КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 21-46-07002

НазваниеСтратегия адаптивного управления бореальными лесами Сибири в условиях глобальных изменений

РуководительМухортова Людмила Владимировна, Кандидат биологических наук

Прежний руководитель Щепащенко Дмитрий Геннадьевич, дата замены: 11.10.2022

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярский край

Период выполнения при поддержке РНФ 2021 г. - 2023 г. 

Конкурс№59 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (совместно с Министерством сельского, лесного и рыбного хозяйства Японии - MAFF/AFFRCS).

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-101 - Лесное хозяйство

Ключевые словаБореальные леса Центральной Сибири, глобальный цикл углерода, углеродный баланс, адаптивное управление, лесные экосистемы, лесообразовательный процесс, лесопользование, лесные ресурсы, эколого-экономическая оценка

Код ГРНТИ68.47.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Бореальные леса Сибири как крупнейшие биомы планеты выполняют важнейшие биосферные функции, формируют углеродный и водный баланс территорий, служат источником сырьевых и пищевых ресурсов, оказывают большое влияние на формирование культуры и традиций народов, населяющих лесные регионы, обладают огромным потенциалом развития экономики. В равной степени к разнообразию услуг лесных экосистем относятся риски изменения климата и связанные с этим нарушения, такие как лесные пожары, вспышки насекомых или засуха, с которыми сталкиваются леса. Смена социально-экономической системы в России привела к ухудшению ситуации в лесном секторе в связи с реформой лесного хозяйства, передачей лесов в аренду, разрушением интеграционных экономических связей и, как следствие, безработицей. В результате лесопользование приобрело стихийный характер получения краткосрочной прибыли с окончательным забвением традиций и без соблюдения лесоводственных требований. Частые «новаторские» изменения правил лесопользования искажают классические понятия лесоводства, не требующие современных толкований. Из существующих ныне представлений о прогрессе лесного сектора наиболее употребительной оказалась устойчивость развития – sustainable development. Идея адаптивного управления возникла на основе предложений по устойчивости развития, а адаптивное управление представляет собой модификацию лесопользования в связи с постоянно меняющимися экологическими и социально-экономическими условиями. Задача по формированию идеологии адаптивного лесоуправления в условиях глобальных изменений является пионерной для лесов Сибири. Возможность получения предполагаемых результатов базируется на оригинальных материалах многолетних лесоводственных и лесоэкономических исследований Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН.

Ожидаемые результаты
В результате исследований будет дана комплексная характеристика текущего состояния лесов Центральной Сибири, включая оценку разнообразия экосистемных услуг, которая послужит отправной точкой для прогнозирования дальнейшей динамики и интегрированного моделирования. Будут получены новые и интегрированы ранее полученные данные о динамике углерода в биомассе растительного полога и органическом веществе почвы, а также об интенсивности процессов, составляющих приходно-расходные статьи углеродного бюджета в естественно развивающихся и антропогенно-нарушенных лесных экосистемах Центральной Сибири. На основе оценки природных и антропогенных воздействий на лесные экосистемы и динамики лесов за последние 50 лет, моделирования изменений в бюджете углерода, построения прогнозных сценариев лесного покрова будущего и объемов отпуска древесины будет разработана стратегия управления бореальными лесами Сибири с учетом их роли в смягчении и адаптации к глобальным изменениям. В рамках проекта предусматривается разработка рекомендаций по ведению лесного хозяйства, устойчивого к рискам, вызываемыми климатическими и социально-экономическими изменениями, которые будут направлены в органы государственной власти многолесных регионов Сибирского федерального округа, Правительство РФ и Федеральное Собрание РФ для принятия решений в сфере лесной политики и лесоуправления. По результатам проекта будет подготовлен ряд научных публикаций в ведущих международных журналах и монография «Эколого-экономическая оценка лесов Сибири в условиях глобальных изменений».


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В соответствии с заявленным планом в 2021 году были выполнены следующие работы. 1. Разработана информационная база данных о лесах и внешних воздействиях на них. Разработана структура информационной базы данных (БД) о характеристиках лесов и внешних воздействиях на них (пожары, вредители, рубки). Блок БД описывающий леса предназначен для хранения и анализа сведений о таксационных показателях: (а) для укрупненных выделов в пределах таксонов лесоэкономического районирования – экорегионов; (б) для лесоустроительных выделов в пределах хозяйствующих субъектов – лесничеств. В 2021 году в БД внесены сведения о части укрупненных выделов Нижнеангарского лесного района, а также сведения о выделах массовой таксации Большемуртинского лесничества и Байкитского участкового лесничества. Блок БД внешних воздействий предназначен для хранения и анализа сведений о внешних воздействиях (пожары, насекомые-вредители и рубки древостоев) и климатических изменениях. Атрибутами нарушений являются: год, местоположение (лесничество, квартал, выдел), площадь поражённого участка. Климатическими показателями выбраны: год, местоположение (лесничество), теплообеспеченность (∑t>10°С), влагообеспеченность (годовое количество осадков, мм/год). Разработана оригинальная методика картографирования состояния лесов, как этапов лесообразовательного процесса. На планах лесонасаждений отражаются сведения о таксационных показателях выделов, что помогает решению вопросов текущего планирования лесохозяйственного производства. Для стратегического планирования картографического материала в виде плана лесонасаждений уже недостаточно. Проблемы управления лесами в большей степени связаны с пониманием их прошлого состояния и перспектив состояния будущего, которые описываются категориями лесообразовательного процесса. Картографирование лесного фонда Большемуртинского лесничества на 2006 год произведено на основе таксационных описаний выделов, которые были дополнены сведениями о коренных породах и типах сукцессий. Коренные породы были выделены на основе цифровой модели рельефа (экологические ниши) в зависимости от высоты над уровнем моря и экспозиции склонов, а также присутствия данной породы в составе или подросте. Типы сукцессий (пирогенные, послерубочные, биогенные) выделены в зависимости от преобладающей породы и возраста отдельно для подтаежной и горнотаежной зон. Кроме того, выполнено картографирование лесов тестового участка по состоянию на 1906 год с целью демонстрации возможности восстановления состояния лесов 100-летней давности. Задача решалась на основе возраста насаждения, типа и стадии сукцессии 2. Проведён анализ данных о запасах углерода в компонентах лесных экосистем. На основе опубликованных в научной литературе и наших собственных исследований была сформирована база данных по запасам углерода в основных компонентах лесных экосистем: фитомассе (древостой и нижние яруса леса), мертвом растительном веществе (лесная подстилка и крупные древесные остатки – КДО), органическом веществе почвы. Всего для региона исследований Центральная Сибирь было собрано 1317 наблюдений из 175 источников. Наибольшее количество данных имеется для фитомассы древостоя (n=1092). По запасам биомассы живого напочвенного покрова и лесной подстилки собрано, соответственно, 522 и 468 записей. По запасам сухостоя, валежа и органического углерода почвы собрано 93, 105 и 103 записи соответственно. Наибольшее количество исследований проводилось в сосновых (441 записей) и лиственничных (368) лесах. В наименьшей степени изучены ельники (47 записей) и осинники (46 записей). Число исследований, в целом, коррелирует с распространенностью лесов, сформированных данными лесообразователями, в пределах изучаемого региона (Центральная Сибирь). В литературе для территории исследований имеется очень мало данных по запасам биомассы в компонентах лесных экосистем, испытавшим воздействие пожаров, рубок, нарушенных насекомыми-вредителями или техногенное загрязнение. Всего собрано 148 записей для таких нарушенных экосистем. Выполнен предварительный анализ собранной базы данных, включая особенности накопления углерода в тех или иных фракциях в зависимости от природно-климатической зоны, типа леса и возрастной структуры; влияние различных нарушений на структуру запасов углерода в экосистемах Центральной Сибири и их углеродный баланс. 3. Проведены экспедиции для выполнения натурных исследований Выполнены натурные исследования и лесотаксационные работы на пробных площадях в Байкитском лесничестве (подзона средней тайги) и Большемуртинском лесничестве (подтаежно-лесостепная зона) Красноярского края. Произведена закладка 11 пробных площадей размером от 0,25 до 0,5 га с перечётом деревьев по породам. Отобрано 112 кернов преобладающих древесных пород, 55 образцов живого напочвенного покрова и лесной подстилки, 18 образцов корневого материала и 160 образцов почвы для определения запасов углерода в органическом веществе почвы. Произведен учет запасов крупных древесных остатков на всех пробных площадях. 4. Выполнена камеральная обработка данных натурной таксации пробных площадей. Обработка образцов и материалов, собранных в ходе полевых работ. Произведена обработка данных перечетов деревьев на пробных площадях с определением основных лесотаксационных показателей: состав, возраст, средний диаметр, средняя высота, сумма площадей сечения, полнота, класс бонитета, средний запас, тип леса, подлеска. Вычислены запасы фитомассы деревьев, сухостоя и валежа на пробных площадях на основании перечётов деревьев. Наименьшими запасами древесной фитомассы отличается лиственнично-кедровый древостой на склоне северной экспозиции. Запасы сухостойной древесины в среднетаежных лиственничниках сопоставимы запасами валежа. Предварительные расчеты показали, что запасы фитомассы живого напочвенного покрова в лиственничниках средней тайги (тестовый участок в Байкитском лесничестве) и в лесах подтаежно-лесостепной зоны (тестовый участок в Большемуртинском лесничестве) сопоставимы. В составе подстилки в южнотаежных лесах аккумулировано в 2-5 раз меньше органического вещества, чем в лиственничниках средней тайги. Были определены запасы и фракционный состав лесной подстилки в среднетаежных сосняках, лиственничниках, ельниках, кедровниках и березняках (Sergeeva et al., 2021). Всего были проанализированы данные по подстилкам 14 пробных площадей, заложенных ранее. Было установлено, что запас углерода в подстилке зависит не только от типа леса, но и от положения в рельефе. Наиболее высокие запасы углерода в подстилке наблюдаются в редкостойных кустарничково-моховых лиственничных лесах, произрастающих в пониженных элементах рельефа, в то время как кустарничково-зеленомошные березняки на вершинах увалов характеризуются наиболее низкими запасами углерода в составе лесной подстилки. Основным фактором, определяющим такую разницу в запасах углерода в подстилке, является гидротермический режим почвы. Для всех среднетаежных лесных экосистем наблюдается аккумуляция фракции ферментированных растительных остатков в составе лесной подстилки. Сравнительный анализ запасов подстилки в лиственничниках северной тайги и в горно-таежных лиственничных лесах Восточного Прибайкалья показал, что запасы подстилки в значительной степени зависят от продуктивности лесной экосистемы. Подстилка северотаежных лиственничников отличается более высоким вкладом трудноразлагаемых растительных остатков (ветви, шишки, кора, полуразложившаяся древесина и остатки мха). Эти фракции составляют до 90 % общего количества опада в этих экосистемах. Такой состав опада, наряду с климатическими условиями, обусловливает аккумуляцию растительных остатков на поверхности почвы в лиственничных экосистемах северной тайги. Был проведен анализ древесины березы (Betula tortuosa) для установления связи физико-химических показателей годичных слоев и климатических условий. 5. Проведён анализ статистических данных о лесах Центральной Сибири за последние 50 лет и внешних воздействия по их видам: рубкам, техногенным воздействиям, пожарам, поражением насекомыми-вредителями Оценка природных и антропогенных воздействий на лесные экосистемы и динамики лесов выполнена за период с 1966 года, когда был проведен первый единовременный учет лесов Центральной Сибири. Количественные показатели периодических учетов лесного фонда в рамках лесохозяйственных районов выполняют функцию слежения за структурой лесов для необходимых корректировок в системах лесного хозяйства и лесопользования с учетом социально-экологической роли лесов. За последние 50 лет было вырублено насаждений на площади 4.5 млн. га с общим запасом 900 млн. м3, пройдено пожарами 12.5 млн. га, уничтожено вредителями и болезнями леса 3.7 млн. га и сотни тысяч гектаров отчуждены из лесного фонда для создания инфраструктуры, не связанной с ведением лесного хозяйства (зоны затопления ГЭС, ЛЭП, дороги, гражданское и промышленное строительство и др.). Динамика лесного фонда свидетельствует об ухудшении качественного состава лесов. За истекший период покрытые лесом земли уменьшились на 1.0 млн. га, по хвойным насаждениям – на 19 млн. га. Общий запас древесины хвойных уменьшился на 24.8 %, в том числе спелых и перестойных – на 34.7 %. С другой стороны, увеличение доли лиственных пород может иметь положительный эффект для адаптации к меняющемуся климату и смягчения его последствий (увеличение альбедо, пониженная пожарная опасность, более высокие приросты, и увеличение запасов органического углерода в верхних гумусово-аккумулятивных горизонтах почвы). Комплексная оценка динамики лесного фонда и воздействий антропогенных и природных факторов на лесные экосистемы будет выполнена в 2022 г. в соответствии с общим планом работы на весь срок выполнения проекта. 6. В результате обработки полученных данных и анализа собранных ранее материалов опубликованы ( или подготовлены) следующие работы. Опубликована одна научная статья в издании, индексируемом в базах данных Web of Science Core Collection и Scopus: Sergeeva O., Mukhortova L., Krivobokov L. Carbon stock in litter of middle taiga forest ecosystems of Central Siberia // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 2021, 875, 012085. doi:10.1088/1755-1315/875/1/012085 (2021) Приняты к печати три научные статьи в изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science Core Collection или Scopus: - Полякова Г.Г., Соколова Н.В. (Polyakova G.G., Sokolova N.V.) Проблемы управления городскими лесами в г. Красноярске ESSE 2021: Международная научно-практическая конференция по актуальным исследованиям в области окружающей среды, устойчивости и социально-экономическому развитию (2022 г.) - Mukhortova L., Sergeeva O., Krivobokov L., Osipenko Ya. Structure of forest litter in larch forests of Middle and Southern Siberia (2022 г.) - Krivobokov L., Mukhortova L. Typological diversity and ecological-geographical characteristics of the forest cover of Southern part of The Evenki Region (2022 г.) Опубликованы 3 работы в изданиях, индексируемых в РИНЦ. Подготовлены к публикации 1 статья: Tyutkova E., Loskutov S., Petrov I., Dorzhiev D. Seasonal Biochemical Changes in Betula tortuosa Ledeb. Annual Rings in Alpine Forest-Tundra of Kuznetsk Ala Tau Ridge

 

Публикации

1. Кривобоков Л.В., Мухортова Л.В. Typological diversity and ecological-geographical characteristics of the forest cover of Southern part of the Evenki Region Springer, Международная научная конференция, посвящённая 150-летию Севастопольской биологической станции - Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского и 45-летию НИС «Профессор Водяницкий» (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/3/032111

2. Кривобоков Л.В., Мухортова Л.В., Мейдус А.В. Экологические особенности и географические закономерности высших синтаксонов лесной растительности подзоны средней тайги Средней Сибири (Красноярский край) Современные биоэкологические исследования Средней Сибири. Материалы Международной научно-практической конференции «Биоэкологические и географические исследования на территории Средней Сибири», Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева. С. 12-16 (год публикации - 2021)

3. Мухортова Л.В., Сергеева О.В., Кривобоков Л.В., Осипенко Я.С. Structure of forest litter in larch forests of Middle and Southern Siberia Springer, Международная научная конференция, посвящённая 150-летию Севастопольской биологической станции - Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского и 45-летию НИС «Профессор Водяницкий» (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/3/032112

4. Полякова Г.Г., Соколова Н.В. Проблемы управления городскими лесами в г. Красноярске ESSE 2021: Международная научно-практическая конференция по актуальным исследованиям в области окружающей среды, устойчивости и социально-экономическому развитию. Springer Nature, - (год публикации - 2022)

5. Сергеева О., Мухортова Л., Кривобоков Л. Carbon stock in litter of middle taiga forest ecosystems of Central Siberia IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 875, 012085 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1088/1755-1315/875/1/012085

6. Кривобоков Л.В., Мухортова Л.В. Типологическое разнообразие и эколого-географическая характеристика лесного покрова южной Эвенкии Изучение водных и наземных экосистем: история и современность. Международная научная конференция, посвящённая 150-летию Севастопольской биологической станции, Севастополь, С.124-125 (год публикации - 2021)

7. Мухортова Л.В., Сергеева О.В., Кривобоков Л.В., Осипенко Я.С. Структура лесной подстилки лиственничных экосистем криолитозоны Средней и Южной Сибири Изучение водных и наземных экосистем: история и современность.Тезисы докладов Международной научной конференции, посвящённой 150-летию Севастопольской биологической станции, Севастополь, С. 300-301 (год публикации - 2021)


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В течение второго года осуществления проекта был продолжен сбор данных и анализ информации о лесах Центральной Сибири на различных уровнях детальности, включая работу на пробных площадях, анализа данных лесоустройства, статистических многолетних данных и данных дистанционного зондирования. 1) Пробные площади были заложены в лесных экосистемах различных зон природы (северная и средняя тайга), представленных типичными древесными породами (лиственница, береза, ель, кедр). Всего в 2022 году заложено 10 пробных площадей в Борском, Эвенкийском и Туруханском лесничествах Красноярского края. Получены таксационные и геоботанические описания, выполнены перечёты деревьев, учтены запасы крупных древесных, взяты образцы для определения фитомассы живого напочвенного покрова, лесной подстилки и органического вещества почв, отобраны керны преобладающих древесных пород, выполнена аэрофотосъемка беспилотным летательным аппаратом (БПЛА). 2) Проведен сбор и первичная обработка данных по потокам фотосинтетически активной радиации (ФАР) и вегетационных индексов (NDVI). На пробных площадях тестового участка Бор были проведены измерения количества ФАР проходящей под полог древостоя. Зависимость между интенсивностью ФАР на открытой территории и под пологом леса не была однозначной, но отличалась в зависимости от преобладающей древесной породы. В среднем под полог леса в экосистемах средней тайги проникает от 2,7±0,9% (в ельнике рябинниковом хвощово-разнотравно-зеленомошном) до 8,3±2,5% (в кедровнике чернично-зеленомошном) общей поступающей ФАР. Была проведена апробация метода расчета чистой первичной продукции древостоя на основе данных о количестве поступающей на поверхность в течение года ФАР и индекса NDVI. Расчеты проводили для 2х пробных площадей в Эвенкийском лесничестве, на которых чистая первичная продукция древостоя была определена экспериментально. Отклонение расчетных данных от экспериментальныхсоставило от 30% для лиственничного древостоя 110-летнего возраста до более чем 240% для древостоя 380-летнего, что может быть обусловлено низкой полнотой древостоя. Поэтому оценка продукции древесного яруса на основе индекса NDVI для таких низкополнотных древостоев представляется затруднительной. 3) Проведены расчеты запасов углерода в компонентах лесных экосистем пробных площадей, заложенных в Байкитском, Большемуртинском лесничествах (2021 год) и Борском, Эвенкийском, Туруханском лесничествах (2022 год) Красноярского края. Общие запасы углерода в лесных экосистемах подтаежной зоны в 1,5 – 2,0 раза выше по сравнению со среднетаежными лесами. Отличается и структура общих запасов углерода в лесных экосистемах этих зон: в среднетаежных лесах от 24 до 48% общих запасов приходится на долю орагнического вещества почвы; в подтайге – от 43 до 54% общих запасов приходится на долю живой фитомассы. Запасы живой древесной фитомассы в лесных северотаежных экосистемах тестового участка Туруханск составляют от 41 до 72 тС га-1. Наименьшими запасами отличается ельник зеленомошно-голубично-черничный. Запасы углерода в мертвой древесине (сухостой и валеж) составляют от 5,0 до 16,1 тС га-1. Запасы углерода в лесных экосистемах средней тайги выше по сравнению с северотаежными лесами: в фитомассе древесного яруса на пробных площадях тестового участка Бор запасы углерода составляют от 76 до 139 тС га-1. В мертвой древесине аккумулировано дополнительно от 13,6 до 47,6 тС га-1. Образцы, отобранные для определения запасов углерода в напочвенном покрове и почве этих лесных экосистем, в настоящее время находятся в обработке. 4) Оценка изменений в бюджете углерода лесных экосистем тестовых участков в Байкитском и Большемуртинском лесничествах за прошедшие 20 лет Анализ изменений запасов углерода в различных компонентах лесных экосистем тестовых участков за последние 20 лет показал, что, несмотря на преобладание спелых и перестойных насаждений, леса территории исследований служат значительным стоком для углекислого газа атмосферы. В отсутствие значительных нарушений в условиях средней тайги скорость поглощения и депонирования углерода может составлять до 85 кгС/га в год. Скорость аккумуляции углерода в подтаежных лесах существенно выше и составляет до 1,08 тС/га в год. Около 87-90% этого количества приходится на пулы с длительным временем оборота (живая и мертвая древесина и органическое вещество почвы), что позволяет говорить о долгосрочном депонировании углерода, изъятого из атмосферы. 5) Проанализирована динамика лесов Центральной Сибири за последние 50 лет Динамика лесного фонда свидетельствует об ухудшении качественного состава лесов, вызванного тем, что в период с 1960 по 1990 гг. леспромхозами Минлеспрома СССР осуществлялись значительные объемы лесозаготовок преимущественно ценных хвойных пород в виде концентрированных рубок главного пользования, естественное лесовосстановление после которых затруднено. За истекший период с 1966 по 2020 гг. покрытые лесом земли уменьшились по хвойным насаждениям на 0,8 млн га. Общий запас насаждений, особенно спелых и перестойных, снизился соответственно на 1,8 и 8,0 млрд м3 или 7,8 и 38,4 %. К числу причин ухудшения состава лесов также можно отнести крупные лесные пожары и очаги вредителей и болезней леса, уничтожающих ценные хвойные насаждения. Из-за воздействия крупных лесных пожаров на северных неохраняемых территориях уменьшились площади и запасы лиственничных древостоев соответственно на 6,8 млн га и 1,8 млрд м3. Постоянно происходят отчуждения лесных земель для создания объектов инфраструктуры, не связанной с ведением лесного хозяйства, промышленных и гражданских объектов строительства. Ухудшается санитарное состояние лесов, лесные насаждения повреждаются вредителями леса (сибирский шелкопряд, полиграф уссурийский и др.), а также ветровалами и промышленными эмиссиями. Насекомыми-вредителями и болезнями леса уничтожено 3,7 млн га лесных насаждений. Наблюдаемая тенденция к ослаблению устойчивости и гибели лесных насаждений от пожаров, вспышек размножений вредных насекомых и других неблагоприятных факторов, носит выраженную цикличность и коррелирует с динамикой погодно-климатических условий. Между тем, относительная стабильность динамики лесов Сибири связана с благоприятным ходом естественного возобновления на не покрытых лесом землях в таежных условиях. 6) Проведено зонирование лесов по видам пользования на ландшафтной и лесотипологической основе. Разработана методика ландшафтного картографирования на основе данных лесоустройства, дистанционного зондирования и цифровой модели рельефа. Создана 3-х уровневая ландшафтная карта, включающая: природные зоны, экорегионы и укрупненные выделы растительных сообществ, представляющие иерархические ландшафтные слои. Приведена последовательность получения средних таксационных показателей насаждений по крупным территориальным объектам (экорегионам, природным зонам). Обобщение выполняется на основе базы данных растительных сообществ. 7) В результате обработки полученных данных и анализа собранных ранее материалов опубликованы три научных статьи в изданиях, индексируемом в базах данных Web of Science Core Collection и Scopus и относящихся к 1 квартили: Gatti C.R., Reich P., Gamarra J., Crowther T., Hui C., Morera A., Bastin J.-F., de-Miguel S., et al. The number of tree species on Earth // Proceedings of the National Academy of Sciences 119 (6). 2022. e2115329119. DOI: 10.1073/pnas.2115329119. Lesiv M., Schepaschenko D., Buchhorn M., See L., Dürauer M., Georgieva I., Jung M., Hofhansl F., Schulze K., Bilous A., Blyshchyk V., Mukhortova L., Muñoz Brenes C.L., Krivobokov L., at al. Global forest management data for 2015 at a 100 m resolution // Scientific Data 9 (1) 2022. e199. DOI: 10.1038/s41597-022-01332-3. Liang J., Gamarra J.G.P., Picard N., Zhou M., Pijanowski B., Jacobs D.F., Reich P.B., Crowther T.W., et al. Co-limitation towards lower latitudes shapes global forest diversity gradients // Nature Ecology & Evolution 6. 2022. pp.1423-1437. DOI: 10.1038/s41559-022-01831-x.

 

Публикации

1. Казолла Гатти Р., Райх П., Гамарра Дж., Кроутер Т., Хуи К., Морера А., Бастин Ж.-Ф., де-Мигель С., …, Щепащенко Д. и др. The number of tree species on Earth Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119 (6), e2115329119 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1073/pnas.2115329119

2. Лесив М., Щепащенко Д., Буххорн М., Сии. Л., Дюрауэр М., ..., Мухортова Л., ..., Кривобоков Л. и др. Global forest management data for 2015 at a 100 m resolution Scientific Data, 9, 199 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1038/s41597-022-01332-3

3. Лян Дж., Гамарра Дж. Г. П., Пикард Н., Чжоу М., Пьяновски Б., Джейкобс Д. Ф., Рейх П. Б., Кроутер Т. В., … Щепащенко Д. и др. Co-limitation towards lower latitudes shapes global forest diversity gradients Nature ecology and evolution, 6, 1423–1437 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1038/s41559-022-01831-x


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В течение третьего года выполнения проекта были продолжены полевые исследования лесных экосистем в Тунгусско-Чунском, Гремучинском лесничествах Красноярского края и Каа-Хемском лесничестве Республики Тыва. Заложены 13 пробных площадей с выполнением таксационных и геоботанических описаний, отобраны керны преобладающих пород, взяты образцы для определения биомассы живого напочвенного покрова, лесной подстилки и органического вещества почвы. Учтены запасы крупных древесных остатков, проведена аэрофотосъемка с помощью БПЛА. Анализ полевых материалов включал расчёты запасов углерода в компонентах лесных экосистем на заложенных пробных площадях и для тестовых лесничеств. Общие запасы углерода в лесных экосистемах северной тайги (Туруханское лесничество) составляют от 147 до 254 тС/га. В живой фитомассе находится от 21 до 46% этих запасов. На долю крупных древесных остатков приходится от 2 до 9 %. В активном слое почвы аккумулировано от 40 до 70 % общих запасов углерода. В лесах средней тайги (Борское и Тунгусо-Чунское лесничества) аккумулировано от 120 до 519 тС/га. На долю фитомассы приходится от 19 до 57 %. Вклад крупных древесных остатков составляет от 3 до 32 %. В почве сосредоточено от 23 до 74 % общих запасов углерода. В горно-таежных лесах (Каа-Хемское лесничество) запасы углерода составляют от 242 до 495 тС/га. В фитомассе аккумулировано от 27 до 35 % этих запасов. На долю КДО приходится от 4 до 16 %. В почве сосредоточено от 46 до 66 % общих запасов углерода. Выполнена оценка лесов Центральной Сибири на основе методологии определения эколого-экономической доступности лесных ресурсов. С точки зрения экономики, доступность определяется как превышение стоимости товарной продукции лесозаготовок над себестоимостью лесозаготовок. Экологические факторы влияют на доступность лесных ресурсов как прямо (например, крутизна склонов), так и косвенно, отражённые в распределении лесов на виды целевого назначения и категории защитности. Анализ эколого-экономической доступности лесных ресурсов Центральной Сибири показывает, леса с высокой степенью доступности составляют 20 % площади, доступные – 21 %, ограниченно доступные – 26 % и недоступные – 33 %. Доступность ресурсов не статична по мере изменения природно-производственных условий (площадь эксплуатационных лесов, наличие лесной инфраструктуры и т.д.). В перспективе категории лесных ресурсов достаточно эффективной степени освоения безусловно уменьшатся ввиду все возрастающей тенденции выборки лучших запасов и экологических ограничений. Для обеспечения устойчивого лесопользования точное определение расчетной лесосеки имеет решающее значение. Чтобы определить экономически неистощительный уровень заготовки древесины, нужна информация по продуктивности ресурсов и затратам на освоение доступных площадей лесов. Экономически доступная расчетная лесосека по Центральной Сибири составляет 34,6 % от действующей расчетной лесосеки или 25,8 млн м3, в том числе по хвойным – 20,3 млн м3. Действующая концепция развития лесопромышленного комплекса до 2030 г. предусматривает увеличение заготовки древесины до 37,6 млн м3. Предполагается заготовка до 1,6 м3 древесины с 1 га лесной площади, несмотря на то, что общее использование древесины не может превышать средний прирост по запасу, который составляет 1,3 м3/га, в том числе по хвойным – 1,2 м3/га. Выполнена оценка значения лесов Центральной Сибири в формировании углеродного баланса территории. Расчеты бюджета углерода для тестовых участков в Туруханском, Борском, Тунгусо-Чунском и Гремучинском лесничествах показали, что в течение периода с 2001 по 2021 год во всех исследованных районах наблюдалась аккумуляция углерода в компонентах лесных экосистем. В большинстве случаев это увеличение происходило за счет зарастания территорий ранее нарушенных рубками и пожарами. Увеличение запасов углерода происходило как в живой фитомассе так и в детрите (КДО и лесной подстилке). Полученные данные показывают, что лесные экосистемы всех тестовых полигонов в данный период являлись стоком углерода. Средняя скорость аккумуляции углерода составила от 0.25 до 0.62 тС/га в год. Рекомендации по ведению лесного хозяйства, устойчивого к рискам, вызываемыми климатическими и социально-экономическими изменениями предусматривают разработку нового лесного законодательства, учитывающего региональные природно-экономические условия и биосферную роль лесных экосистем. Предлагается создание единого самостоятельного федерального органа лесоуправления в сфере лесного комплекса. Необходим переход к концессионному лесопользованию и увеличению объемов купли-продажи древостоев. Требуется законодательно восстановить роль лесоустройства, при этом усилив аспекты эколого-экономической оценки лесных ресурсов и их экономической доступности в лесничествах и на отдельных арендных территориях. В стратегии адаптивного управления бореальными лесами Центральной Сибири в условиях глобальных и социально-экономических изменений должны быть учтены основополагающие факторы: (а) основы организации устойчивого лесопользования (своевременность и достоверность данных о лесных ресурсах, их эколого-экономическая доступность и оценка, экономически доступные ежегодные расчетные лесосеки, охрана окружающей среды, возрасты, способы и технологии рубок, дорожное строительство и лесная инфраструктура, ревизия инвестиционных проектов на предмет соответствия лесосырьевым ресурсам, организация модельных лесов, организация хозяйства в защитных, в том числе кедровых, лесах и др.); (б) разработка региональных правил использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов; (в) формы и методы частно-государственного партнерства в сфере использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, направленные на совершенствование организации устойчивого лесопользования; (г) повышение экономической эффективности лесного комплекса; (д) соблюдение интересов населения, прежде всего лесных поселков и общин. Материалы исследований были опубликованы в ряде работ. • Монография «Оценка лесов Сибири в условиях глобальных изменений» / отв. ред. д-р с.-х. наук, профессор В. А. Соколов – СПб: Наукоемкие технологии, 2023. – 326 с. ISBN 978-5-907804-02-9. https://publishing.intelgr.com/index.php/izdannye-raboty?id=803. Работа посвящена исследованиям в сфере регионального лесного сектора. В ней раскрывается информация о структуре и динамике лесов Сибири. Приведены оценки древесных ресурсов и лесов защитных категорий, экспериментальные оценки роли лесных экосистем Центральной Сибири в бюджете углерода, прогноз динамики лесов Сибири в условиях глобальных и региональных изменений; предложена стратегия развития лесного сектора. Книга рассчитана на специалистов в области лесоуправления, лесоустройства, лесоводства, экономики и охраны природы, а также работников лесного сектора, преподавателей и студентов лесотехнических вузов и биологических факультетов университетов. • 4 научных статьи в изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science Core Collection и Scopus, входящих в 1 квартиль. • Материалы в сборнике Всероссийской конференции с международным участием «II Лавёровские чтения – Арктика: актуальные проблемы и вызовы», 13–17 ноября, г. Архангельск https://elibrary.ru/item.asp?id=54942035&pff=1.

 

Публикации

1. Кривобоков Л.В., Мухортова Л.В., Бастрыкина Т.В. Вклад растений различных биоморф и лишайников напочвенных ярусов в формирование подстилки в древесных фитоценозах лесотундры Средней Сибири II Лавёровские чтения. Арктика: актуальные проблемы и вызовы [Электронный ресурс] : сб. науч. материалов [Всерос. конфер. с междунар. участием], г. Архангельск, 13-17 ноября 2023 г., стр. 548-551 (год публикации - 2023)

2. Ма Х., Гротер Т.В., Мо Л., Майнард Д.С., Реннер С.С.,.... Щепащенко Д., ..., Зохнер К.М. The global biogeography of tree leaf form and habit Nature Plants, 9, 1795–1809 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1038/s41477-023-01543-5

3. Тютькова Е., Лоскутов С., Доржиев Д., Петренко А. Physical and chemical wood characteristics of healthy vs. suppressed Scots pine trees of Central Siberia Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 148, 11743–11752 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1007/s10973-023-12496-4

4. Тютькова Е., Лоскутов С., Петров И., Доржиев Д. Seasonal biochemical changes in Betula tortuosa Ledeb. annual rings in Alpine forest‑tundra of Kuznetsk Ala Tau Mountains Wood Science and Technology, номер 57, стр. 289-306 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1007/s00226-022-01447-1

5. Фан Л., Вигнерон Дж.П., Циаис П., Чейв Дж., Брандт М., Ситч С., Юу С., Бастос А., Ли Кс., Куин Й., Юуань В., Щепащенко Д., Мухортова Л., Ли С., Лю С., Ван М., Фраппарт Ф., Сяо X., Чэнь Дж., Ма М., Вэнь Ж., Чэнь С., Ян Х., ван Вис Д. и Феншолт Р. Siberian carbon sink reduced by forest disturbances Nature Geoscience, 16, 1, 56-62 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1038/s41561-022-01087-x

6. Фарбер С. К., Мартынов А. А., Соколова Н. В. Определение стоимости насаждений и их экосистемных функций (на примере южно-таежных лесов Красноярского края) Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: материалы XIV Междун/ науч.-техн. Конф. / Минобрнауки РФ, УГЛТУ., C. 250-256 (год публикации - 2023)

7. Фарбер С. К., Соколова Н. В., Мартынов А. А. Картографирование современного и прошлого состояния насаждений Охрана, инновационное восстановление и устойчивое управление лесами. Forestry – 2023 : материалы Междунар. лесного форума. М-во науки и высшего образования РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2023, С. 201-215 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.58168/Forestry2023_201-215

8. Соколов В. А., Фарбер С. К., Щепащенко Д. Г., Мухортова Л. В., Соколова Н. В., Кривобоков Л. В., ..., Корягина Е. А., ..., Ложенко М. Д., Люто А. А., Мартынов А. А., ..., Пашкеева О. Э., Сергеева О. В., Тютькова Е. А., Хиневич Л. А. Оценка лесов Сибири в условиях глобальных изменений Оценка лесов Сибири в условиях глобальных изменений. - Наукоемкие технологии, Санкт-Петербург, 326 с. (год публикации - 2023)


Возможность практического использования результатов
Разработаны рекомендации по ведению устойчивого лесного хозяйства в условиях сокращения площадей высокопродуктивных лесов пионерного освоения и ухудшения товарной структуры вторичных лесов с учетом необходимости сохранения защитных лесов, а также территорий традиционного природопользования коренных малочисленных народов Сибири. Рекомендации по ведению лесного хозяйства, устойчивого к рискам, вызываемыми климатическими и социально-экономическими изменениями, будут направлены в органы государственной власти многолесных регионов Сибирского федерального округа, Правительство РФ и Федеральное Собрание РФ для принятия решений в сфере лесной политики и лесоуправления.