содержание .. 22 23 24 25 ..
Национальный доклад РФ о кадастре антропогенных выбросов - часть 24
Продолжение таблицы 6.38
Торф
23,56
Помет
19,11
Солома, сидераты и др.
22,23
Среднее
18,24
Таблица 6.39
Внесение органических удобрений сельхозорганизациями и поступление углерода с ними в
сельскохозяйственные почвы, млн. тонн
Внесение органических
Количество углерода,
Годы
удобрений
поступившего в с.х. земли
1990
389,5
71,1
1995
127,4
23,2
2000
66,0
12,0
2005
49,9
9,1
2006
47,8
8,7
2007
48,1
8,8
2008
51,3
9,4
2009
53,7
9,8
2010
53,1
9,7
2011
52,6
9,6
2012
54,2
9,9
2013
55,7
10,2
2014
61,6
11,2
2015
64,2
11,7
Как следует из таблицы 6.39, внесение органических удобрений в целом сократилось в течение
рассматриваемого периода на 83,5% от 389,5 млн. тонн в 1990 г. до 64,2 млн. тонн в 2015, что свя-
зано с сокращением поголовья скота и птицы в Российской Федерации. В результате такого сни-
жения внесения органических удобрений в почвы сократилось и количество в них углерода - от
71,1 млн. тонн в 1990 г. до 11,7 млн. тонн в 2015 г.
Оценка поступления углерода в пахотные почвы с минеральными удобрениями выполнена на
основе статистической информации по общему количеству внесенных азотных, фосфорных и ка-
лийных удобрений в сельском хозяйстве России (Госкомстат, 1995a, 1998, 2000, 2002; Росстат,
содержанию углерода в них. Согласно справочным данным (Каталымов, 1960; Дукаревич, 1976),
из двенадцати простых азотных удобрений, применяемых в России, четыре содержат углерод:
нейтрализованная аммиачная селитра, сульфат аммония и мочевина, чистая мочевина и цианамид
кальция. Из восьми видов фосфорных удобрений углерод встречается только в составе фосфорит-
ной муки, а из девяти калийных - в составе поташа.
Статистика по внесению минеральных удобрений в почвы приводится в пересчете на действу-
ющие вещества, поэтому коэффициенты по содержанию углерода в разных видах удобрений рас-
считаны к соответствующим действующим веществам. При этом учтено соотношение углерода и
прочих химических элементов в составе всех удобрений (содержащих и не содержащих углерод)
каждого вида (азотных, фосфорных и калийных). Результаты расчетов коэффициентов приведены
в таблице 6.40.
Поступление углерода в сельскохозяйственные почвы с минеральными удобрениями за период
с 1990 по 2015 год приведено в таблице 6.41.
Аналогично минеральным удобрениям было оценено поступление углерода в почвы с извест-
ковыми материалами. Согласно статистическим данным, подавляющее большинство из вносимых
- 276 -
6. Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (Сектор 4 ОФД)
известковых материалов составляют известняковая и доломитовая мука, содержание углерода в
которых в среднем равно 12,5% (МГЭИК, 2007).
Таблица 6.40
Коэффициенты по содержанию углерода в разных видах минеральных удобрений
Вид удоб-
Среднее содержание дей-
Среднее содержание
Пересчетный коэффициент
рений
ствующего вещества, %
углерода, %
(углерод/ действ.вещество)
азотные
29,22
3,66
0,13
фосфорные
24,81
0,37
0,015
калийные
31,17
0,53
0,017
Таблица 6.41
Внесение минеральных удобрений сельхозорганизациями и поступление углерода с ними в
сельскохозяйственные почвы, млн. тонн
Суммарное
Внесение азотных
Внесение фосфорных
Внесение калийных
Годы
поступление углерода
удобрений1)
удобрений
удобрений
в с.х. земли
1990
4,028
3,676
2,219
0,596
1995
0,936
0,370
0,181
0,126
2000
0,959
0,220
0,182
0,126
2005
0,854
0,345
0,221
0,116
2006
0,906
0,366
0,230
0,123
2007
1,034
0,407
0,275
0,140
2008
1,201
0,429
0,288
0,162
2009
1,231
0,391
0,266
0,164
2010
1,188
0,435
0,279
0,160
2011
1,257
0,425
0,275
0,168
2012
1,174
0,420
0,271
0,158
2013
1,160
0,436
0,251
0,156
2014
1,188
0,463
0,267
0,160
2015
1,257
0,466
0,290
0,169
1) Данные по внесению азотных удобрений ниже величин, приведенных в секторе Сельское хозяйство,
категория 4D1, т.к. здесь учитывается внесение только под сельскохозяйственные культуры, без внесения
под многолетние и плодовые насаждения, естественные сенокосы и пастбища, защищенный грунт и др.
Однако, полученные уточненные данные (Шильников и др., 2006) показывают, что в известко-
вых материалах содержится в среднем около 30% примесей и влаги. Поэтому предварительно
нами были рассчитаны объемы внесения чистой известняковой и доломитовой муки (70%). Затем
к полученному объему внесения чистых известь-содержащих карбонатов был применен коэффи-
циент МГЭИК. Известкование сельскохозяйственных почв и рассчитанное поступление при этом
углерода в почвы приведены в таблице 6.42.
За период с 1990 по 2015 гг. суммарное поступление углерода в почвы с минеральными удоб-
рениями (табл. 6.41) и известковыми материалами (табл. 6.42) снизилось на 89,4%, что связано с
соответственным сокращением их внесения в пахотные земли с 1990 года.
Таблица 6.42
Известкование сельскохозяйственных почв и поступление углерода с известковыми материалами,
млн. тонн
Внесение известковых
Количество углерода,
Годы
материалов, млн. тонн
поступившего в с.х. земли, млн. тонн
1990
31,4
2,64
1995
6,2
0,52
- 277-
Продолжение таблицы 6.42
Внесение известковых
Количество углерода,
Годы
материалов, млн. тонн
поступившего в с.х. земли, млн. тонн
2000
2,8
0,24
2005
2,3
0,19
2006
2,3
0,20
2007
2,1
0,17
2008
2,3
0,19
2009
1,8
0,15
2010
2,0
0,17
2011
2,0
0,17
2012
2,2
0,19
2013
2,1
0,17
2014
2,3
0,19
2015
2,1
0,17
Оценка количества углерода, поступающего в пахотные почвы с остатками культурных расте-
ний, включала ежегодный расчет углерода надземных (пожнивных) остатков и корней культурных
растений, которые остаются на полях после уборки урожая. Как и для расчетов поступления азота
с пожнивными и корневыми остатками растений (см. раздел Сельское хозяйство, категория 3.Dа4),
были использованы регрессионные уравнения Левина для оценки количества биомассы остатков
растений на основе данных урожайности основной продукции (Левин, 1977; Романовская и
др.,2002). Ниже представлен общий вид уравнений, используемых в расчетах.
СabилиСun=i ((aiYi+bi) • Сi) •Si,
(6.34)
где: Сab - масса углерода, поступающего в почвы с пожнивными остатками (Сun - корневыми
остатками) культурных растений определенного вида i (кг С);
Yi -
урожайность основной продукции данной культуры (ц. сух.в-ва/га);
ai и bi -
соответствующие коэффициенты для расчета массы пожнивных (или корневых) остат-
ков данной сельскохозяйственной культуры при определенном уровне урожайности
(Левин, 1977);
Сi -
содержание углерода в биомассе данной культуры (кг С/кг сух.массы) (МГЭИК 1997,
2000);
Si -
посевная площадь данного вида растений, га.
Углерод поверхностных (Сab) и корневых (Сun) остатков всех культур суммируются за каждый
год. Полученная величина используется для расчета общего поступления углерода в пахотные
почвы. В обобщенном виде система уравнений для расчета количества биомассы, поступающей в
почву с растительными остатками сельскохозяйственных культур, представлена в таблице 5.18
(см. раздел Сельское хозяйство, категория 3.Dа4).
Следует обратить внимание, что в таблице 5.18 в уравнениях включены данные по процентно-
му содержанию азота в пожнивных и корневых остатках. При расчете углерода эти величины сле-
дует заменить на:
пшеница - 48,53%;
ячмень - 45,67%;
просо - 46,87%;
сахарная свекла и кормовые корнеплоды - 40,72%;
картофель - 42,26%;
остальные культуры - 45%.
Для тех культурных растений, по которым не разработано видоспецифичных уравнений ре-
грессии и коэффициентов, были использованы параметры наиболее биологически сходных видов
(Вехов и др.,1978). Так, растительные остатки риса и сорго рассчитывались по просу, масличных
культур (рапса, горчицы, сои и прочих масличных) - по гороху, остатки бахчевых рассчитывали
по овощным культурам, а прочих технических культур - по конопле. Растительные остатки трити-
кале (гибрид пшеницы и ржи) рассчитаны по уравнениям для озимой пшеницы.
- 278 -
6. Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (Сектор 4 ОФД)
Содержание углерода в биомассе растений разных видов определено по данным МГЭИК
(МГЭИК, 1997, 2000, 2007).
Исходные данные по урожайности, валовому сбору и посевным площадям культурных расте-
ний взяты из официальной статистической информации и из справочных материалов Росстата (Рос-
личины поступления углерода с остатками культурных растений за период с 1990 по 2015 гг., а
также суммарное поступление углерода в пахотные почвы приведены в таблице 6.43.
Как следует из данных таблицы 6.43, в целом наблюдается тенденция снижения количества уг-
лерода растительных остатков культурных растений с 1990 года. Это связано с общим сокращени-
ем посевных площадей в стране за период с 1990 по 2015 гг., хотя в 2008, 2011 и 2013-2015 годах
наблюдалось их увеличение. Урожайность растений формируется в зависимости от комплекса
экологических, агрохимических и других факторов и изменяется между годами нелинейно, поэто-
му и суммарные потери углерода биомассы несколько варьируют в течение исследуемых лет. Так,
после 2004 года средняя урожайность зерновых культур постепенно увеличивалась, что оказало
соответствующее влияние на количество углерода биомассы растений. В 2008 году урожайность
большинства культурных растений была сравнительно высокой за последние годы (озимая пше-
ница 33,9 ц/га; ячмень озимый 41,2 ц/га; овес 17,1 ц/га; картофель и овощи 138 и 196 ц/га, соответ-
ственно), что оказало влияние на общее поступление углерода в пахотные почвы, которое возрос-
ло в 2008 году на 8% по сравнению с предыдущим годом. В 2009 году также по многим культурам
была достигнута максимальная после 2000 года урожайность (пшеница яровая, овес, картофель и
др.), что также оказало влияние на величину общего поступления углерода с растительными
остатками. В 2010 году крайне неблагоприятные погодные условия в течение летнего периода
привели к снижению поступления углерода в почву с органическими остатками на 5,4%. В 2012 г.
средняя урожайность многих зерновых была ниже, чем в предыдущий год (пшеницы озимой - на
23%, пшеницы яровой - на 27%). Дополнительно, в 2012 г. уменьшилась общая посевная площадь.
В 2013-2015 годах произошло небольшое увеличение поступление растительных остатков в почвы
в связи с увеличением урожайности и валового сбора основных зерновых культур и увеличению
площадей посевов за счет распашки свежих залежей.
Таблица 6.43
Углерод пожнивных и корневых остатков культурных растений и общее поступление углерода в
пахотные почвы России, млн. тонн С/год
Количество углерода остатков биомассы куль-
Общее поступление углерода в
Годы
турных растений, млн. тонн
пахотные почвы, млн. тонн
1990
177,1
251,4
1995
123,4
147,3
2000
108,8
121,2
2005
105,6
114,9
2006
104,5
113,5
2007
106,5
115,6
2008
117,5
127,3
2009
116,5
126,6
2010
99,0
108,9
2011
115,0
124,9
2012
104,2
114,5
2013
115,6
126,1
2014
117,1
128,7
2015
120,1
132,2
Как следует из данных по всем рассмотренным источникам поступления углерода в сельскохо-
зяйственные почвы, углерод растительных остатков является основным потоком, определяющим
- 279-
общее количество накопленного углерода (70,5% в 1990 г. и 90,9 - в 2015 г.). Вклад органических
удобрений менее существенен и составляет 28,3% в 1990 г. до 8,9% в 2015 г., а на долю остальных
источников приходится 1,3% и 0,3% в 1990 г. и 2015 г. соответственно. Снижение вклада органи-
ческих и минеральных удобрений обусловлено сокращением их внесения в почвы за исследуемый
период. Так, в 1990 году внесение органических удобрений под посевы в сельскохозяйственных
предприятиях соответствовало 3,5 т/га (Госкомстат, 1995a), а в 2015 г. эта величина снизилась до
1,3 т/га. При этом площадь, удобряемая органическими удобрениями, составляла в 2015 - лишь
8,4% от общей посевной площади (Росстат, 2016).
Потери углерода на пахотных землях. Общий вынос углерода с территории пахотных земель
рассматривался по следующим составляющим: механические потери углерода с дефляцией и эро-
зией почвы, а также потери углерода почв при их дыхании. Ниже описана методика расчета каж-
дого из этих потоков.
По данным Титляновой с соавт. (Титлянова и др.1998), за последние 60-70 лет средние потери
органического углерода сельскохозяйственных почв Сибири в результате эрозии и дефляции со-
ставили около 100 кг/га в год. Эта величина, по-видимому, близка к средним потерям углерода на
пашнях и для других регионов России. Однако следует отметить, что большее количество эроди-
рованного материала переотлагается в понижениях или овражной зоне в пределах пахотных зе-
мель, что не должно учитываться в наших расчетах. В Западной Европе эта величина оценивается
около 75-80% от всего объема эрозии почв (Сидорчук, Сидорчук, 1998). В Европейской части Рос-
сии объем выноса органического вещества почв за пределы пашни в среднем составляет 11-17% от
общей массы материала, перемещаемого плоскостным смывом (Пацукевич, Козловская, 2000). В
центральной зоне Европейской части России (Среднерусская, Калачская, Приволжская и Верхне-
камская возвышенности), а также на юге России в степной зоне (Ставрополье), для которых харак-
терна высокая степень заовраженности и, соответственно, самая высокая по России овражная эро-
зия (Зорина, 2000; Любимов и др., 2000), доля продуктов плоскостного смыва, поступающих в во-
дотоки или оседающих на непахотных землях (пастбищах), невелика и составляет 15-20 и 10-15%
соответственно от общего объема смыва. Таким образом, даже в регионах с интенсивной эрозией
около 70-80% эродированного материала переотлагается в пределах пашни, а вынос в водотоки
составляет 20-30% (Пацукевич, Козловская, 2000). По всей вероятности, эти величины применимы
ко всей территории России. Поэтому, используя величину потерь углерода в 100 кг/га, предложен-
ную Титляновой с соавторами, можно заключить, что только 20-30 кг углерода с одного гектара
безвозвратно выносится за пределы пахотных земель (Титлянова и др.,1998).
Для верификации этих данных был проведен расчет объема смыва органического вещества с
одного гектара площади водосбора с использованием информации по качеству поверхностных вод
Российской Федерации за 1991-2014 гг. годы (информация предоставлена ГХИ Росгидромета и
отображена в ежегодниках «Качество поверхностных вод Российской Федерации»). Для этого
нами проанализированы площади водосборов и данные по содержанию органического вещества в
водах рек Белого, Баренцева, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Охотского, Балтийского,
Черного, Азовского и Каспийского морей, бассейна Тихого океана и озера Байкал. Принимая со-
держание углерода в органическом веществе равным 50%, рассчитали величину смыва углерода с
территории соответствующего водосбора. Полученные результаты представлены в таблице 6.44.
В связи с отсутствием информации о величинах поверхностного стока в 1990, 1994 и 2015 гг.
при проведении расчетов были взяты следующие величины: 1990г. - по консервативному сцена-
рию было взято 25 кг/га; 1994г. - среднее между 1991, 1992, 1993 и 1995 гг.; 2015г. - среднее меж-
ду 2010-2014 гг. Учитывая, что в настоящем кадастре стали доступны данные по смыву углерода
за 2014 г., величина потерь углерода за 2014 г. была пересчитана.
Уточнение национальных коэффициентов поверхностного выноса углерода проведено в соот-
ветствии с рекомендациями группы экспертов по проверке Национального кадастра в 2011 г.
- 280 -
Таблица 6.44
Смыв углерода с одного гектара водосбора рек на территории Российской Федерации, кг/га в год
Площадь водосбо-
Смыв углерода с территории водосбора, кг ∙ га-1∙год-1
Река
ра, тыс.км2
1991
1995
2000
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
20151)
Кола
3,78
27,25
24,60
28,97
26,19
24,47
26,32
22,22
19,18
33,33
23,15
24,60
13,36
24,60
23,81
Онега
55,70
47,49
54,22
37,70
47,58
52,78
52,60
77,47
44,25
41,20
32,94
51,89
47,22
45,06
43,66
Сев. Двина
348,00
43,82
42,96
34,05
29,31
42,10
50,00
54,89
42,82
27,01
29,45
41,52
31,61
32,33
32,39
Мезень
56,40
35,82
28,55
30,50
35,99
53,63
70,92
44,06
25,44
25,00
52,57
30,76
28,63
32,48
Печора
312,00
49,04
44,07
37,50
49,20
61,86
59,94
48,40
40,22
30,13
36,86
33,97
22,28
33,65
31,38
Обь
2430,00
15,74
13,81
15,66
13,85
10,99
20,37
18,62
13,97
10,51
14,24
15,04
25,72
21,60
17,42
Таз
100,00
34,50
42,55
31,15
24,60
45,50
40,30
36,20
30,00
21,35
43,25
86,00
65,00
49,12
Енисей
2440,00
14,88
11,41
20,49
18,67
14,80
28,89
21,72
21,11
24,18
22,95
16,48
21,52
20,39
21,10
Анабар
78,80
25,57
22,27
22,02
22,40
10,60
35,66
31,28
12,69
20,24
20,49
18,27
8,88
25,00
18,58
Оленек
198,00
29,29
20,76
29,04
18,71
8,94
17,20
15,40
8,91
14,04
18,23
11,84
4,95
13,16
12,44
Лена
2430,00
12,00
12,90
15,16
13,74
15,25
18,44
18,85
17,72
11,87
14,05
11,69
16,28
14,67
13,71
Индигирка
322,00
7,89
8,63
25,00
15,99
12,87
15,84
13,59
8,42
14,18
15,31
11,32
19,41
20,03
16,05
Колыма
635,00
6,99
7,33
7,73
9,69
15,43
12,76
7,13
6,63
10,16
7,69
10,31
8,98
8,75
Камчатка
45,60
18,42
16,45
12,94
20,94
16,01
16,45
15,13
14,36
14,80
18,64
18,20
22,81
16,12
18,11
Тауй
25,10
27,89
33,86
12,35
18,21
36,25
24,30
32,67
38,84
17,43
46,81
36,45
35,06
50,80
37,31
Амур
1790,00
15,22
8,30
13,02
13,97
11,54
10,06
15,89
20,06
20,17
13,24
12,04
29,89
13,41
17,75
Тымь
7,72
29,60
35,62
0,00
31,22
20,34
26,36
27,01
22,22
26,75
29,66
28,50
24,74
26,37
Поронай
6,08
92,11
75,99
66,78
56,66
75,33
54,11
63,16
66,61
57,48
64,88
47,37
66,12
49,01
56,97
Нева
281,00
20,46
22,42
27,05
19,40
22,78
21,89
24,02
27,40
19,75
24,38
25,98
23,31
24,16
Луга
12,30
38,41
48,78
34,35
24,55
33,33
65,04
61,79
47,97
39,43
44,72
47,15
22,76
40,41
Преголя
13,60
22,17
39,34
13,97
24,19
12,94
29,85
21,76
18,35
18,82
23,46
23,71
20,66
11,07
19,54
Дон
420,00
7,33
5,95
4,05
9,63
7,69
5,20
6,29
3,69
4,80
3,54
4,71
5,39
4,94
4,68
Сев. Донец
80,90
6,30
8,84
4,51
7,29
9,83
4,92
4,72
2,74
6,00
4,68
4,35
4,65
4,46
4,83
Кубань
49,00
15,00
19,59
24,59
31,84
34,90
23,98
29,08
26,22
27,55
29,08
19,90
20,41
26,63
24,71
Сочи
0,30
27,03
23,65
47,64
40,20
37,84
52,03
60,30
127,53
117,06
331,08
270,27
117,06
28,55
172,80
Терек
37,40
24,60
20,72
14,04
13,33
13,50
4,73
9,65
5,23
8,54
7,82
6,10
6,59
6,95
7,20
Кума
20,00
3,58
2,14
0,00
3,10
2,12
2,98
1,70
1,43
1,09
1,40
1,50
1,32
1,45
1,35
Волга
1360,00
18,31
13,71
25,26
26,21
21,69
15,99
19,67
12,68
12,72
17,35
17,28
14,82
14,97
Урал
82,3
2,33
4,76
3,55
Верхняя Ангара
20,60
12,86
17,57
11,38
Баргузин
19,80
16,06
13,01
10,48
Селенга
445,00
4,98
4,98
2,72
Среднее
22,87
21,77
19,63
18,60
19,55
21,90
23,89
22,12
19,79
26,50
25,74
22,56
18,77
22,73
1)Значения за 2015г. получены как среднее 2010-2014 гг.
Из данных таблицы 6.44 следует, что величина смыва углерода в среднем по стране нахо-
дилась в пределах 18-25 кг с гектара водосбора. Полученные данные согласуются с данными
Титляновой с соавторами и Пацукевич и Козловской, рассмотренными выше (Титлянова и
др.,1998; Пацукевич, Козловская, 2000). Результаты расчетов по ежегодным потерям угле-
рода с площади возделываемых земель (посевы, пар и многолетние насаждения) при эрозии
и дефляции почв приведены в таблице 6.45.
Дыхание почв складывается из следующих потоков: дыхание корней и дыхание почвен-
ной микрофлоры. Последнее происходит в результате разложения почвенного органическо-
го вещества (Кудеяров, Курганова, 2005). Учитывая, что дыхание корней уже учтено нами
при рассмотрении биомассы культурных растениях (чистая первичная продукция), нам
необходимо было оценить потери углерода в форме СО2 при разложении почвенного орга-
нического вещества. Для этого нами проанализированы данные литературы по эксперимен-
тальным оценкам дыхания разных типов почв под разными сельскохозяйственными культу-
рами, измеренными в течение вегетационного периода (Ларионова, Розанова, 1993; Мака-
ров, 1988; Ларионова, 1988; Rochetteetal., 1992; Наумов, 1994; Смирнов, 1954; Тюлин, Куз-
нецов, 1971; Кудеяров и др.,1995; Ковалева, Булаткин, 1987; Котакова, 1975; Трофимова,
1989; Зборищук, 1979;Бурдюков, Телюгин, 1983; Зон, Алешина, 1953 и др.), а также дыхание
почв под паром (Емельянов, 1970; Котакова, 1975; Кудеяров и др.,1995; Наумов, 1994; Ма-
каров, 1993). Собранные данные по интенсивности выделения СО2 почвами были приведены
к единым единицам измерения (мг СО2/м2 в час) и усреднены по основным типам почв (чер-
ноземы, дерново-подзолистые, каштановые и серые лесные почв). Полученные результаты
приведены в таблице 6.46.
Таблица 6.45
Вынос углерода при эрозии и дефляции с культивируемых земель
Площадь культивируемых земель (посевы,
Эрозия и дефляция углерода с террито-
Годы
пар и многолетние насаждения), млн. га
рии возделываемых земель, млн. тонн/год
1990
132,5
3,31
1995
121,0
2,63
2000
103,6
2,03
2005
91,4
1,70
2006
89,8
1,75
2007
89,0
1,95
2008
91,3
2,18
2009
92,4
2,04
2010
90,4
1,79
2011
91,2
2,42
2012
90,9
2,34
2013
91,2
2,06
2014
91,5
1,72
2015
91,8
2,09
Следует отметить, что полученные средние значения, приведенные в таблице 6.46, относятся
к результатам экспериментальных работ, выполненных в 70-80 гг. прошлого столетия. По дан-
ным Кургановой и соавторов (2007) дыхание почв агроценозов до 1990г. было в среднем по
стране в 1,2 раза выше дыхания почв целинных сообществ. В настоящее время в связи со значи-
тельным сокращением внесения органических удобрений, численность и многообразие микро-
флоры в пахотных почвах уменьшились. Соответственно, микробное дыхание также сильно со-
- 282 -
6. Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (Сектор 4 ОФД)
кратилось. По оценкам Кургановой и соавторов (2007), после 1990 года дыхание почв агроцено-
зов стало в среднем в 1,5 раза ниже дыхания почв целинных экосистем. Поэтому, при расчете
общего почвенного дыхания на территории возделываемых земель с 1994 года и далее исполь-
зованы средние величины из таблицы 7.45 с поправкой в 1,8 раз ниже (чернозем - 223 мг СО2∙м-
2∙час-1, дерново-подзолистая почва - 189 мг СО2∙м-2∙час-1, остальные типы почв - 142 мг СО2∙м-
2∙час-1). Для периода с 1990 по 1993 гг., когда происходило наиболее резкое снижение количе-
ства вносимых органических удобрений, коэффициенты дыхания почв были получены линей-
ной интерполяцией между этими значениями и величинами, приведенными в таблице 6.46.
Таблица 6.46
Средние значения дыхания разных типов почв в агроценозах
Эмиссия СО2,
Почва
Культура
Источник
мг СО2∙м-2∙час-1
серая лесная
70
(Ларионова и Розанова,
среднее по агроземам
430
1993)
дерново-подзолистая
270
дерново-подзолистая
картофель
420
дерново-подзолистая
овес
540
дерново-подзолистая
озимаяпшеница
450
предкавказский чернозем
озимаяпшеница
483
(Макаров, 1988)
предкавказский чернозем
яроваяпшеница
480
предкавказский чернозем
картофель
580
кормовые (лю-
предкавказский чернозем
1003
церна)
сераялесная
55
(Ларионова, 1988)
дерново-подзолистая
овес
230
(Макаров, 1988)
подзолистая
сах. свекла
404
подзолистая
ячмень
594
(Rochetteetal, 1992)
дерново-подзолистая глеевая
овес
120
мерзлотно-лугово-черноземная
овес
513
(Наумов, 1994)
чернозем
зерновые
160
каштановая
пшеница
225
дерново-подзолистая
клевер
359
(Смирнов, 1954)
дерново-подзолистая
овес
70
дерново-подзолистая
яровыезерновые
286
(Тюлин, Кузнецов, 1971)
Серая лесная
яровыезерновые
124
(Кудеяров и др., 1995)
Серая лесная
озимаяпшеница
318
(Ковалева, Булаткин, 1987)
Чернозем выщелоченный
озимаяпшеница
208
(Котакова, 1975)
Чернозем выщелоченный
клевер
338
Чернозем обыкновенный
горох
173
(Трофимова, 1989)
Чернозем обыкновенный
среднее
189
(Зборищук, 1979)
чернозем
среднее
495
(Бурдюков, Телюгин, 1983)
Чернозем обыкновенный маломощ-
451
(Зон, Алешина, 1953)
ный
Чернозем южный
180
(Лядова, 1975)
Чернозем обыкновенный
160
(Кривонос, Егоров, 1983)
чернозем
869
(Попова, 1968)
зерновые (сред-
Чернозем типичный
291
нее)
(Дьяконова, 1961)
Чернозем типичный
люцерна
375
темно-каштановая
яровыезерновые
248
(Емельянов, 1970)
(Чимитдоржиева и др.,
каштановая
яровыезерновые
207
1990)
cветло-каштановая
яровыезерновые
376
(Кретинина, Пожилов, 1989)
среднее по черноземам
402
среднее по дерново-подзолистым почвам
340
среднее по другим типам почв
256
– 283 -
Продолжение таблицы 6.46
Эмиссия СО2,
Почва
Культура
Источник
мг СО2∙м-2∙час-1
среднее
368
дерново-подзолистая
пар
80
(Макаров, 1993)
мерзлотно-лугово-черноземная
пар
238
(Наумов, 1994)
каштановая
пар
243
черноземвыщелоченный
пар
157
(Котакова, 1975)
темно-каштановая
пар
362
(Емельянов, 1970)
сераялесная
пар
160
(Кудеярови др., 1995)
среднее для пара
207
Следует также учитывать, что использованные коэффициенты дыхания почв включают в се-
бя и дыхание корней. Во избежание двойного учета корневого дыхания, мы условно приняли,
что вклад корней в общее почвенное дыхание в агроценозах равен 40%. По данным Благодат-
ского с соавторами величина корневого дыхания на пашнях находится в пределах от 1/2 до 1/3
от общего почвенного дыхания (Благодатский и др., 1993). В работе Кудеярова и Кургановой
доля корневого дыхания в агроценозах определена равной в среднем 38% (Кудеяров, Курганова,
2005). Таким образом, принятый нами коэффициент согласуется с данными литературы.
Для корректной оценки годового потока СО2 и соответствующих потерь углерода на тер-
ритории возделываемых земель необходимо также рассчитать величину дыхания почв вне
вегетационного периода. По различным данным зимнее дыхание почв может составлять от
10% до 47% (Кудеяров, Курганова, 2005) годового потока. В среднем на территории нашей
страны поток углекислого газа при дыхании пахотных почв в течение холодного периода
года (ноябрь-апрель) составляет около 30% отгодового (Сапронов, 2007). Эта величина и
была использована нами в расчетах.
Таким образом, с использованием данных по соотношению площадей разных типов почв
на сельскохозяйственных угодьях России (Минсельхоз РСФСР, 1980) и полученных средних
коэффициентов для основных типов почв были рассчитаны величины общего дыхания почв
на территории пахотных земель в течение вегетационного периода. Продолжительность ве-
гетационного периода была определена по справочным данным для каждого экономическо-
го района России (Романенко и др.,2000). Затем вычитали вклад корневого дыхания, прибав-
ляли дыхание почв в течение холодного периода года и переводили в единицы углерода.
Полученные результаты по ежегодным потерям углерода с микробным дыханием почв па-
хотных земель за период с 1990 по 2015 гг. приведены в таблице 6.47.
Сокращение дыхания почв и соответственных потерь углерода после 1990г. обусловлено
сокращением площадей пахотных земель в стране в течение рассматриваемого периода.
Ежегодный баланс углерода. На основании полученных оценок поступления и выноса
углерода был составлен общий ежегодный баланс углерода на пахотных землях за период
1990-2015 гг., который представлен на рис. 6.13 выше. Годовой нетто выброс углерода в
расчете на гектар пахотных земель в стране представлен на рисунке 6.14 выше.
Таблица 6.47
Потери углерода с возделываемых земель при дыхании почв
Годы
Потери углерода при дыхании почв, млн. тонн С
1990
312,8
1995
186,3
2000
159,5
2005
142,2
2006
140,9
2007
140,0
2008
143,7
2009
145,6
2010
142,6
- 284 -
6. Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (Сектор 4 ОФД)
Продолжение таблицы 6.47
Годы
Потери углерода при дыхании почв, млн. тонн С
2011
143,8
2012
143,2
2013
143,9
2014
145,1
2015
145,6
Органогенные почвы.До 2006 года ежегодные статистические данные по площадям обра-
батываемых/осушенных органогенных почв в стране отсутствуют. Поэтому их площадь
определена расчетным путем на основании общей ежегодной культивируемой площади в
стране (сумма посевных площадей, пара и многолетних насаждений) и доле осушенных
почв. Согласно статистическим данным по площадям осушенных земель для 2006 года доля
органогенных почв на землях обрабатываемых земель определена равной 2,88%. Для лет
периода 2006-2015 ежегодная доля органогенных почв культивируемых земель рассчитана
по статистическим данным площадей осушенных земель пашен и многолетних насаждений
(Роснедвижимость, 2007-2009; Росреестр, 2010-2015) и составляет 2,7-2,9%.
Методология расчета соответствует Уровню 1 (Wetland supplement, 2014).
В кадастре применяется национальный коэффициент эмиссии углерода для органогенных
почв (Павлик, 2012). Согласно данному исследованию при выращивании многолетних трав
на сено на торфяных почвах заливных лугов (агрозем торфяный типичный, агрозем торфя-
ный глееватый, агрозем торфяно-минеральный типичный) средняя годовая эмиссия СО2
находится на уровне 5,9 ± 2,3 тС/га/год по сравнению с контролем эмиссии на залежи. Это
значение было использовано для оценки выброса СО2 от культивируемых органогенных
почв для всех лет периода с 1990 по 2015 гг. Результаты расчетов площадей органических
почв и потерь углерода с них приведены в таблице 6.37 выше.
Выбросы закиси азота с рассчитанной площади обрабатываемых органогенных почв за
период с 1990 по 2015 гг. оценены в секторе Сельского хозяйства, категория 3D1.6.
В настоящем кадастре оценены также выбросы метана от органогенных почв возделыва-
емых земель. При этом применены методика Уровня 1 и рекомендуемые коэффициенты по
умолчанию из дополнительного руководства МГЭИК по водно-болотным угодьям (IPCC,
2014). Расчеты проведены в соответствии с уравнением 2.6, стр. 2.18, глава 2 данного Руко-
водства. Коэффициенты соответствуют:
Frac_ditch (= 0,5) - табл. 2.4, раздел 2.2.2.1, стр. 2.25 для пахотных земель бореаль-
ной/умеренной зон;
EF_land (= 0,0 СН4 кг/га/год) - табл. 2.3, раздел 2.2.2.1, стр. 2.21 для пахотных зе-
мель бореальной/умеренной зон;
EF_ditch (= 1165 СН4 кг/га/год) - табл. 2.3, раздел 2.2.2.1, стр. 2.21 для пахотных
земель и глубоко осушенных луговых земель бореальной/умеренной зон.
Таким образом, полученный комбинированный пересчетный коэффициент равен 58,25
СН4 кг/га/год, который и был использован в расчетах.
Результаты расчета выброса СН4 при культивации органогенных почв приведены в таб-
лице 6.37 выше. Для отчетности в таблицах ОФД выбросы метана от осушенных возделыва-
емых земель приведены в категории 4(II) «Выбросы и поглощение при осушении, обводне-
нии и ином управлении» раздела 4В, в подкатегории «осушенные органогенные почвы».
Известкование почв. В соответствии с решением Конференции Сторон РКИК ООН
24/СР.19, с 2015 года выбросы СО2 при известковании обрабатываемых почв предоставля-
ются в кадастре сектора Сельское хозяйство (см. раздел 5.10 настоящего доклада).
Сжигание биомассы на пахотных землях. Сжигание растительных остатков на пахот-
ных землях в России запрещено (см. раздел 5.9 настоящего доклада). Эффективная пожарная
охрана посевов культурных растений приводит к практически полному отсутствию есте-
ственных возгораний на территории пахотных земель. Таким образом, для пахотных земель
в таблицах ОФД использован стандартный указатель «не применимо» («NА»).
- 285 -
6.4.2.1.3 Неопределенность и согласованность временных рядов
Точность статистических исходных данных по площадям земель сельскохозяйственного
назначения оценивается не более ±5%.
Расчет ежегодного изменения запасов углерода в живой биомассе многолетних культур
на возделываемых землях выполнялся с коэффициентом по умолчанию уровня 1 МГЭИК,
неопределенность которого оценивается в пределах ±75% в соответствии с таблицей 5.1
(МГЭИК, 2007). Поэтому общая неопределенность расчетов накопления углерода в биомас-
се и потерей углерода биомассы оценивается по подходу 1 МГЭИК равной ±75,17%. Таким
образом, суммарная неопределенность по данной категории рассчитана в соответствии с
уровнем сложности 1 МГЭИК равной ±79,17%.
Неопределенность балансового метода по расчету изменений запасов почвенного углеро-
да на минеральных почвах пахотных земель находится в пределах от ±13,0 до ±22,2% (см.
раздел по обеспечению и контролю качества расчетов 6.4.2.1.4 ниже). Для оценки общей
неопределенности расчетов по сектору использована максимальная величина ошибки
(±22,2%) для данной категории.
Потери углерода при использовании органогенных почв пахотных угодий впервые в
настоящем кадастре определены на основании национального коэффициента. Его неопреде-
ленность равна ±39,3%. Площади осушенных земель являются данными официальной наци-
ональной статистики и их неопределенность равна 5%. Объединенная неопределенность
расчета выбросов СО2 от органогенных пахотных почв составляет ±39,62%. Таким образом,
использование национального коэффициента сократило неопределенность оценок данной
категории выбросов почти в 3 раза - от ±90,14% (в кадастре 2013 года) до ±39,62%.
Также рассчитаны выбросы метана от органогенных почв пахотных угодий в соответствии с
дополнительным руководством МГЭИК по водно-болотным угодьям (IPCC, 2014). Неопределен-
ность всех использованных параметров и коэффициентов приведена в соответствующих таблицах
руководства: 2.1, 2.2, 2.3 и 2.5 из главы 2 (IPCC, 2014). Совокупная неопределенность расчетов в
соответствии с уровнем 1 МГЭИК определена равной для выброса СН4 от пахотных угодий
±87,54%.
Учитывая, что исходные данные в течение всех лет рассматриваемого периода взяты из
одного источника статистической информации, а также то, что одинаковые методы оценки
применены для всего периода, можно заключить, что временные ряды выбросов согласо-
ванны.
6.4.2.1.4 Обеспечение и контроль качества
Для оценки качества разработанной методики по балансовому расчету изменений запасов
углерода в почвах пахотных земель был проведен сравнительный анализ полученных ре-
зультатов с экспериментальными данными агрохимического обследования реперных участ-
ков пахотных земель по всей территории страны (Результаты агрохимического мониторин-
га«, 2001). Для этого были использованы данные по исследованию гумусного состояния
пашен шестидесяти восьми областей страны в течение периода 1991-1999 гг. Учитывая, что
замеры в каждой области проводили не ежегодно, были рассчитаны среднегодовые темпы
изменения содержания гумуса на гектаре пашни во всех областях между 1991 и 1999 годами.
Затем была определена средняя величина ежегодных потерь гумуса на пахотных почвах
страны за период 1991-1999 гг. Она составляет 0,0316% гумуса или в пересчете на углерод -
0,0183% С. Согласно нашим балансовым оценкам, средняя величина потерь запасов углеро-
да пахотных земель за период с 1991 по 1999 гг. составляет 0,380 тонн С/га. Принимая объ-
емную массу агроземов в среднем равной 1,32 г/см3 для пахотного слоя глубиной 20 см, рас-
считали соответствующее изменение содержания углерода - 0,0144% С. Таким образом,
можно заключить, что средняя ошибка расчетов, выполненных по разработанной нами ба-
лансовой модели, для 90-х годов составляет ±22,2%.
Сопоставление с отдельными данными государственной отчетности по некоторым годам
показывает, что для отдельных лет ошибка выполненных расчетов по пахотным землям
намного ниже. Так в соответствии с информацией Государственного (национального) до-
клада о состоянии и использовании земель Российской Федерации за 1993г. потери углерода
- 286 -
6. Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство (Сектор 4 ОФД)
пашен в 1992 году составляли в среднем 0,31 тонн С/га. Оценка изменений углерода пахот-
ных земель, выполненная в кадастре, составляет 0,39 тонн С/га. Таким образом, ошибка за
1993 год составляет ±13%. По данным Государственного доклада о состоянии и использова-
нии земель за 1995г. в среднем по России с 1 га пашни теряется 0,62 тонн гумуса (0,31 тонн
С/га). Таким образом, в расчетах за 1995 год ошибка составляет ±14,9%.
Согласно Концепции федеральной целевой программы «Сохранение и восстановление
плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как нацио-
нального достояния России на 2006-2010 годы», утвержденной Правительством Российской
Федерации 1 октября 2005г., «среднегодовой дефицит гумуса в пахотном слое за последние
годы в среднем по России составляет 0,52 тонны с гектара». Эта величина соответствует по-
терям около 0,26 тонн С/га в год. Это на 20,8% ниже величин, рассчитанных в кадастре для
2005 года.
Следует учитывать, что в расчете кадастра выбросов и поглощения парниковых газов от
минеральных почв пахотных земель нами учитывались только постоянно эксплуатируемые
пахотные почвы. В то время как данные государственной статистики частично включают
также информацию по изменению запасов гумуса на переведенных из пахотных в кормовые
землях, на которых отмечается поглощение углерода. Этим может объясняться некоторое
расхождение в оценках баланса гумуса агроценозов, особенно в последние годы.
В соответствии с рекомендациями групп экспертов по проверке кадастра, все планируе-
мые и выполненные усовершенствования модели по оценке баланса углерода на почвах па-
хотных земель докладываются и предварительно апробируются на научных конференциях и
семинарах национального и международного характера. В частности, результаты были до-
ложены на международной научной конференции «Ресурсный потенциал почв - основа
продовольственной и экологической безопасности России», Санкт-Петербург, 1-4 марта
2011. Статья по оценке динамики углерода в почвах бывших пахотных угодий опубликована
в резенцируемом (переводимом на английский язык) журнале «Экология» в 2012г. (Рома-
новская и др.,2012).
6.4.2.1.5 Пересчеты и планируемые усовершенствования
При оценке потерь почвенного углерода минеральных почв величина эрозии и дефляции
за 2014 г. была пересмотрена на основе уточненных данных. Это привело к незначительным
пересчетам общего баланса углерода в минеральных почвах пахотных земель.
В связи с уточнениями данных по урожайности подсолнечника за 2009-2014 гг., валовому
сбору и урожайности рапса с 2001 по 2015 гг., урожайности конопли за 2014 г., льна кудря-
ша за 2014 г., площади и урожайности многолетних трав на сено за 2014 г., валового сбора и
урожайности сои за 2014 г. в настоящий кадастр были внесены исправления по поступлению
углерода с остаткамибиомассы культурных растений за период 2009-2014 гг.
Специфичных для данной категории усовершенствований не запланировано. К данной
категории следует относить общие принципы дальнейшего совершенствования оценок, опи-
санные в разделе 6.8.
6.4.2.2 Земли, преобразованные в пахотные и другие земли сельскохозяйственного
назначения (раздел 4.В.2 ОФД)
Конверсия земель из других видов пользования и из естественного состояния (распашка
целинных земель) в пахотные угодья в России в течение рассматриваемого периода с 1990
по 2015 гг. не производилась (табл. 6.3). Это может объясняться вероятным избытком пло-
щадей пашен в стране после распада СССР и/или общим спадом агропромышленного про-
изводства в последние годы. Таким образом, выбросы парниковых газов от этой категории
земель не рассчитывались и соответствующие листы ОФД заполнялись стандартными ука-
зателями «не происходило» («NO»).
Принято допущение, что незначительный рост пахотных площадей в 2008, 2009, 2011,
2013 и 2015 гг. обусловлен распашкой площадей, которые были выведены из использования
в течение 1-2 года назад. Рост пахотных площадей в 2014 г. связан с включением в состав
РФ Крымского федерального округа. Таким образом, возможные изменения в запасах угле-
- 287 -
содержание .. 22 23 24 25 ..