Руководитель: Замолодчиков Д. Г.

Сроки выполнения: 2016-2018 гг.

Аннотация: Проект направлен на оценку углеродного бюджета лесов на 4-х пространственных уровнях: 1) лесной экосистемы; 2) пространственной единицы управления лесами; 3) лесов субъекта Российской Федерации; 4) лесов Российской Федерации в целом. На каждом из пространственных уровней будут применяться различающиеся наборы методических подходов и исходных данных, от наиболее детальных на локальном уровне и обобщенных на национальном. Иерархия исследовательских объектов и подходов позволит осуществить сравнительный анализ и верификацию полученных результатов, что, обеспечит повышение степени надежности всего комплекса методов, позволит выявить ключевые лакуны в исходных данных и методах их получения и оценить влияние обобщенных методик на итоговые результаты.

На первом пространственном уровне лесной экосистемы будет использован комплекс экспериментально-измерительных и расчетно-аналитических методов. В южно-таежном ельнике Валдайской возвышенности (Новгородская область) планируется организовать систематические натурные измерения потоков углерода от основных компонентов лесных экосистем – древесных растений, лесных почв и мортмассы (древесных остатков), а также определить величину интегрального потока углерода, продуцируемого экосистемой в целом. Измерения потоков от компонентов экосистемы будут производиться методом открытых и закрытых камер, которые будут установлены на растениях, поверхности почвы и на древесных остатках. Интегральный поток будет оценен методом микродинамических пульсаций. По данным измерений будут рассчитаны величины потоков для отдельных компонентов лесной экосистемы, которые предполагается сопоставить с величиной интегрального потока углерода. Будет установлена связь между потоками углерода и природно-климатическими характеристиками, выделены основные факторы, определяющие величины потоков в условиях изменения климата. Для выполнения запланированного комплекса исследований потребуется специальная аппаратура и материалы, перечень которых будет рассмотрен в соответствующем разделе проектной заявки.

Основное внимание на втором пространственном уровне будет уделено проблемам шкалирования, то есть корректного перехода от локальных данных экосистемного уровня к пространственно-распределенным оценкам. Будут использованы 2 варианта топографической основы, первый – представленный сведениями лесоустройства, и второй – данными дистанционного зондирования. В обоих случаях будут проведены работы по созданию процедур, наилучшим образом сопоставляющих экспериментально определенные величины компонентов углеродного бюджета лесов таксационным параметром выделов (для данных лесоустройства) и спектральным характеристикам пикселей (для данных дистанционного зондирования). Кроме того, к данному пространственному уровню возможно приложение системы РОБУЛ, оперирующей со сведениями Государственного лесного реестра. Сравнение результатов трех вариантов пространственной оценки лесного покрова позволит оценить надежность каждого из методов и наметить пути совершенствования каждого из методов оценки.

Работы по оценке углеродного бюджета лесов на третьем (Новгородская область) и четвертом (леса Российской Федерации) пространственном уровнях планируется осуществлять с использованием оригинальной системы РОБУЛ. Существующая версия РОБУЛ будет существенно модифицирована за счет: а) детализации процедуры расчета бюджета углерода по пулу органического вещества почвы, б) добавления модельного блока, позволяющего осуществлять прогноз углеродного баланса лесов по сценариям управляющих и нарушающих воздействий. На примере Новгородской области будут проанализированы потенциальные проблемы применения РОБУЛ к данным лесного реестра на разных пространственных уровнях (лесничество, субъект РФ), и предложены пути их решения. На национальном уровне (расчеты для которого будут проводиться в дифференциации по субъектам РФ) главный фокус исследования будет сосредоточен на построении прогнозов, в частности, выделению базовой линии, анализу воздействия реализации лесных госпрограмм на углеродный баланс лесов России, оценке потенциала различных мер по лесоуправлению, вероятных последствий интенсификации лесного хозяйства России и так далее. Результаты, полученные на данном пространственном уровне, помимо своей научной значимости, послужат непосредственной основой для формирования позиции России по учету лесного хозяйства в новом климатическом соглашении.