Методические подходы к мониторингу пулов и потоков углерода при осуществлении проектной активности локального уровня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методические подходы к мониторингу пулов и потоков углерода при осуществлении проектной активности локального уровня

1. Мониторинг накопления запасов углерода в фитомассе искусственных лесных насаждений (лесных культур)

Киотский протокол Киотский протокол к рамочной конвенции Организации Объединенных наций об изменении климата. Официальный русский перевод. ООН, 1997. 27 с. предусматривает формирование рыночных механизмов, позволяющих получать наибольшие сокращения выбросов парниковых газов при меньших экономических затратах. Эти механизмы подразделяются на три большие группы: 1) торговля квотами, 2) совместное осуществление, 3) чистое развитие. Предметом рассмотрения настоящего отчета является деятельность совместного осуществления (СО). Проекты совместного осуществления (ПСО) проводятся странами приложения Б к Киотскому протоколу, при этом одна сторона предоставляет финансовые либо технические ресурсы, а вторая сторона выполняет сам проект. Права на сокращение выбросов передаются стороне-инвестору. При этом достигнутые сокращения выбросов либо поглощение парниковых газов должны быть документально подтверждены и при необходимости верифицированы. Иначе говоря, мониторинг сокращения выбросов парниковых газов либо их поглощения является неотъемлемой частью ПСО.

Перспективной формой ПСО являются проекты в сфере землепользования и лесного хозяйства. Сравнительные экономические исследования Замолодчиков Д.Г., Коровин Г.Н., Уткин А.И., Честных О.В., Сонген Б. Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодьях России. М.: КМК, 2005. 200 с.^, Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И., Титов С.П., Уткин А.И., Голуб А.А., Замолодчиков Д.Г., Пряжников А.А. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. М.: Центр экологической политики, 1995. 156 с. показывают, что стоимость поглощения углерода создаваемыми лесными насаждениями, как правило, существенно ниже по сравнению со стоимостью сокращения выбросов в промышленном секторе. Однако стоимость мониторинга «лесных» проектов может оказаться достаточно высокой и негативно отразиться на их общей экономической эффективности.

Затраты на формирование системы мониторинга включаются в состав операционных затрат проекта. Мощные системы мониторинга, связанные с постоянными натурными наблюдениями, камеральным и лабораторным анализом, позволяют получить детальные и надежные данные по поглощению углерода различными пулами (фитомасса, мертвая древесина, подстилка, почва) создаваемых лесных насаждений. Однако формирование таких систем связано с серьезными финансовыми издержками. Повышение экономической эффективности проектов связано с созданием системы мониторинга, позволяющего получать достаточно надежные данные о накоплениях углерода при сравнительно небольших издержках. Решение такой задачи по отношению к динамике запасов углерода в фитомассе лесных насаждений вполне возможно. Практикой лесного хозяйства выработаны и закреплены в инструкциях Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России: Утв.15.12.94. Ч. 2. Камеральные работы М.: Федер. служба лесн. хоз-ва России. 1995. 112 с.^, Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Гульбе Т.А., Гульбе Я.И. Аллометрические уравнения для фитомассы по данным деревьев сосны, ели, березы и осины в европейской части России // Лесоведение. 1996, No 6. С. 36-46. нормативные методические подходы к обследованию и таксации лесных культур. В свою очередь, отечественной лесной наукой разработаны эффективные методы, позволяющие оценивать запасы углерода в фитомассе лесных насаждений на основе их таксационных характеристик. Перечисленные методические основы позволяют предложить эффективную схему мониторинга, основанную на традиционном обследовании и таксации лесных культур с последующим расчетом на основе полученных данных величин поглощенного углерода.

Основой мониторинга поглощения углерода фитомассой создаваемых насаждений могут служить периодические обследования, проводимые лесоустроительными организациями по стандартным нормативам. Согласно действующей «Инструкции по проведению лесоустройства» Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России: Утв.15.12.94. Ч. 2. Камеральные работы М.: Федер. служба лесн. хоз-ва России. 1995. 112 с., при таксации сомкнувшихся лесных культур определяются те же таксационные показатели, что и для насаждений естественного происхождения. Для точного определения запасов углерода фитомассы в сомкнувшихся лесных культурах достаточно воспользоваться информацией о породном составе, средней высоте, среднему диаметру, величинами объемных запасов древесины по составляющим культуру древесным породам.

Во всем мире наиболее удобным способом оценки признается конверсия объемных запасов насаждений в запас углерод Углерод в экосистемах лесов и болот России / Ред. В.А. Алексеев и Р.А. Бердси. Красноярск: Экос, 1994. 232 c.^, Bonnor G.M. Forest Biomass Inventory // Biomass. Regenerable Energy / Eds.: D.O. Hall, R.P. Overend. N.Y.: John Wiley and Sans, 1997. P. 47-73.^, Joosten R., Schulte A. Possible effects of altered growth behavior of Norway spruce (Picea abies) on carbon accounting // Climate change. 2002. V. 55. No 1-2. P. 115-129.^, Kolchugina T.P., Vinson T.S. Equilibrium analysis of carbon pools and fluxes of forest biomes in the former Soviet Union. //Canadian Journal Forest Research. 1993. V. 23. P. 81-88.^, Forest Resources of Europe, CIS, North America, Australia, Japan and New Zealand (Industrialized temperate/boreal countries) UN-ECE/FAO Contribution to the Global Forest Resources Assessment 2000 (Main Report). Geneva Timber and Forest Study Papers, No. 17. United Nations: New York and Geneva, 2000. 445 p.^, Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. Киев: Урожай, 1987. 560 с.. Этот подход практикуется и ФАО при оценке древесных ресурсов и лесопользования отдельных государств Моисеев В.С. Таксация молодняков: Учебное пособие. Л.: ЛЛТА, 1971. 343 с.. Существуют различные системы конверсионных коэффициентов, специфичных к возрастным группам лесных насаждений Углерод в экосистемах лесов и болот России / Ред. В.А. Алексеев и Р.А. Бердси. Красноярск: Экос, 1994. 232 c.^, Bonnor G.M. Forest Biomass Inventory // Biomass. Regenerable Energy / Eds.: D.O. Hall, R.P. Overend. N.Y.: John Wiley and Sans, 1997. P. 47-73. и к конкретному возрасту древостоев Усольцев В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: база даных и география. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 708 с.. К задачам мониторинга накоплений углерода в фитомассе растущих искусственных насаждений (лесных культур) в наибольше степени подходит система коэффициентов, используемая для чистых однопородных насаждений с учетом их таксационных показателей Усольцев В.А. Фитомасса лесов Северной Евразии: нормативы и элементы географии. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 764 с.. Разумеется, эти коэффициенты могут применять и к отдельным элементам леса в составе смешанных культур, если элементы леса выделены и охарактеризованы в материалах лесоустройства.

Рекомендуемая система коэффициентов позволяет оценивать запас углерода во фракциях фитомассы. Для расчета запаса углерода в стволовой древесине используется постоянный коэффициент K_s (т С м^-3), специфичный к древесной породе насаждения либо элемента леса. Конверсионные коэффициенты для прочих фракций фитомассы рассчитываются в зависимости от средней высоты и диаметра насаждения по уравнению (1):

K_f = a D^b H^с, (1)

где Kf - фракционный коэффициент конверсии (т С м-3); D - таксационный показатель древостоя; a, b и c - параметры. Значения Ks и параметров для расчета Kf приведены в табл. 1.

Для расчетов запасов углерода в фитомассе искусственных лесных насаждений нужно использовать следующий алгоритм. Значения среднего диаметра и высоты по данной составляющей породе используются для расчета Kf по фракциям фитомассы (ветви, листва, корни), которые затем вместе с постоянным Ks для фитомассы стволов применяются для конверсии объемного запаса по данной породе в запас углерода.

Таблица 1

Конверсионные коэффициенты для углерода фитомассы стволов (K_s, т С м^-3) и параметры уравнений K_f = a D^b H^с для расчета конверсионных коэффициентов углерода прочих фракций фитомассы (K_f, т С м^-3) по основным лесообразующим породам

Примеры реализации разработанного алгоритма расчета накопления запаса углерода в фитомассе по мере роста искусственных насаждений приведены в табл. 2 и 3. Во «Введении» к настоящему отчету отмечалось, что наиболее перспективными к осуществлению в рамках совместного осуществления являются проекты по защитному лесоразведению в малолесных регионах страны. Поэтому алгоритм расчета запасов углерода рассматривается на примере роста искусственных насаждений сосны (табл. 2) и дуба (табл. 3) в лесостепной и степной зонах. Значения таксационных характеристик (высота, диаметр, густота, запас) взяты из нормативных таблиц хода роста Владышевский В.Л. Ход роста лиственницы сибирской искусственных насаждений, разведенных на черноземе // Труды Опытной станции ЦЧО, Воронеж. 1931. С. 79-84.. Расчетные величины представлены конверсионным коэффициентом (являющимся суммой K_s и всех K_f), запасами углерода фитомассы и годичными величинами поглощения углерода фитомассой, оцененными по разности запасов углерода между смежными учетами.

Таблица 2

Расчет изменения запасов углерода фитомассы на примере хода роста искусственных древостоев сосны в лесостепной зоне Нормативно-справочные материалы для таксации леса Белорусской ССР. М.: Госкомлес СССР, 1984. 308 с.^.

При осуществлении мониторинга, величины поглощения углерода растущими насаждениями, следует оценивать по разности запасов, при этом периодичность обследований (раз в 5 лет или чаще) должна планироваться с учетом срока реализации проекта, правил международной регистрации единиц сокращений и т. д. Например, если проект, связанный с посадкой лесных культур, осуществляется в первый период действия Киотского протокола, а посадки производятся в 2009 г., необходимо предусмотреть обследование культур в 2012 г., чтобы произведенные единицы поглощений можно было конвертировать и использовать в период действия протокола.

Таблица 3

Расчет изменения запасов углерода фитомассы на примере хода роста искусственных древостоев дуба в степной зоне Нормативно-справочные материалы для таксации леса Белорусской ССР. М.: Госкомлес СССР, 1984. 308 с.

Результаты расчетов, приведенные в табл. 2 и 3, свидетельствуют, что величины годичного поглощения углерода искусственного насаждения значительно варьируют в зависимости от бонитета создаваемого насаждения. Среднее за 80 лет поглощение углерода фитомассой искусственного насаждения сосны составит при бонитете Ic 3.1 т С га^-1 год^-1, при бонитете III - 1.4 т С га^-1 год^-1, то есть более чем в 2 раза меньше. При условии равенства прочих затрат, экономическая эффективность проекта, осуществляемого на продуктивных местообитаниях, способствующих образованию высокобонитетных насаждений, будет существенно выше за счет больших величин годичного поглощения углерода.

Табл. 2 и 3 показывают, что при обследовании культур в первые 5, а в ряде случаев и 10 лет развития, получить оценки диаметра и, соответственно, объемного запаса древесины невозможно. Это связано с тем, что растения еще не превысили высоты 1.3 м, на которой определяется средний диаметр. Такие лесные культуры называют «несомкнувшимися», а при их таксационном обследовании регистрируют высоту и густоту растущего насаждения. Результаты наших ранних исследований показали, что запас углерода в маломерных растениях различных лесообразующих пород является степенной функцией от высоты Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Гульбе Т.А., Гульбе Я.И. Аллометрические уравнения для фитомассы по данным деревьев сосны, ели, березы и осины в европейской части России // Лесоведение. 1996, No 6. С. 36-46., иначе говоря, запас углерода можно рассчитать по уравнению (2):

С_f = a H^b (2)

где С_f - запас углерода в растении (кг С шт^-1), H - высота (м), a и c - параметры.

Рис. 2.1. показывает, что с приемлемой степенью достоверности уравнение (2) может быть использовано для аппроксимации данных табл. 2 и 3. Так как применимость этого уравнения к молодым растениям малой высоты (до 1,5 м) продемонстрирована в работе Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам // Лесоведение. 1998. N 3. С. 84-93., можно с достаточной степенью уверенности допустить, что уравнение (2), аппроксимированное по данным для астений с высотой более 1,5 м, будет справедливо и для растений с высотой менее 1,5 м.

Параметры уравнения (2) для различных лесообразующих пород (табл. 4) были оценены на основе расчетов по таблицам хода роста искусственных насаждений сосны, ели, дуба, березы Нормативно-справочные материалы для таксации леса Белорусской ССР. М.: Госкомлес СССР, 1984. 308 с.^, Владышевский В.Л. Ход роста лиственницы сибирской искусственных насаждений, разведенных на черноземе // Труды Опытной станции ЦЧО, Воронеж. 1931. С. 79-84.^, Бирюков В.И., Петропавловский В.С., Поляков В.С. Ход роста лиственницы сибирской в культурах на черноземах Центральной лесостепи // Лиственница и ее использование в народном хозяйстве. Красноярск: КПИ, 1982. С. 3-8.^, Егоров В.Н. Ход роста и состояние полезащитных полос из лиственницы сибирской в Центрально-Черноземной полосе // Лесная таксация и лесоустройство: Межвузовский сборник научных трудов. Красноярск: СибТИ, 1992. С. 108-112^, Нормативы для таксации лесов Центрального и южных районов Европейской части Российской Федерации. М.: Федеральная служба лесного хозяйства России, 1993. 418 с.^, Егоров В.Н. Ход роста и состояние полезащитных насаждений из тополя канадского в Центрально-Черноземной полосе // Лесная таксация и лесоустройство. Красноярск: СибТИ, 1983. С. 94-98.^, Козловский В.Б., Павлов В.М. Ход роста основных лесообразующих пород СССР. М.: Лесн. пром-сть, 1967. 327 с.^, Руководящие указания по эффективной практике для землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства. Программа МГЭИК по национальным кадастрам парниковых газов. МГЭИК, 2003., тополя и сомкнутых насаждений ольхи Отчет о научно-исследовательской работе (итоговый) по Государственному контракту № МГ-04-06/88к от 18 октября 2006 г. Проект «Разработка методического обеспечения лесохозяйственной деятельности в условиях ратификации Киотского протокола и оценки углеродного баланса в лесах Российской Федерации» (лот № 39). ЭТАП 2. «Оценка углеродного баланса в лесах Российской Федерации за 1990-2004 гг.». М.: ЦЭПЛ РАН, 2006. 73 с... Найденные уравнения обладают высокими значениями коэффициента детерминации, что подтверждает высказанный ранее тезис о возможности их экстраполяции на маломерные растения.

Запас углерода фитомассы растения сосны (А) или дуба (Б) в зависимости от его высоты в искусственных насаждениях

Рисунок 2.1.

Таблица 4

Параметры уравнений С_f = a H^b для расчета запаса углерода в растении (С_f, кг С шт^-1) по основным лесообразующим породам

Для расчетов запасов углерода в фитомассе несомкнувшихся искусственных лесных насаждений нужно использовать следующий алгоритм. Значения средней высоты по данной составляющей породе используются для расчета запаса углерода в одном растении (С_f) по уравнению (2) с использованием параметров из табл. 4. Запас углерода в насаждении рассчитывается по произведению С_f на густоту (с пересчетом из кг С в т С).

Примеры расчетов динамики запасов углерода в несомкнувшихся лесных культурах приведены в табл. 5 и 6. В качестве исходных данных взяты значения высоты и густоты культур возраста 1, 5 и 10 лет из табл. 2 и 3. Динамика роста в высоту и изреживания восстановлена при допущении линейности изменений величин. Отметим, что оценки густоты и средней высоты проводятся при обследовании лесных культур. Запас углерода в одном растении и насаждении, а также величины поглощения углерода рассчитаны по охарактеризованному выше алгоритму.

Таблица 5

Расчет изменения запасов углерода фитомассы на ранних стадиях роста искусственных древостоев сосны в степной зоне

Подобные документы

• Оценка питательности кормов

  Корма: питательность, физиологическое значение. Концентрация витаминов в органах и тканях животных и в растениях. Переваримость кормов, методы определения. Баланс азота, углерода и энергии. Факторы, влияющие на химический состав и питательность кормов.
  
  курсовая работа [2,5 M], добавлен 13.12.2014
  

• Баланс веществ и энергии в организме животных и методы их определения

  Описание белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и микроэлементов. Оценка питательности кормов. Методы изучения обмена веществ в организме животного, основанные на законе сохранения энергии. Баланс азота, углерода и энергии у коровы.
  
  реферат [291,3 K], добавлен 15.06.2014
  

• Зоогигиеническая оценка коровника на 400 коров

  Влияние микроклимата животноводческих помещений на здоровье и продуктивность животных, факторы, влияющие на него. Методы оценки естественной и искусственной освещенности. Расчет объема вентиляции по диоксиду углерода и по влажности, теплового баланса.
  
  курсовая работа [75,9 K], добавлен 23.01.2014
  

• Кормление сельскохозяйственных животных

  Учет фактической переваримости и усвояемости кормов при расчете рационов, комбикормов и премиксов. Оценка питательности кормов по химическому составу, балансу азота, углерода и энергии. Минеральные вещества в кормлении сельскохозяйственных животных.
  
  контрольная работа [277,6 K], добавлен 12.09.2011
  

• Почвы Каменной степи

  Исследование агрохимических и агрофизических свойств почв и состояния лесных насаждений. Их влияние на водный и температурный режим черноземов. Научно-исследовательские работы по мониторингу черноземов на агролесоландшафтном стационаре "Каменная Степь".
  
  отчет по практике [1,7 M], добавлен 07.01.2009
  

• Характеристика серых лесных почв

  Исследование факторов почвообразования, характеристика морфологических признаков и анализ свойств серых лесных почв. Химия, физика серых лесных почв и комплекс мероприятий борьбы с водной эрозией. Способы хозяйственного использования серых лесных почв.
  
  курсовая работа [436,9 K], добавлен 28.07.2011
  

• Методы борьбы с болезнями лесных и городских насаждений

  Система мероприятий по борьбе с болезнями лесных и городских насаждений: предупредительных и истребительных, критерии оценки их практической эффективности. Фитопатологический мониторинг: понятие и содержание, направления реализации. Карантин растений.
  
  презентация [4,8 M], добавлен 10.12.2013
  

• Агрофизические и агрохимические параметры плодородия почв при ресурсосберегающих технологиях возделывания зерновых культур Западно-Казахстанской области

  Влияние ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур на агрофизические и агрохимические факторы плодородия почв в агроклиматических условиях Западного Казахстана. Оценка накопления азота, фосфора на фоне различных приемов обработки почвы.
  
  диссертация [54,0 K], добавлен 09.12.2013
  

• Разработка системы удобрения в хозяйстве

  Обеспечение системы удобрения почв сельскохозяйственных угодий, обеспечение пастбищ полевого и кормового севооборота. Агрохимическая характеристика почв и чередование культур севооборота. Мероприятия применения удобрений и повышение плодородности почв.
  
  курсовая работа [202,4 K], добавлен 23.12.2010
  

• Лесные культуры в Ерейментауском ГНПП

  Экономическая оценка лесных культур различных классов возраста в Ерейментауской провинции. Основные требования техники безопасности к оборудованию при посадке лесных культур и проведений уходов за ними. Изучение состояния культур различного возраста.
  
  курсовая работа [615,6 K], добавлен 09.05.2015
  

• Особенности морфологии бурых лесных почв

  Основные морфологические признаки почвы: профиль, новообразования, почвенная структура, цвет (окраска) и включения. Гранулометрический состав почв. Сельскохозяйственное использование и охрана бурых лесных почв. Элементы буроземообразовательного процесса.
  
  курсовая работа [37,3 K], добавлен 01.03.2015
  

• Анализ горимости лесов по ГЛХУ "Жлобинский лесхоз"

  Природные условия и экономико-хозяйственная деятельность лесхоза. Распределение лесных запасов по породам и классам возраста. Оценка лесных участков по степени опасности возникновения пожаров. Анализ горимости лесов. Комплекс противопожарных мероприятий.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.02.2014
  

• Состояние полезащитных лесных полос в северном Приднестровье

  Защитная роль лесных полос, их влияние на микроклимат и урожайность сельскохозяйственных культур. Классификация конструкции полос на непродуваемые, продуваемые, ажурные и ажурно-продуваемые. Состав и лесоводственно-таксационная характеристика насаждений.
  
  контрольная работа [142,8 K], добавлен 12.06.2011
  

• Методика проведения полевого (вегетационного) и многофакторного опыта в агрономии

  Методические требования, предъявляемые к полевому опыту. Требования, предъявляемые к схеме однофакторного полевого (вегетационного) и многофакторного опыта. Основные элементы методики полевого опыта. Особенности закладки, проведения, оформления опыта.
  
  контрольная работа [116,2 K], добавлен 20.06.2012
  

• Таксация насаждений

  Таксация - инвентаризация, всесторонняя материальная оценка лесных массивов; составление технической характеристики насаждений; определение возраста и запаса древесины, объёма отдельных деревьев и их частей. Определение запаса насаждений и их прироста.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.08.2012
  

• Почвы таежно-лесных ландшафтов

  Географическое распространение и особенности почв таежно-лесных ландшафтов. Общие условия почвообразования: рельеф, подстилающие и материнские породы, климат, растительность. Факторы антропогенного воздействия и охрана почв таежно-лесных ландшафтов.
  
  реферат [281,2 K], добавлен 24.03.2015
  

• Проект создания защитных лесных насаждений в ООО "Березовское" Россошанского района Воронежской области

  Географическое расположение, климатические условия и растительность хозяйства "Березовское". Противоэрозионная организация территории землепользования. Установка полезащитных, стокорегулирующих, приовражных лесных полос, донных насаждений и илофильтров.
  
  курсовая работа [62,2 K], добавлен 04.04.2014
  

• Технология производства лесных культур

  Краткая характеристика природных и экономических условий фонда лесничества, его экологическое и санитарное состояние. Описание лесокультурных площадей. Разработка проекта искусственного лесовосстановления, выбор главных, сопутствующих пород и кустарников.
  
  курсовая работа [58,0 K], добавлен 22.01.2012
  

• Основы лесовыращивания

  Селекционная оценка деревьев и насаждений. Способы получения семян и хранения желудей. Технология выращивания сеянцев сосны обыкновенной и кедра сибирского. Инвентаризация посадочного материала в питомнике. Методика технической приемки лесных культур.
  
  контрольная работа [466,9 K], добавлен 17.05.2009
  

• Классификация лесных насаждений по устойчивости

  Природные факторы и их влияние на лесные насаждения, антропогенные факторы и их влияние на природную среду. Основные формы, направления и средства решения проблем природопользования. Укрепление устойчивости неблагоприятным условиям лесных насаждений.
  
  реферат [27,7 K], добавлен 25.12.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам