|
| | | | Проблемы современной экономики, N 4 (96), 2025 | | | | ЭКОНОМИКА И ЭКОЛОГИЯ | | | |
| | Кляус К. М.
старший научный сотрудник
Санкт-Петербургского научного центра Российской академии наук,
кандидат технических наук,
Пожарская О. Д.
младший научный сотрудник
Санкт-Петербургского научного центра Российской академии наук
| | | | В статье предложена методика расчётного прогноза косвенных экосистемных услуг особо охраняемых природных территорий. Методика базируется на приближённой оценке характеристик нетто-поглощения на основе опубликованных данных по удельным значениям углеродного баланса субъектов Российской Федерации и площадей лесных массивов, полученных при обработке космических снимков. Апробация методики выполнена на примере Государственного природного заказника регионального значения «Кургальский». | | Ключевые слова: особо охраняемая природная территория (ООПТ), косвенные экосистемные услуги, лесная экосистема, углеродный баланс, годичное депонирование углерода, государственный природный заказник «Кургальский» | | УДК 502.3; ББК 28.08 Стр: 195 - 199 |
Введение. Система учета экологических услуг в Российской Федерации, в первую очередь, коснулась организации устойчивого природопользования в особо охраняемых природных территориях (ООПТ). В большинстве случаев в основе прямых услуг лежат рекреационные и туристические услуги, а косвенных — услуги, связанные с экологической ролью природной системы, поскольку ООПТ полностью или частично исключены из хозяйственной деятельности региона [1, 2, 3]. Чаще всего к косвенным услугам относят депонирование углерода [4]. Отсюда следует двойственность экономической значимости охраняемой природной территории: с одной стороны, для неё характерны низкие отчисления в бюджет от использования природных ресурсов, с другой — она поддерживает биоразнообразие и сохраняет способность восстанавливать соседние территории, в которых осуществляется хозяйственная деятельность [3, 5].
Настоящая статья посвящена расчётной оценке годичного депонирования углерода лесной экосистемой одной из особо охраняемых природных территорий — Государственного природного заказника (ГПЗ) «Кургальский» (Кингиссепский район, Ленинградская область).
Международный статус заказника: Водно-болотное угодье международного значения «Полуостров Кургальский Финского залива Балтийского моря в пределах государственного заказника «Кургальский полуостров». Охраняемый район Балтийского моря [6].
Углеродный баланс лесной экосистемы: методики расчётной оценки. Межправительственная группа по изменению климата (МГЭИК) ООН [7, 8] рекомендует при оценке углеродного бюджета рассматривать пять основных пулов углерода в хвойно-широколиственных лесах:
– наземную фитомассу лесной растительности;
– подземную фитомассу лесной растительности;
– дебрис (мёртвую древесину, включая сухостой);
– лесную подстилку;
– органическое вещество почвы.
Иногда первые два пула объединяют в один — фитомассу древостоя.
Для большинства распространённых пород деревьев лесных угодий характерен длительный жизненный цикл и замедленный круговорот веществ. Это приводит к накоплению углерода во всех пяти пулах.
Оценка углеродного обмена между экосистемой и внешней средой выполняется на основе следующих показателей [7]:
– чистая первичная продукция (ЧПП, англ. NPP);
– чистая экосистемная продукция (ЧЭП, англ. NEP);
– чистая биомная продукция (ЧБП, англ. NBP).
Показатель чистая первичная продукция NPP представляет собой суммарное годичное депонирование углерода во всех фракциях фитомассы, расчёт которого производится на основании оценки изменения запасов. Показатель, как правило, определяется в полевых условиях и распространяется на однородные участки леса региона.
Чистая экосистемная продукция NEP определяется как разность между чистой первичной продукцией и гетеротрофным дыханием (Rh) за год по формуле (1) (под гетеротрофным дыханием понимается суммарное высвобождение углерода в пулах почвы, подстилки и дебриса в процессе разложения) и в конечном итоге представляет собой прирост живой и мёртвой фитомассы [7]:
NEP = NPP – Rh ≈ NPP – Fall + ΔMort ≈ ΔLive + ΔMort, (1)
где NEP — чистая экосистемная продукция;
NPP — чистая первичная продукция;
Rh — гетеротрофное дыхание;
Fall — ежегодный естественный отпад и опад фитомассы;
ΔLive, ΔMort — чистый прирост запаса живой и мёртвой фитомассы соответственно.
Чистая биомная продукция определяется с учётом потерь фитомассы в результате внешних воздействий посредством вычитания из чистой экосистемной продукции потерь (Loss), обусловленных рубками, лесными пожарами и прочими внешними факторами, нарушающими нормальное функционирование экосистем по формуле (2) [7]:
NBP = NEP – Loss (2)
Расчётный прогноз потоков углерода в лесных массивах представляет собой сложную фундаментальную научную проблему, которая не получила до настоящего времени окончательного решения. Существующие методы изучения потоков углерода в лесных экосистемах можно свести к двум группам: (1) непосредственное измерение потоков диоксида углерода между экосистемой и окружающей средой (наиболее популярным из них является метод вихревых пульсаций) и (2) математическое моделирование углеродного обмена с учётом отклика экосистемы на климатические изменения. Результаты экспериментальной оценки углеродного обмена, как правило, не дают возможность использовать их для распространения на другие регионы. В этой связи, в отличие от экспериментальных методов математическое моделирование в настоящее время представляется наиболее предпочтительным.
Аналитический обзор расчётных методик выходит за рамки настоящей работы, тем не менее считаем целесообразным привести наименования математических моделей, получивших распространение в отечественной практике (табл. 1).
Таблица 1
Математические модели прогноза запасов углерода в лесах [7, 9, 10]| Система/математическая модель | Организация-разработчик | Источник |
|---|
| РОБУЛ | Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов (ЦЭПЛ РАН), Москва | [11] | | Информационная система определения и картирования депонируемого лесами углерода УГЛТУ | Уральский государственный лесотехнический университет (УГЛТУ), г. Екатеринбург | [12] | | FORRUS | Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана (бывший Московский государственный университет леса), г. Мытищи, Московская обл. | [13] | | EFIMOD + ROMUL | Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук (ИФХБП РАН), г. Пущино, Московская обл. | [14] | | Интегральная земельная информационная система (ИЗИС) IIASA | The International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Лаксенбург, Австрия | [7, 9, 10] | | CFBM-CFS3 | The Canadian Forest Service (CFS), г. Квебек, провинция Квебек, Канада | [15] | | FORCARB2 | The United States Forest Service (USFS), Вашингтон, Федеральный округ Колумбия, США | [16] |
Российские исследования углеродного баланса лесных земель в Национальном кадастре парниковых газов базируются на методике «Региональная оценка бюджета углерода лесов» (РОБУЛ), разработанной Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН [11], основанной на использовании конверсионных коэффициентов. К настоящему времени эта методика активно используется более 15 лет. Накопленный опыт применения свидетельствует о её эффективности и надёжности расчётных оценок углеродного баланса лесов. Данные расчётного прогноза, полученные при её реализации, не имеют существенных различий с расчётными оценками других отечественных и зарубежных методик [17].
В работе [17] выполнен расчётный прогноз удельных значений углеродного баланса для 81-го субъекта Российской Федерации. Расчёты характеристики нетто-поглощения (НП≡NBP в г С·м-2·год-1) показали, что большинство субъектов выступают в качестве поглотителей углерода, в то же время имеется 8 субъектов Российской Федерации, относящихся, в основном, к крайнему северу и югу — источниками. Для Ленинградской области показатель нетто-поглощения принимает значение НП = 50,8±5,1 г С·м-2·год-1 (с интервалом изменения ±10%) или, с округлением, НП = 51±5 г С·м-2·год-1. В работе [17] также приводится сравнительная оценка характеристик нетто-поглощения лесных массивов некоторых отечественных и зарубежных стран для сходных климатических районов (на основе национальных докладов о кадастрах 2018 года, размещенных на официальном сайте РКИК ООН). Результаты приведены к единицам измерения в г С м-2 год-1 (рис. 1). Расчётные значения показателя НП для Ленинградской области и Карелии близки к аналогичным значениям, полученным зарубежными исследователями для Финляндии и Швеции (разброс средних значений составляет от 38 до 51 г С м-2 год-1 и находится в пределах 25%).
Полученное в работе [17] значение показателя нетто-поглощения для лесов Ленинградской области:
НП = (46 – 56) г С·м-2·год-1
или
НП = (0,46 – 0,56) т С·га-1·год-1 (3)
принято в настоящей работе для расчётной оценки годичного депонирования углерода в лесных массивах ГПЗ «Кургальский». | | |  | Рис. 1. Расчётные значения показателя нетто-поглощения НП [г С·м-2·год-1] для некоторых субъектов
Российской Федерации и зарубежных стран [17] |
Государственный природный заказник «Кургальский». Государственный природный заказник «Кургальский» (ГПЗ «Кургальский») расположен на Кургальском полуострове Финского залива (между Нарвским заливом и Лужской губой) между устьями рек Нарва и Луга (Кингисеппский район, Ленинградская область), в 125 километрах к западу от Санкт-Петербурга и 45 километрах к северо-западу от города Кингисеппа [18].
Площадь ГПЗ «Кургальский»:
Общая площадь 55000 га;
В том числе:
площадь акватории ВЧФЗ (до глубин 10 м) 38400 га;
площадь внутренних водоёмов 1400 га.
Площадь материковой части 16600 га.
Высота над уровнем моря [18]:
минимальная 0 м;
максимальная 43 м (гора Городок);
средняя 20 м.
На территории Кургальского полуострова расположено 7 населённых пунктов, в которых проживает около 100 человек. Основное население занято морским рыболовством и рыбопереработкой [18].
Почвы в западной части района в основном дерново-подзолистые, болотные и торфяные, в долине реки Луга — аллювиальные. Основными почвообразующими породами являются пески и супеси, торф, глины и суглинки. Сельскохозяйственные угодья занимают менее 10% территории и сконцентрированы вдоль южной границы заказника.
На территории заказника произрастает 743 вида сосудистых растений (относящихся к 108 семействам), 96 видов занесены в Красную книгу стран Балтийского региона (1993), причём 12 относятся к категории видов, находящихся под угрозой вымирания; два вида занесены в Красную книгу Российской Федерации [18]. Большая часть Кургальского заказника занята сухими сосняками-зелёномошниками. В южной части преобладают сосняки с черникой (Vaccinium myrtillus), брусникой (V. vitis-idaea), букашником (Jasione montana), сон-травой (Pulsatilla pratensis). Встречаются участки широколиственных и елово-широколиственных лесов, участки черноольховых приморских топей с включением дуба, верховые сфагновые болота, участки суходольных, остепнённых и пойменных лугов обогащённого флористического состава, приморские марши и луговые сообщества в прибрежной полосе, тростниковые сообщества в прибрежной полосе и на некоторых островах [18].
Почвы в западной части района в основном дерново-подзолистые, болотные и торфяные, в долине реки Луга — аллювиальные. Основными почвообразующими породами являются пески и супеси, торф, глины и суглинки. Сельскохозяйственные угодья занимают менее 10% территории и сконцентрированы вдоль южной границы заказника.
На территории заказника произрастает 743 вида сосудистых растений (относящихся к 108 семействам), 96 видов занесены в Красную книгу стран Балтийского региона (1993), причём 12 относятся к категории видов, находящихся под угрозой вымирания; два вида занесены в Красную книгу Российской Федерации [18]. Большая часть Кургальского заказника занята сухими сосняками-зелёномошниками. В южной части преобладают сосняки с черникой (Vaccinium myrtillus), брусникой (V. vitis-idaea), букашником (Jasione montana), сон-травой (Pulsatilla pratensis). Встречаются участки широколиственных и елово-широколиственных лесов, участки черноольховых приморских топей с включением дуба, верховые сфагновые болота, участки суходольных, остепнённых и пойменных лугов обогащённого флористического состава, приморские марши и луговые сообщества в прибрежной полосе, тростниковые сообщества в прибрежной полосе и на некоторых островах [18].
На материковой части заказника и близлежащих островах насчитываются 38 видов млекопитающих, из них 7 видов занесены в списки животных, охраняемых в Ленинградской области, 3 — в Красные книги Балтийского региона и 2 (серый тюлень Halichoerus grypus и кольчатая нерпа Pusa hispida botnica) — в Красную книгу России. Залёжки тюленей отмечены на островах Кургальского и Тискольского рифов. Из других малочисленных видов заслуживают внимания: летяга (Pteromys volans), бобр европейский (Castor fiber), медведь (Ursus arctos), норка европейская (Mustela vison), барсук (Meles meles), выдра (Lutra lutra) [18]. | | |  | Рис. 2. Границы Государственного природного заказника регионального значения «Кургальский» (Ленинградская область, Кингисеппский район)
Источник: https://ooptlo.ru/kurgalskij.html |
Всего на полуострове и прилежащих островах отмечен 201 вид птиц, из них около 100 видов на гнездовании; 85 видов считаются редкими в Балтийском регионе, 7 видов занесены в Красную книгу России (чёрный аист, тундровый лебедь, гусь-пискулька, белощёкая казарка, орлан-белохвост, скопа, сапсан). Через заказник проходят глобальные пути миграции птиц из Северной Сибири в Западную Европу и северную Африку. Две-три пары орлана-белохвоста (Haliaeetus albicilla) постоянно гнездятся на полуострове. Заслуживает внимания гнездование на этой территории лебедя-шипуна, серого гуся, пеганки, серой утки, обыкновенной гаги, турпана, чистика, гагарки. На пролёте и гнездовании отмечено 10 видов куликов, 9 видов чаек и крачек, большой баклан (Phalacrocorax carbo) [18].
Озёрная система Белое — Липовское представляет собой два крупных озера, имеющих ледниковое происхождение, которые разделяет относительно небольшое расстояние — около полутора километров. При этом устойчивой связи между озерами в виде ручья или протоки нет.
Пресноводное Белое озеро площадью около 3,24 км2, располагается на возвышенности в средней части Кургальского полуострова у подножия террасы, поверхность которой представляет собой небольшое плато, занятое Большим болотом. Вследствие этого высота уровня воды в озере составляет около 20 метров над уровнем моря. Вода в озере чистая и прозрачная и практически не цветет. У озёрного фитопланктона нет возможности усиленно размножаться, что объясняется существующим кислородным режимом [19].
Липовское озеро имеет связь с Финским заливом через двухкилометровую протоку. Течение протоки направлено из озера в залив. Помимо небольших ручейков и атмосферных осадков питание Липовского озера осуществляется из подземных источников. Во время западных ветров и приливов для озера характерен заметный подъём воды. При восточном ветре уровень воды в нём заметно падает. Происходит постоянное перемешивание водных масс, что делает воду в озере сходной по составу со слабосолёной (2–3 ‰) морской водой восточной части Финского залива [20].
Таблица 2
Результаты расчётной оценки экономической услуги, обусловленной годичным депонированием углерода в лесном массиве ГПЗ «Кургальский»| Наименование | Обозначение,
расчётная
формула | Раз-
мер-
ность | Значе-
ние |
|---|
Общая площадь лесных массивов,
включая редкостойный лес
с несомкнутыми кронами деревьев | S0 | га | 11 900 | Площадь лесных массивов
с высокой плотностью деревьев
за исключением редколесья | S1 | га | 9 700 | | Площадь редколесья | S2 = S0 — S1 | га | 2 200 | | Расчётная площадь 1) | Sp = S1 + S2/2 | га | 10 800 | Годичное депонирование
углерода лесным массивом
ГПЗ «Кургальский»
(с округлением) 2) | Д1 = НП·Sp | тыс. т/год | 5,0–6,0 | Чистая первичная продукция NPP
(расчётное количество поглощённого
углекислого газа лесным массивом
ГПЗ «Кургальский») 3) | NPP = k·Д1 | тыс. т/год | 18,5–22,2 | Косвенные услуги ГПЗ «Кургальский»,
связанные с годичным депонированием
углерода (с учётом НДС) 4) | Сду = суе·NPP | млн руб./год | 16,7–20,0 |
Примечания.
1) При определении расчётной площади лесных массивов предполагается, что плотность редкостойного леса в два раза ниже плотности основных лесных массивов.
2) Значение коэффициента нетто-поглощения НП принято в соответствии с формулой (3).
3) Коэффициент пересчёта количества депонированного углерода (тыс. т/год) в количество углекислого газа (тыс. т/год) принят равным k = 44/12 ≈ 3,7.
4) Аукцион по продаже углеродных единиц на Национальной товарной бирже проведён 02 апреля 2025 года. Цена углеродных единиц по сделке составила суе = 900 рублей за 1 углеродную единицу (с учетом НДС) [21].
Углеродная единица – верифицированный результат реализации климатического проекта, выраженный в массе парниковых газов, эквивалентной одной тонне углекислого газа. Первые углеродные единицы были выпущены на НТБ в сентябре 2022 года. Реестр углеродных единиц введён в действие в Российской Федерации с сентября 2022 года. Оператором выступает АО «Контур». Российское энергетическое агентство Минэнерго координировало работу по структурированию первой сделки по продаже углеродных единиц.
Река Выбья относится к устью от реки Луги и имеет длину около 6 км. Левый берег — низкий, преобладающая растительность — ольха чёрная и черёмуха обыкновенная. Правый берег — высокий, на нём стоит елово-сосновый лес. В воде — заросли тростника и гигрофитов.
На территории заказника в областях, отличающихся большим разнообразием природных ландшафтов, располагаются две экологические тропы:
Долина реки Выбья и Лужская губа (4,3 км);
Большое Кузёмкино–Нарвский залив (10,7 км).
Эколого-экономическая оценка годичного депонирования углерода в ГПЗ «Кургальский». Приближённая расчётная оценка площадей лесных массивов выполнена на основе обработки космических снимков LANDSAT-5. Размер ячейки координатной сетки принят равным 300×300 м (площадь 9 га).
Результаты расчётного прогноза нетто-поглощения и косвенной услуги Заказника приведены в табл. 2.
Выводы. Во многих исследованиях отмечается, что оценка экономического потенциала депонирования углерода на сегодняшний день не имеет универсального подхода. Одним из перспективных направлений является использование данных обработки космических снимков, в частности, определение площадей лесных угодий. Наличие усреднённых значений характеристик нетто-поглощения, размещенных на официальном сайте Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) на основе данных национальных докладов о кадастрах, делает задачу определения годичного депонирования углерода лесной экосистемой полностью определённой. Для охраняемой природной территории ГПЗ «Кургальский» прибыль от косвенной экологической услуги (депонирование углерода) составила 16,7–20 млн руб./год. |
| |
|
|
|
