Инвестиции в леса России: методологические основы (стр. 7 )

Таблица 3

Расчет изменения запасов углерода фитомассы на примере хода роста искусственных древостоев дуба в степной зоне28

Возраст, лет	Высота, м	Диаметр, см	Густота, шт. га-1	Запас, м3 га-1	К, тС м3	Запас углерода, т С га-1	Поглощение углерода, т С га-1 год-1
Бонитет I
1	0.1	10000
5	1.8	1.5	8475	4	0.895	3.6	2.27
10	3.9	3.6	6680	22	0.680	15.0	1.83
15	6.1	5.7	4350	40	0.602	24.1	2.60
20	8.3	7.8	3098	66	0.562	37.1	3.02
25	10.4	9.9	2312	97	0.538	52.2	3.14
30	12.4	12.0	1804	130	0.522	67.9	3.27
35	14.3	14.0	1469	163	0.517	84.2	2.62
40	16.0	15.9	1224	193	0.504	97.3	2.27
45	17.5	17.7	1036	220	0.494	108.7	1.96
50	18.9	19.4	897	244	0.486	118.5
Бонитет II
1	0.1	10000
5	1.4	0.6	8929	2	1.869	3.7	1.68
10	3.0	2.6	8663	15	0.810	12.1	1.28
15	4.8	4.6	5235	28	0.663	18.6	1.82
20	6.7	6.6	3566	46	0.601	27.6	2.49
25	8.6	8.6	2617	71	0.565	40.1	2.55
30	10.4	10.6	2028	98	0.539	52.8	2.47
35	12.1	12.5	1630	125	0.521	65.2	2.19
40	13.6	14.3	1357	150	0.507	76.1	1.94
45	14.9	16.0	1154	173	0.496	85.8	1.73
50	16.1	17.6	999	194	0.487	94.5
Бонитет III
1	0.1	10000
5	1.0	9900
10	2.2	1.8	9804	9	0.944	8.5	1.26
15	3.6	3.3	7135	20	0.739	14.8	1.14
20	5.2	4.8	5249	31	0.660	20.5	1.69
25	6.8	6.3	3946	47	0.616	28.9	2.18
30	8.4	7.8	3118	68	0.586	39.8	2.21
35	9.9	9.2	2587	90	0.566	50.9	1.91
40	11.2	10.5	2183	110	0.550	60.5	1.65
45	12.3	11.7	1888	128	0.537	68.7	1.53
50	13.3	12.8	1671	145	0.527	76.4

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 высоты29, иначе говоря, запас углерода можно рассчитать по уравнению (2):

Сf = a Hb  (2)

где Сf – 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 работе30, 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, березы31,32,33,34,35,36,37,38, тополя и сомкнутых насаждений ольхи39. 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 Сf = a Hb для расчета запаса углерода в растении (Сf, кг С шт-1) по основным лесообразующим породам

Порода	a	b	R2
Сосна	0.0727	2.3937	0.986
Ель	0.0543	2.5745	0.960
Лиственница	0.0468	2.7154	0.986
Дуб	0.0979	2.3988	0.985
Береза	0.0305	2.6230	0.985
Осина	0.0099	3.1463	0.978
Ольха	0.0044	3.4340	0.964

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 (Сf) по уравнению (2) с использованием параметров из табл. 4. Запас углерода в насаждении рассчитывается по произведению Сf 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

Возраст, лет	Высота, м	Густота, шт га-1	Углерод одного растения, кг С шт-1	Углерод фитомассы древостоя, т С га-1	Поглощение углерода, т С га-1 год-1
Бонитет Ic
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.089
2	0.4	9788	0.0094	0.092	0.258
3	0.8	9575	0.0365	0.350	0.460
4	1.1	9363	0.0864	0.809	0.679
5	1.4	9150	0.1627	1.488	2.502
6	2.1	8884	0.4492	3.991	3.890
7	2.9	8618	0.9145	7.881	5.323
8	3.6	8352	1.5809	13.204	6.749
9	4.4	8086	2.4676	19.953	8.131
10	5.1	7820	3.5912	28.084
Бонитет Ib
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.065
2	0.4	9813	0.0069	0.068	0.181
3	0.7	9625	0.0259	0.250	0.320
4	0.9	9438	0.0603	0.569	0.471
5	1.2	9250	0.1125	1.040	1.934
6	1.9	9027	0.3294	2.974	3.100
7	2.6	8804	0.6898	6.073	4.330
8	3.2	8582	1.2123	10.404	5.585
9	3.9	8359	1.9129	15.989	6.835
10	4.6	8136	2.8053	22.824
Бонитет Ia
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.055
2	0.4	9840	0.0059	0.058	0.149
3	0.6	9680	0.0214	0.207	0.262
4	0.9	9520	0.0493	0.469	0.386
5	1.1	9360	0.0913	0.855	1.455
6	1.7	9179	0.2517	2.310	2.296
7	2.3	8999	0.5119	4.606	3.192
8	2.8	8818	0.8844	7.799	4.120
9	3.4	8638	1.3799	11.919	5.060
10	4.0	8457	2.0076	16.979
Бонитет I
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.037
2	0.3	9870	0.0041	0.040	0.095
3	0.5	9740	0.0138	0.135	0.163
4	0.7	9610	0.0310	0.297	0.238
5	0.9	9480	0.0565	0.536	1.036
6	1.4	9341	0.1683	1.572	1.696
7	1.9	9201	0.3552	3.268	2.414
8	2.5	9062	0.6271	5.682	3.172
9	3.0	8922	0.9924	8.854	3.955
10	3.5	8783	1.4584	12.809
Бонитет II
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.030
2	0.3	9903	0.0033	0.033	0.073
3	0.5	9805	0.0108	0.105	0.124
4	0.6	9708	0.0236	0.229	0.180
5	0.8	9610	0.0426	0.410	0.748
6	1.2	9511	0.1217	1.157	1.212
7	1.7	9412	0.2517	2.369	1.721
8	2.1	9312	0.4392	4.090	2.265
9	2.6	9213	0.6898	6.355	2.835
10	3.0	9114	1.0084	9.190
Бонитет III
1	0.1	10000	0.0003	0.003	0.023
2	0.3	9938	0.0026	0.026	0.054
3	0.4	9875	0.0081	0.080	0.090
4	0.6	9813	0.0174	0.171	0.131
5	0.7	9750	0.0310	0.302	0.508
6	1.1	9690	0.0836	0.810	0.811
7	1.4	9630	0.1683	1.621	1.145
8	1.8	9570	0.2890	2.766	1.506
9	2.1	9510	0.4492	4.272	1.887
10	2.5	9450	0.6518	6.159

Таблица 6