Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX..429

Технология оценки баланса и динамики углерода лесов России на основе данных ДЗЗ (лекция)

Хвостиков С.А. (1,2)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Москва, Россия
Проблема глобального изменения климата, связанная с эмиссией парниковых газов в атмосферу, делает необходимой оценку баланса и динамики углерода. Леса являются одним из крупнейших наземных хранилищ углерода, и на Россию приходится более 20% общей площади лесного покрова Земли. В связи с деятельностью человека и климатическими изменениями можно ожидать значительного изменения характеристик лесов и содержащегося в них углерода, что обуславливает значимость оценки баланса и динамики углерода лесов России.
В лекции представлено краткое описание существующих методов оценки запаса углерода в лесах и его динамики. Методы могут основываться на данных лесных реестров, данных спутникового мониторинга, использовать подходы моделирования.
Особое внимание уделено применяемой в ИКИ РАН технологии оценки углерода лесов России. В ней для оценки углерода используются многолетние ряды карт, созданных в ИКИ РАН на основе данных спутникового мониторинга, и оценивающих такие характеристики лесов, как запас стволовой древесины, лесистость и полнота, породный состав, бонитет и возраст.
Для вычисления баланса углерода в лесах используются разработанные в IIASA формулы оценки фитомассы (Schepaschenko et al., 2018) и фракций детрита на основе запаса, породы, региона, полноты, возраста и бонитета. Также для оценки углерода в подросте и наземном покрове применяются формулы из таблиц хода роста (Швиденко и др., 2008).
Данные формулы предполагают нормальные, не нарушенные леса. В нарушенных лесах технология предполагает моделирование извлечения древесины (углерода) на рубках, перехода живых деревьев в сухостой и вывала сухостоя на гарях и в усыханиях, а также учет процесса лесовосстановления. Для определения нарушенности лесов используются карты рубок, усыханий и гарей, разработанные в ИКИ РАН.
Для оценки неопределенностей баланса углерода применяется метод Монте-Карло. Используются неопределенности входных параметров – запаса, полноты, лесистости, бонитета и возраста, а также неопределенности модельных параметров для коэффициентов BCEF. В соответствии с методом Монте-Карло, выполнение большого числа оценок (реализаций) баланса углерода с вариацией параметров позволяет получить набор оценок углерода, на основе которых могут быть вычислены значения неопределенности на уровне пиксела, лесничества, области или страны.
Представленная технология позволяет оценить баланс и динамику углерода лесов для всей территории России, построить карты запасов углерода с разбивкой по фракциям, и предоставить неопределенности данных оценок.
Исследования выполнены в рамках темы ГЗ "Методические подходы к оценке структурной организации и функционирования лесных экосистем", регистрационный номер НИОКТР 121121600118-8 при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект №19-77-30015), с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа данных спутниковых наблюдений ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды (Лупян и др., 2019).

Ключевые слова: леса России, баланс углерода, оценка неопределенности
Литература:
  1. Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170.
  2. Швиденко А.З., Щепащенко Д. Г., Нильссон С. и Булуй Ю.И, Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы), Издание второе, дополненное, Москва 2008.
  3. Schepaschenko D., Moltchanova E., Shvidenko A., Blyshchyk V., Dmitriev E., Martynenko O., See L., Kraxner F. Improved estimates of biomass expansion factors for Russian forests // Forests. 2018. Т. 9. №. 6. С. 312.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Хвостиков С.А. Технология оценки баланса и динамики углерода лесов России на основе данных ДЗЗ (лекция) // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 504. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

XVIII Международная научная Школа-конференция молодых ученых по фундаментальным проблемам дистанционного зондирования Земли из космоса

504