X
Код презентации скопируйте его
Круговорот углерода в природе
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Круговорот углерода в природе
Скачать эту презентациюCлайд 1
Потоки и резервуары углерода на территории России
Cлайд 2
Конвенция по климату обязывает (Рио-де-Жанейро, 1992): - уменьшать источники СО2 - увеличивать стоки - сохранять резервуары предшественников парниковых газов. Киотский протокол обязывает (Киото, 1997): ограничить промышленные источники СО2 - увеличить сток углерода в «леса Киото»
Cлайд 3
Уменьшать Увеличивать Цели Киотского Протокола
Cлайд 4
Конечная цель РКИК ООН заключается в том, чтобы «добиться стабилизации концентраций парниковых газов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему». Для достижения этой цели члены РКИК ООН принимают на себя ряд обязательств. Главное из которых состоит в «содействии рациональному использованию поглотителей и накопителей всех парниковых газов, включая биомассу, леса и океаны и другие наземные, прибрежные и морские экосистемы». Однако за два с лишним десятилетия, прошедшие с момента принятия РКИК ООН, достижения на пути реализации данного пункта были крайне скромными. В основном они связаны лишь с управлением лесами развитых стран в рамках Киотского протокола. Рамочная комиссия ООН по изменению климата (РКИК)
Cлайд 5
Среди многочисленных экосистем Мира имеются экосистемы, накапливающие наибольшие объемы углерода, а именно, тундры, степи, торфяники. Примеры, характеризующие глобальное значение этих экосистем: Экосистемы криосферы (то есть преимущественно тундры) при доле площади 16% хранят около 50% запасов углерода глобального почвенного покрова. Степи являются мощным накопителем углерода в расчете на единицу площади, экосистемные запасы углерода здесь выше в 1.6 раза, чем в бореальных лесах. Самые мощные накопители углерода среди всех наземных экосистем представлены торфяниками, у них средние на единицу площади запасы углерода выше по сравнению с бореальными лесами в 7 раз.
Cлайд 6
Запасы органического углерода в почвах и торфах России (Орлов, Бирюкова, 1995) 174 (60%) 681 (40%) Зоны Площадь, млн. га Запасы С в 0 - 100 см т/га Гт Полярно - Тундровая 181 106 19,2 Лесотундровая – Cеверотаёжная 233 168 39,4 Среднетаёжная 238 219 52,0 Южнотаёжная 237 262 61,9 Лесостепная 126 304 38,4 Степная 80 267 21,3 Сухостепная 28 100 2,8 Полупустынная 15 73 1,1 Горные области 576 60,0 Всего 1714 296,1
Cлайд 7
Площади почв и запасы С орг. в них Наименование Площадь млн. км2 % Запасы С орг. в слое 0-100 см Г т % Почвы Мира Почвенный покров России 143.6 16.9 100 11.7 1500 296 100 20
Cлайд 8
Углерод фитомассы в экосистемах Мира и России Наименование Г т % Наземные экосистемы Мира (IPCC,1990) Лесные системы России (Исаев, Коровин, 1999) 550 39.8 100 7
Cлайд 9
Почвенно-растительный пул углерода и относительный вклад в него почвы и растительной биомассы Регионы Надземная биомасса + почва, Гт С (0-100 см) Вклад (%) почвенного С орг. (0-100 см) Вклад (%) надземной растительной биомассы Мир 2050 73 27 Россия 340 88 12
Cлайд 10
Запасы органического углерода в почвах и эмиссия СО2 Почвенный покров Эмиссия С- СО2 из почв, Гт/год Запасы Сорг в почвах (0-100 см), Гт Эмиссия СО2 в % к запасам Сорг в почвах Мира (IPCC) 60 1500 4.00 России 4.3 296 1.45
Cлайд 11
Наземные экосистемы и дыхание почв Экосистемы Млн. км2 % от общей наземной территории Земли Почвенное дыхание (C-СО2), % от мирового Тропическая+субтропическая 17.4 12 34 Умеренная хвойная и лиственная 26.0 18 18 Тундры, болота 6.5 4.5 0.9 Россия (вся территория) 16.9 11.7 6.3
Cлайд 12
Микробное дыхание почв России Почвенно-климатические зоны Площадь, млн. га С - СО2, млн. т/год т/га/год Полярно-тундровая 181 89 0.49 Лесо-тундровая северотаежная 233 245 1.05 Средне-таежная 238 499 2.09 Южно-таежная 237 663 2.79 Лесостепная 126 440 3.49 Степная 80 307 3.83 Сухостепная 28 39 1.39 Полупустынная 15 16 1.06 Горные 576 604 1.04 Всего 1714 2902 1.69
Cлайд 13
Эмиссия СО2 из почв в % к запасам С в почвах Почвенно-климатические зоны % Полярно-тундровая Лесо-тундровая, северотаежная Средне-таежная Южно-таежная Лесостепная Степная Сухостепная Полупустынная Горные Среднее 0.46 0.62 0.96 1.07 1.14 1.44 1.4 1.42 1.00 1.01
Cлайд 14
Факторы продукции и деструкции Продукция зависит от: Освещенности Температуры воздуха Влажности Деструкция зависит от: Температуры почвы Влажности почвы Затопления (заболачивания) Продукция и деструкция зависят от этих факторов по-разному
Cлайд 15
Ловушки для органического углерода определяются блокированием микробной деструкции Анаэробная ловушка зависит от уровня грунтовых вод Холодная ловушка зависит от температуры почвы Физическая ловушка зависит от погребения в осадках
Cлайд 16
Экосистема служит источником или стоком СО2 в зависимости от баланса первичной продукции и микробной деструкции
Cлайд 17
Леса и болота России определяют баланс углерода Северной Евразии
Cлайд 18
Естественные изменения мощности степных почв (Оценка на основе палеопочвенного метода) Увеличение мощности почв Маломощные черноземы Поволжья и Украины: последние 4 тыс. лет развивались со скоростью +1 см/100 лет Среднемощные черноземы Поволжья, Украины, ЦЧО в период 4-2.4 тыс лет назад развивались +3.5 см/100 лет Мощные черноземы Предкавказья, ЦЧО. В период 4-1 тыс лет назад развивались со скоростью +1.5 см/100 лет Уменьшение мощности почв Нормальная денудация осредненная за 4 тыс лет 0.6-0.7 см/100 лет. Суммарная величина денудации почв за 7 тыс лет – 45 см. Ускоренная водная денудация, эрозия, вызванная распашкой, перевыпасом скота за последние 0.8 тыс лет 1.1 см/100 лет Ветровая денудация имела преимущественно локальный характер Трещинная деградация гумусового горизонта в период 5.2-3.8 тыс. лет назад составляла 0.4-1.0 см/100 лет (Иванов, Табанакова, 2004)
Cлайд 19
Cлайд 20
Перенос Сорг в результате эрозии почв Европейской части РФ Эрозии подвержено: сельскохозяйственных земель - 23%; пашни – 27%. (в Центрально-Черноземном районе – 53-56%). увеличение площади смытых почв в черноземной полосе – 0.3% в год, в некоторых районах – до 1% в год. Потери твердой фазы: для серых лесных, оподзоленных и выщелоченных черноземов 5.8-6.7 т/га; средняя скорость смыва 6.0 т/га. Смыв С орг с твердой фазой: оподзоленные и выщелоченные черноземы 170-220 кг С/га/год; серые лесные и дерново-подзолистые 90-120 кг С/га/год
Cлайд 21
Переотложение С орг. в почве по элементам рельефа, (%) Элемент рельефа склона Серая лесная Дерново-подзолистая Верхняя часть 2.87 0.83 Средняя часть 2.25 0.82 Нижняя часть 2.73 1.34 Шлейф склона 3.50 1.97
Cлайд 22
Возраст С орг. в осадках старичного озера (Волго-Ахтубская долина) 0 1 2 3 4 5 (Болиховская, 1990) Глубина, м Радиоуглеродные даты (лет) 900±60 2540 ±130 3200 ±60 8500 ±100 9560 ±60
Cлайд 23
Cлайд 24
Cлайд 25
Лесные пожары в России за 1971-2002
Cлайд 26
Сравнение газообмена СО2 на площадках, недавно пройденных огнем со спелыми насаждениями (бореальные леса Канады). Потоки СО2 измерялись методом (eddy covariance from towers)
Cлайд 27
Непочвенная эмиссия CO2 на территории России (среднее за 1996-2006 гг.) *Расчеты сделаны на основе статистических материалов – Россия в цифрах, 2008; **Замолодчиков и др., 2004; ***Виноградов и др., 1999;****Рысков и др., 2004 Источники СО2-C, млн.т/г % от общего Ископаемое топливо* Продукция сельского зозяйства* Заготовка древесины* Добыча торфа* Лесные пожары* После пожарная эмиссия* Поражение леса вредителями* Разложение дебриса** Известкование почв* Речной сток (растворимый С) Вымывание карбонатов из почв**** Всего 418 108.3 18.6 2.03 12.0 12.0 2.7 214 0.36 21.8 1 811 51.5 13.3 2.3 0.3 1.5 1.5 0.3 26.4 0.05 2.7 0.01 100
Cлайд 28
Баланс СО2-С на территории России в среднем за год (1996-2006) Компоненты баланса Mт/год % NPP 4450 100 Эмиссия (источники) CO2 В том числе: дыхание почвенных м/о непочвенная эмиссия 3611 2800 811 81 63 18 Баланс 839 20
Cлайд 29
Оценки обмена СО2 между атмосферой и наземными экосистемами по результатам 17 моделей (С, Гт/год) Gurney et al (25 авторов), 2003 Регион, климат зона Мин Макс Среднее Бореальная Азия 0.71±0.52 -1.7±0.58 -0.58 Европа -0.02±0.58 -1.2±0.35 -0.60 Бореальная Сев. Америка 0.71±0.28 -0.21±0.32 0.26 Умеренная Сев. Америка -0.34±0.61 -1.77±0.33 -0.81
Cлайд 30
Cлайд 31
Динамика площади пахотных земель РФ за 1913-2008 гг. Распашка целинных земель Развал колхозов и совхозов, смена землепользователей
Cлайд 32
Сельскохозяйств. земли Структурные изменения сельско-хозяйственных земель за 1990-2006 гг. Площадь пашни уменьшилась на 23%, а общая площадь с/х земель сократилась на 21.4% за период 1990-2006 гг. Пашня Площадь, млн. га
Cлайд 33
Аккумуляция C гумусовых веществах главных типов почв ( 0-20 см) в зависимости от возраста залежи (g С m2 /yr ±SE) На площади 30.4 млн. га залежных земель дополнительное секвестирование углерода в почвах оценивается в 554 млн т C за период 1990-2005 гг. (Данные Кургановой И.Н. и Лопес-де-Гереню, 2009, 2010) Почвы Возраст залежи, годы 1-15 15-30 1-77 Дероново-подзолистые 131 ±13 91 ±22 88 ±22 Серые лесные 134 ±36 76 ±26 100 ±23 Черноземы 175 ±52 129 ±44 81 ±32 Каштановые 66 ±24 не опр. не опр. Все почвы 132 ±21 90 ±16 91 ±14
