчет среднегодичного депонирования углерода лесами Дрибинского района Могилевской области.
Из 22 древесных пород, произрастающих в районе, лесообразующими являются 11. Доля основных лесообразующих пород со временем претерпевает изменения. сокращаются площади, занятые сосной. Доля ели возрастает, в основном, за счет естественного возобновления. Более чем в полтора раза увеличилась доля березы – она образует первый эшелон, с помощью которого лес занимает свободные пространства. Именно она в большинстве случаев заняла бросовые земли сельхозпредприятий. [2]
Физико-географическая характеристика района исследования
Дрибинский район размещен на северо-востоке Могилевской области. [1] Образован 17.07.1924 года. Площадь 767 км2 (76653 га). Район размещен в границах Оршано-Могилевской равнины. Существенное влияние как на видовой состав древесной и кустарниковой растительности, так и на продуктивность насаждений района оказывают климатические условия. В климатическом отношении территория района находится в умеренной зоне атлантико-континентальной области. Климатические условия района характеризуются достаточно теплым летом и умеренно холодной зимой. Эти климатические факторы благоприятствуют произрастанию основных древесных пород (сосны, ели, дуба, березы, ольхи, липы). Период активной вегетации (с температурой выше 100С) составляет 184 дня и начинается в конце второй декады апреля, а заканчивается в конце второй декады октября.
Характер и тип почвенного покрова во многом определяет пестроту растительного покрова и локализацию растительных сообществ по территории. Материнские породы почв территории сельсовета, как и района в целом, кислые, обогащены кремнеземом, содержат малое количество макро- и микроэлементов.
На территории района формируются следующие типы почв: 1) дерново-подзолистые; 2) дерново-подзолистые заболоченные; 3) дерново-карбонатные; 4) дерновые заболоченные; 5) торфяно-болотные; 6) аллювиальные (пойменные) дерново-заболоченные;7) аллювиальные болотные иловато-торфяные; 8) антропогенно-преобразованные. [3]
Материал и методики исследований
Объект исследования – Черневский сельский совет Дрибинского района Могилевской области.
Предмет исследования – лесные сообщества в окрестностях д.Белая..
Методология и методы: конкретными методами и принципами исследования выступают: сравнительный метод, математический и статистический анализ, литературный анализ, описательный, общегеоботанические методы, метод пробных площадок.
Для определения углеродного потенциала леса использована уникальная методика оценка общего депонирования углерода фитомассой леса. Эта методика разработана доктором с/х наук, профессором Рожковым Л.Н.
В нашем случае были заложены пробные площадки для определения лесной фитомассы. Для расчета углеродных балансов потребуется преобразование запасов (массы) стволовой древесины и других частей фитомассы в сухое органическое вещество с определением в нем углерода.
Расчет общего количества углерода, содержащегося в фитомассе лесов, производится в разрезе лесообразующих древесных видов (преобладающих пород) и сводится в таблицу. Общий запас насаждений V устанавливается по полученным данным на ПП. Рассчитывается объем в м3 одного дерева, всех на исследуемой площадке по породам, затем в целом по району. Фитомасса компонентов насаждения, приходящаяся на единицу запаса в разрезе преобладающих пород, установлена из посылки наличия связи между различными фракциями древесной фитомассы (ствол, ветви, сучья, хвоя, листья, пень, корни). Плотность сухой фитомассы, долевое содержание углерода в стволовой древесине и фракциях преобладающих пород, равно как и аналогичное в подросте, подлеске и живом напочвенном покрове, представленные в виде конверсионных коэффициентов CV[4].
Данные полученные в результате расчетов являются усредненными для здорового фитоценоза.К сожалению ограниченный объем работы не позволяет сделать корректировку полученных данных, учесть процент поврежденной хвои и степень деградированности фитоценоза, т.е. учесть ту часть фитомассы которая не включена в процесс кислородопродуктивности, но депонировала в себе углерод.
За время полевых исследований было заложено 6 пробных геоботанических площадок.
Углеродный потенциал лесов Дрибинского района
Объем (м3) одного дерева определяем по формуле , где S – площадь сечения дерева на высоте 1,3 м, которую определяем, зная диаметр дерева на этой высоте. Получаем следующие данные:
Таблица 1
Количество древесной массы по породам и ПП (м3)
| Береза | осина | Ель | Ольха | сосна | всего | |
| 1ПП | 510.7 | 260.0 | 19.0 | — | — | 789.7 |
| 2 ПП | 489.9 | 193.7 | — | 71.7 | — | 755.3 |
| 3ПП | 421.6 | 109.0 | 15.1 | — | — | 545.7 |
| 4 ПП | 223.6 | 21.8 | 462.7 | — | — | 708.1 |
| 5 ПП | 185.5 | 63.5 | — | — | 159 | 408 |
| 6 ПП 6 | 267.6 | 110.5 | 433 | — | — | 811.1 |
| Всего | 2098.9 | 758.5 | 929.8 | 71.7 | 159 | 4017.9 |
Определяем объем массы древесины по породам для всего района.
Таблица 2
Количество древесной массы по породам для Дрибинского района
| Породы | Площадь,га | Масса древесины м3/ 1 га | Общий запас древесины, м3 |
| Сосна | 591,6 | 397.5 | 235161 |
| Ель | 3386,3 | 489.4 | 1657255 |
| Дуб | 151,5 | 161 | 24392 |
| Ясень | 7,6 | 161 | 1224 |
| Береза | 2344 | 723.6 | 1696118 |
| Осина | 558,7 | 261.5 | 146100 |
| Ольха | 136,1 | 179.2 | 24389 |
| Всего | 7175,8 | 316 | 3784639 |
Данные полученные нами, отличаются от данных лесничества, это объясняется тем, что в окрестностях нашей деревни в основном смешанные леса с преобладанием ели, а для большей части района характерны смешанные леса с преобладанием березы, встречаются чистые сосновые боры, ельники, березняки и дубравы, ольшанников и осниннков не выявлено. Мы попытались исследовать наиболее характерные для района лесные фитоценозы – смешанные леса с доминирующими породами – ель и береза.
Производим расчет общего количества углерода, содержащегося в фитомассе лесов Дрибинского района, данные заносим в сводную таблицу. Для определения количества углерода в насаждениях используем конверсионные коэффициенты CV.
Таблица 3
Расчет депонирования углерода лесами Дрибинского района
| Наименование показателя | Лесообразующий древесный вид | Общее количество С в компонентах насаждений | ||||||
| ССосна | Ель | Дуб | Береза | Ольха черная | Осина | Прочие | ||
| Общий запас насаждений, V, тыс. м3 |
235.1 | 1657.2 | 24.4 | 1696.1 | 24.4 | 146.1 | 1.3 | |
| Доля углерода С в компонентах насаждения, приходящаяся на единицу запаса V, CV, тС/м3: | ||||||||
| стволовой древесины | 0,268 | 0,235 | 0,343 | 0,3 | 0,275 | 0,224 | 0,138 | |
| сучьев и ветвей | 0,050 | 0,034 | 0,142 | 0,047 | 0,060 | 0,027 | 0,037 | |
| хвои (листьев) | 0,012 | 0,038 | 0,027 | 0,024 | 0,025 | 0,018 | 0,016 | |
| корней | 0,046 | 0,044 | 0,072 | 0,050 | 0,047 | 0,045 | 0,020 | |
| подроста и подлеска | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | 0,0005 | |
| живого напочвенного покрова | 0,004 | 0,001 | 0,006 | 0,005 | 0,001 | 0,005 | 0,008 | |
| Количество углерода в компонентах насаждения С, тыс. тС |
|
|||||||
| стволовая древесина | 63.0 | 389.4 | 8.4 | 508.8 | 6.7 | 32.7 | 0.18 | 1009.2 |
| сучья и ветви | 11.8 | 56.3 | 3.5 | 79.7 | 1.5 | 3.95 | 0.05 | 156.8 |
| хвоя или листья | 2.8 | 63.0 | 0.7 | 40.7 | 0.6 | 2.6 | 0.02 | 110.4 |
| Корни | 10.8 | 73.0 | 1.8 | 84.8 | 1.15 | 6.6 | 0.03 | 178.2 |
| подрост и подлесок | 0.12 | 0.9 | 0.01 | 0.85 | 0.015 | 0.07 | 0.0007 | 8.9 |
| живой напочвенный покров | 0.94 | 1.7 | 0.15 | 8.5 | 0.025 | 0.73 | 0.01 | 12.1 |
| Количество углерода в насаждениях преобладающих пород, тыс. тС | 89.5 | 584.2 | 14.4 | 723.4 | 9.95 | 46.6 | 0.29 | 1475.6 |
Производим расчет среднегодовой фиксации диоксида углерода с перерасчетом на органический углерод основными лесообразующими породами наших лесов.
Анализ среднегодового прироста фитомассы по основным лесообразующим породам показывает, что более продуктивной в плане фиксации атмосферного диоксида углерода является береза. Но физико-географические условия района показывают, что естественная сукцессия приводит к лесовозобновлению с преобладанием ели. Лесовосстановительные работы ведутся исходя из экономической выгоды и преобладающая порода в этом плане является береза, так как менее подвержена заболеваниям, быстрее достигает деловой зрелости. Но в искусственных лесопосадках наблюдается наличие в подросте ели в большом количестве. Также ель обладает более деловой древесиной по сравнению с березой, древесина которой в основной массе идет на изготовление фанеры и древесно-стружечных материалов.
Данные за 4 года ( срок листопада ели)
У ели связанного углерода (тС)
9273 х 4 = 37092 – 1000 = 36092
У березы связанного углерода (тС)
11483 – 646 = 10837 х 4 = 43348
С учетом того, что в районе ежегодно увеличиваются площади, занятые елью, а также с учетом морфофизиологических особенностей пород (листопадность), ель более продуктивна в плане фиксации диоксида углерода и депонировании его в виде органического углерода.
Анализируя геоботаническую карту района, видно, что по территории района локализация болот неравномерна. Общая их площадь 1143,6 га, что составляет 2% от площади, занятой лесами. Болотный процесс протекает в условиях избыточного увлажнения, чаще всего временного. В этом случае поступление в почву кислорода ограничено, разложение растительных остатков происходит не полностью – образуется торф. Болота отличаются более высокой углерододепонирующей продуктивность и сравнительно с лесами низкой кислородопродуктивностью
Выводы
- Нами выяснено, что на 2016 год всеми компонентами лесных насаждений депонировано 1475,6 тонн углерода.
- Среднегодовое депонирование углерода 23244 тонны всеми компонентами лесных насаждений
- Учитывая ежегодно увеличивающие площади, занимаемые елью, можно сделать прогноз углерододепонирования лесами нашего района.
- Консервация атмосферного диоксида углерода болотами долгосрочная и в 8,5 раз превышает лесную. Всего в районе лесами занято 60190 га земли, из них болотные почвы занимают 1143,6 га (1,9%). Лесами, произрастающими на болотных почвах углерода депонировано (28,04х8,5=238,34) 238,34 тыс. тонн углерода. Очевидна ценность белорусских болот, являющихся «легкими» для всей Европы.
- Всего нашими лесами законсервировано (1447,56+238,34=1685,9) 1685,9 тыс. тонн углерода, в пересчете на СО2 это составляет 5298,54 тыс.тонн.
Не являясь промышленным районом, можно сделать вывод о том, что леса нашего района хоть и менее продуктивные, чем леса Полесья к примеру, но являются резервом для депонирования углерода, аккумулируя его, превращая в древесную массу, выделяемого заводами, фабриками, транспортом и другими источниками антропогенной нагрузки расположенного рядом с нами г. Могилева.
Еще хотелось бы отметить один не маловажный факт. Леса Беларуси сегодня поглощают более 40% эмиссии СО2. Нереализуемый в настоящее время объем квот в лесном хозяйстве Беларуси, по минимальной оценке, представляет величину порядка 20 млн тонн углекислого газа. При предполагаемой цене квот 6 евро за 1 тонну СО2, эмиссионный углеродный ежегодный доход лесного хозяйства Беларуси составит не менее 150 млн евро. Таким образом, наш район вносит определенный вклад не только в улучшение экологической ситуации вокруг областного центра, но также и в целом для Республики, которая может зарабатывать на углеродном рынке немалые деньги.
На основании анализа полученных результатов и выводов нам бы хотелось предложить:
- На территориях, где недостаточное возобновление леса, а также в лесных массивах, расположенных на болотистых почвах (тем более, что древесина там не является деловой) не проводить рубки.
- Лесовосстановительные мероприятия проводить не только на не покрытых лесом землях, а также на лесосеках, привлекая к работе учащихся школы.
- Для лесовосстановления использовать ель, так как все почвенно-климатические условия благоприятны для ее произрастания, и она является более эффективным углерододепонатором в отличие от березы, которую высаживают на лесопросеках. Ель обладает более длительным периодом роста и имеет деловую древесину лучшего качества в отличие от березы, менее прихотлива. На сегодняшний день наблюдается естественная сукцессия и происходит замещение лесообразующих пород с березы на ель. поэтому считаю, что высаживать все таки необходимо ель.
Список источников:
- Атлас география Беларуси /учебное пособие для 10 класса общеобразовательных школ. – Минск, 2009.
- Ермаков В.Е. Лесоустройство. – Минск: Вышейшая школа, 1993. – 259 с.
- Кулаковская Т.Н. Почвы Белорусской ССР – Минск: Урожай, 1974. – 328 с.
- Методика оценки общего и годичного депонирования углерода лесами Республики Беларусь/ Л.Н.Рожков.-Минск,2011.-23с.
- Природа Белоруссии: Попул. Энцикл./Белсэ; Редкол.: И.П. Шамякин (гл. ред.) и др.- Мн.: БелСЭ, 1986.-599 с.: ил.