Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2413-1725 100728 10.29039/2413-1725-2025-11-1-53-66 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ BIOLOGICAL SCIENCES БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ CARBON STOCKS IN SOILS AND STAND BIOMASS OF YOUNG AND MID-AGED FORESTS OF TATARSTAN ЗАПАСЫ УГЛЕРОДА В ПОЧВАХ И БИОМАССЕ ДРЕВОСТОЯ МОЛОДЫХ И СРЕДНЕВОЗРАСТНЫХ ЛЕСОВ ТАТАРСТАНА Кулагина В. И. Kulagina V. I. Александрова А. Б. Aleksandrova A. B. Рязанов С. С. Ryazanov S. S. Шагидуллин Р. Р. Shagidullin R. R. Гордеева К. А. Gordeeva K. A. Сунгатуллина Л. М. Sungatullina L. M. Рупова Э. Х. Rupova E. H. Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан Institute for Environmental Problems and Subsoil Use Tatarstan Academy of Sciences Институт проблем экологии и недропользования АН РТ Россия Институт проблем экологии и недропользования АН РТ Russian Federation 01 07 2025 01 07 2025 11 1 53 66 30 06 2025 https://sn-biolchem.cfuv.ru/запасы-углерода-в-почвах-и-биомассе-др/

Определены запасы органического углерода в почвах, биомассе древостоя и других компонентах лесных экосистем на примере биотопов Республики Татарстан, расположенных на дерново-подзолистых почвах. Установлено, что запасы углерода в биомассе древостоя молодняков естественного происхождения составляют 8,5–50,8 т/га, искусственного 123,0 т/га, средневозрастных лесов 102,6–173,4 т/га. Доля биомассы древостоя от общих запасов экосистемы составляет от 20,4 % до 91,4 %. Запасы углерода в слое почв 0-30 см колеблются от 5,5 до 38,9 т/га, что составляет от 4,1 % до 73,7 % общих запасов. В березняке 10-летнего возраста соотношение запасов углерода в древостое и почве составляет 3:10, в березняке 25 летнего возраста оно изменяется на 11:2, в молодом сосняке естественного происхождения примерно 2:1, в искусственных посадках сосны того же возраста 22:1.

Improving the accuracy of estimating greenhouse gas absorption remains an urgent problem. Identification of the ratio of carbon stocks in soils and stand biomass of young and mid-aged forests will allow clarifying the direction of carbon fluxes in forest ecosystems during the development period most productive for atmospheric decarbonization. Increasing the accuracy of carbon stocks in components of forest ecosystems is necessary to recognize the real absorption capacity of Russian forests at the international level. The purpose of this study was to determine the carbon stocks in stand biomass and soils of young and mid-aged forests in the Republic of Tatarstan, as well as their ratio for forests of different species composition and origin. The studies were conducted on 6 sample plots in the most common forest stands aged 10 to 40 years. Organic carbon stocks in soils, stand biomass and other components of forest ecosystems located on sod-podzolic soils were determined. Total carbon stocks, the share of individual components and the ratio of stocks in stand biomass and soils were calculated. It was found that carbon stocks in the biomass of young stands of natural origin ranged from 8.5 to 50.8 t/ha, while in artificial stands they were 123.0 t/ha, and in mid-aged forests – 102.6–173.4 t/ha. Maximum carbon stocks were found in the biomass of stands of mid-aged birch forest, minimum — in young birch forest. Total organic carbon stocks in the studied ecosystems can vary by up to five times and range from 41.4 t/ha to 208.4 t/ha. The share of stand biomass in the structure of total ecosystem stocks ranged from 20.4 % to 91.4 %. Carbon stocks in sod-podzolic soils of the sample sites varied from 5.5 t/ha to 38.9 t/ha. This was lower than the reference values, but even in this case, soil carbon stocks account for 4.1 % to 73.7 % of the total ecosystem carbon stocks. Clarification of carbon stocks in soils of forested areas should be continued. Perhaps, regional databases on soil carbon stocks should be created, taking into account not only the species and age composition of the forest, but also the taxonomic affiliation of soils. In a 10-year-old birch forest the ratio of carbon stocks in the stand and soil was 3:10, in a 25-year-old birch forest it changed to 11:2, in a young pine forest of natural origin it was about 2:1, in artificial pine plantations of the same age it was 22:1. In natural birch forests, during the transition from young forests of age class I to mid-aged forests, carbon stocks in stand biomass increased by 20.5 times. The results obtained demonstrate the active participation of young and mid-aged natural forests in atmospheric decarbonization, with the main carbon sink at this stage of forest ecosystem development occurring in phytomass. Carbon stocks in soil are more conservative. The ratio of carbon stocks in stand biomass and soils of young aspen and middle-aged oak forests was close to the values for natural forests of other species of the same age. Carbon stocks in stand biomass of artificial pine planting was 2.5 times higher than in natural pine forest of the same age (25 years). Further research is required to draw scientifically grounded conclusions on the contribution of natural and planted forests to carbon sequestration.

 почва древостой запасы углерода лесные экосистемы компоненты биогеоценоза soil forest stand carbon reserves forest ecosystems components of biogeocenosis

Честных О. В. Распределение запасов органического углерода в почвах лесов России / О. В. Честных, Д. Г. Замолодчиков, А. И. Уткин, Г. Н. Коровин // Лесоведение. – 1999. – №2. – С. 13–21. Chestnyh O. V. Raspredelenie zapasov organicheskogo ugleroda v pochvah lesov Rossii / O. V. Chestnyh, D. G. Zamolodchikov, A. I. Utkin, G. N. Korovin // Lesovedenie. – 1999. – №2. – S. 13–21. Честных О. В. Общие запасы биологического углерода и азота в почвах лесного фонда России / О. В. Честных, Д. Г. Замолодчиков, А. И. Уткин // Лесоведение. – 2004. – № 4. – С. 30–42. Chestnyh O. V. Obschie zapasy biologicheskogo ugleroda i azota v pochvah lesnogo fonda Rossii / O. V. Chestnyh, D. G. Zamolodchikov, A. I. Utkin // Lesovedenie. – 2004. – № 4. – S. 30–42. Кулагина В. И. Запасы органического углерода в почвах Раифского участка Волжско-Камского заповедника / В. И. Кулагина, А. Б. Александрова, С. С. Рязанов, Р. Р. Шагидуллин, А. А. Андреева, Kulagina V. I. Zapasy organicheskogo ugleroda v pochvah Raifskogo uchastka Volzhsko-Kamskogo zapovednika / V. I. Kulagina, A. B. Aleksandrova, S. S. Ryazanov, R. R. Shagidullin, A. A. Andreeva, Кулагина В. И. Запасы углерода, содержание гумуса и азота в почвах Саралинского и Раифского участков Волжско-Камского заповедника / В. И. Кулагина, А. Б. Александрова, С. С. Рязанов, Kulagina V. I. Zapasy ugleroda, soderzhanie gumusa i azota v pochvah Saralinskogo i Raifskogo uchastkov Volzhsko-Kamskogo zapovednika / V. I. Kulagina, A. B. Aleksandrova, S. S. Ryazanov, Методические указания по количественному определению объема поглощения парниковых газов. Утв. Распоряжением Минприроды России от 30.06.2017 No20-р. Metodicheskie ukazaniya po kolichestvennomu opredeleniyu ob'ema pogloscheniya parnikovyh gazov. Utv. Rasporyazheniem Minprirody Rossii ot 30.06.2017 No20-r. Кузнецова А. И. Запасы углерода в песчаных почвах сосновых лесов на западе России / А. И. Кузнецова, Н. В. Лукина, А. В. Горнов, М. В. Горнова, Е. В. Тихонова, В. Э. Смирнов, Kuznecova A. I. Zapasy ugleroda v peschanyh pochvah sosnovyh lesov na zapade Rossii / A. I. Kuznecova, N. V. Lukina, A. V. Gornov, M. V. Gornova, E. V. Tihonova, V. E. Smirnov, Иванов Д. В. Предварительные оценки запасов углерода в почвах лесных экосистем Республики Татарстан / Д. В. Иванов, А. Б. Александрова // Российский журнал прикладной экологии. – 2022. – № 2 Ivanov D. V. Predvaritel'nye ocenki zapasov ugleroda v pochvah lesnyh ekosistem Respubliki Tatarstan / D. V. Ivanov, A. B. Aleksandrova // Rossiyskiy zhurnal prikladnoy ekologii. – 2022. – № 2 Осипов А. Ф. Запасы углерода в почвах лесов Красноярского края: анализ роли типа почвы и древесной породы / А. Ф. Осипов, В. В. Старцев, А. С. Прокушкин, А. А. Дымов // Теоретическая Osipov A. F. Zapasy ugleroda v pochvah lesov Krasnoyarskogo kraya: analiz roli tipa pochvy i drevesnoy porody / A. F. Osipov, V. V. Starcev, A. S. Prokushkin, A. A. Dymov // Teoreticheskaya Филипчук А. Н. Аналитический обзор количественных и качественных характеристик лесов Российской Федерации: итоги первого цикла государственной инвентаризации лесов / А. Н. Филипчук, Filipchuk A. N. Analiticheskiy obzor kolichestvennyh i kachestvennyh harakteristik lesov Rossiyskoy Federacii: itogi pervogo cikla gosudarstvennoy inventarizacii lesov / A. N. Filipchuk, Наквасина Е. Н. Динамика запасов углерода при формировании лесов на постагрогенных землях / Е. Н. Наквасина, Ю. Н. Шумилова // Известия вузов. Лесной журнал. – 2021. – №1 – С. 46–59. Nakvasina E. N. Dinamika zapasov ugleroda pri formirovanii lesov na postagrogennyh zemlyah / E. N. Nakvasina, Yu. N. Shumilova // Izvestiya vuzov. Lesnoy zhurnal. – 2021. – №1 – S. 46–59. Булаткин Г. А. Оценка влияния управляемых лесов на баланс углекислого газа в атмосфере земли / Г. А. Булаткин // Жизнь Земли. – 2021. – Т.43, №1. – С. 54–66. Bulatkin G. A. Ocenka vliyaniya upravlyaemyh lesov na balans uglekislogo gaza v atmosfere zemli / G. A. Bulatkin // Zhizn' Zemli. – 2021. – T.43, №1. – S. 54–66. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды Республики Татарстан в 2023 году» // Министерство экологии и природных ресурсов Республики Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii prirodnyh resursov i ob ohrane okruzhayuschey sredy Respubliki Tatarstan v 2023 godu» // Ministerstvo ekologii i prirodnyh resursov Respubliki Чернова О. В. Оценка запасов органического углерода лесных почв в региональном масштабе/ О. В. Чернова, И. М. Рыжова, М. А. Подвезенная // Почвоведение. – 2020. – №3. – С. 140‒150. Chernova O. V. Ocenka zapasov organicheskogo ugleroda lesnyh pochv v regional'nom masshtabe/ O. V. Chernova, I. M. Ryzhova, M. A. Podvezennaya // Pochvovedenie. – 2020. – №3. – S. 140‒150. Soil Organic Carbon: the hidden potential // Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome. Italy. FAO. 2017. 77 p. Soil Organic Carbon: the hidden potential // Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome. Italy. FAO. 2017. 77 p. Целитан И. А. Структура и рост насаждений, формирующихся на гарях и вырубках в Красноярском Приангарье / И. А. Целитан, В. А. Соколов, И. М.Данилин//Сибирский лесной журнал. –2021. Celitan I. A. Struktura i rost nasazhdeniy, formiruyuschihsya na garyah i vyrubkah v Krasnoyarskom Priangar'e / I. A. Celitan, V. A. Sokolov, I. M.Danilin//Sibirskiy lesnoy zhurnal. –2021. Dreimanis V. A. Die Bewirtschaftung von Birkenbestдnden in Lettland / V. A. Dreimanis // Forst und Holz. – 2002. – Vol. 57, No. 15/16. – P. 465–470. Dreimanis V. A. Die Bewirtschaftung von Birkenbestdnden in Lettland / V. A. Dreimanis // Forst und Holz. – 2002. – Vol. 57, No. 15/16. – P. 465–470. Ветчинникова Л. В. Пространственная и возрастная структура популяций березы повислой и карельской березы / Л. В. Ветчинникова, А. Ф. Титов // Труды Карельского научного центра РАН.– 2021. Vetchinnikova L. V. Prostranstvennaya i vozrastnaya struktura populyaciy berezy povisloy i karel'skoy berezy / L. V. Vetchinnikova, A. F. Titov // Trudy Karel'skogo nauchnogo centra RAN.– 2021. Луганский Н. А. Сравнительная производительность искусственных и естественных древостоев / Н. А. Луганский, О. В. Шипицина // Лесной вестник. – 2008. – №3. – С.50–54. Luganskiy N. A. Sravnitel'naya proizvoditel'nost' iskusstvennyh i estestvennyh drevostoev / N. A. Luganskiy, O. V. Shipicina // Lesnoy vestnik. – 2008. – №3. – S.50–54. Ульданова Р. А. Продуктивность дубовых насаждений прибрежных Территорий реки Волги / Р. А. Ульданова, А. Т. Сабиров // Российский журнал прикладной экологии. – 2021. – №3 – С.11–22. Ul'danova R. A. Produktivnost' dubovyh nasazhdeniy pribrezhnyh Territoriy reki Volgi / R. A. Ul'danova, A. T. Sabirov // Rossiyskiy zhurnal prikladnoy ekologii. – 2021. – №3 – S.11–22. Замолодчиков Д. Г. Бюджет углерода управляемых лесов Российской Федерации в 1990-2050 гг. Ретроспективная оценка и прогноз / Д. Г. Замолодчиков, В. И. Грабовский, Г. Н. Коровин, Zamolodchikov D. G. Byudzhet ugleroda upravlyaemyh lesov Rossiyskoy Federacii v 1990-2050 gg. Retrospektivnaya ocenka i prognoz / D. G. Zamolodchikov, V. I. Grabovskiy, G. N. Korovin,