Количественная оценка и пространственно-временной прогноз состояния резервуаров углерода и потоков биогенных парниковых газов (СО2, метана и закиси азота) в аграрных и лесостепных экосистемах черноземной зоны РФ с применением математического моделирования для создания системы национального мониторинга

Отчет 1 кн., 173 с., 14 рис., 93 источн., 4 прил. МОНИТОРИНГ, УГЛЕРОД В ЭКОСИСТЕМАХ, ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ПОТОКИ БИОГЕННЫХ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ, НЕТТО-БАЛАНС ДИОКСИДА УГЛЕРОДА, ЛЕСОСТЕПИ, ЧЕРНОЗЕМЫ, ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА И ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ, ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ Объектами НИР являются наземные природные и антропогенные экосистемы лесостепной подзоны европейской части России, а главной целью проекта – организация мониторинга и прогноза запасов углерода и потоков основных биогенных парниковых газов в экосистемах зоны широколиственных лесов и лесостепной подзоны РФ при различных сценариях землепользования и изменений климата на основе полевых и экспериментальных данных, а также методов моделирования. По результатам работы определена сезонная и межгодовая изменчивость баланса главных биогенных парниковых газов (СО2, СН4, N2O) в сельскохозяйственных и природных экосистемах лесостепной подзоны европейской части РФ в пределах созданной системы постоянных участков долговременных наблюдений за динамикой ПГ и связанных с ними значимых структурных и функциональных экосистемных показателей. Произведен подбор, настройка и верификация параметров имитационных моделей, отражающих биогеохимический цикл углерода в аграрно-освоенной зоне, включая природные аналоги; проведено методическое обеспечение пространственно-временных моделей и количественной оценки компонентов углеродного баланса на основе ДЗЗ и наземных измерений для использования в общенациональной системе мониторинга. Получены оценки соотношения микробного и корневого дыхания в почве. Сформирован ансамбль моделей и алгоритмы, оценивающие скорости поглощения метана различными автоморфными экосистемами. Проведены полевые оценки основных экосистемных пулов углерода, с сопутствующими характеристиками, в почвах, растительности и микробиоте, оценены запасы надземной и подземной фитомассы, валежа и сухостоя, подземной зоомассы, проведены определения запасов углерода и азота в почвах и растительности. По результатам работы сформирована структура информационно-аналитической системы с учетом накопленных полевых и расчетных данных по пулам углерода и потокам парниковых газов в аграрно-освоенной лесостепной подзоне, а также внесена новая информация в пополняемые базы данных. Разработанные подходы и полученные результаты могут быть использованы для целей мониторинга, а также рационального природопользования при решении задач адаптации к климатическим и структурным изменениям, вызванным антропогенной деятельностью. По итогам выполнения договора 2024 года авторами из Института географии РАН в рецензируемых изданиях опубликованы четыре статьи и три монографии; результаты работы доложены в форме трех устных докладов на международных и всероссийских конференциях; итоги полевых измерений зарегистрированы в трех базах данных, а также составлена одна программа (расчетный алгоритм) для ЭВМ. Всего за время выполнения ВИП ГЗ (2022-2024 гг.) в соавторстве с коллегами из других институтов опубликованы 12 статей и три монографии, четыре статьи приняты в печать; результаты были доложены в форме 12 устных докладов на десяти международных и российских конференциях и совещаниях; зарегистрированы четыре базы данных и одна программа для ЭВМ.