sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556621040051sergeogr-1357Research ArticleРегиональные географические проблемыRegional Geographical ProblemsКлиматический эффект восстановления лесов в дельте р. ИлиClimate Effect of the Ili Delta ReforestationЛипкаО. Н.LipkaO. N.

Москва

Moscow

olipka@mail.ruЗамолодчиковД. Г.ZamolodchikovD. G.

Москва

Moscow

КагановВ. В.KaganovV. V.

Москва

Moscow

МазманянцГ. А.MazmaniantsG. A.

Алматы

Almaty

ИсуповаМ. В.IsupovaM. V.

Москва

Moscow

АлейниковА. А.AleinikovA. A.

Москва

Moscow

Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. ИзраэляРоссияIzrael Institute of Global Climate and EcologyRussian FederationЦентр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАНРоссияCenter for Forest Ecology and Productivity of the Russian Academy of SciencesRussian FederationWWF России – Центрально-азиатская программаКазахстанWWF Russia – Central Asian ProgrammeKazakhstanИнститут водных проблем РАНРоссияWater Problems Institute of the Russian Academy of SciencesRussian FederationГК “СКАНЭКС”РоссияSKANEKS GROUPSRussian Federation202103092021854579594Copyright © Липка О.Н., Замолодчиков Д.Г., Каганов В.В., Мазманянц Г.А., Исупова М.В., Алейников А.А., 20212021Липка О.Н., Замолодчиков Д.Г., Каганов В.В., Мазманянц Г.А., Исупова М.В., Алейников А.А.Lipka O.N., Zamolodchikov D.G., Kaganov V.V., Mazmaniants G.A., Isupova M.V., Aleinikov A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1357

Климатический эффект восстановления лесов имеет комплексный характер: как средство адаптации к изменению климата и как средство по поглощению и долгосрочному хранению углерода (митигационный эффект). В статье рассматривается совокупность мер по лесовосстановлению, направленных на сохранение экосистем оз. Балхаш и низовьев р. Или, которые позволят снизить их уязвимость к изменениям климата и антропогенным факторам. Как деятельность по адаптации к изменению климата восстановление тугайных лесов призвано повысить водорегулирующую и средообразующую функции дельты р. Или, что позволит стабилизировать водный режим оз. Балхаш и увеличить устойчивость его экосистем к изменениям климата. Создаваемые лесные насаждения будут накапливать углерод в пулах фитомассы, мертвой древесины, подстилки и почвы. Охарактеризована расчетная методика, позволяющая осуществлять прогноз поглощения углерода пулом фитомассы создаваемых лесных культур при наличии отрывочных данных по динамике таксационных показателей. Найденные величины поглощения углерода применены к сценариям лесовосстановления по отдельным лесообразующим породам. Согласно полученным прогнозам, лесовосстановление в дельте р. Или на площади 200 тыс. га в течение 30 лет приведет к накоплению древостоем 7 Мт С, что соответствует поглощению 1.15 т С/га/год.

The scientific rationale for ecosystem-based adaptation projects is comprehensive. This work considers a set of measures aimed at preserving the ecosystems of Lake Balkhash and the Ili River that are vulnerable to current climate change. Adaptation activities, in particular, the restoration of tugai forests, are designed to increase the water-regulating and environmental-forming functions of the Ili River Delta, which will increase the stabilization of the water regime of Lake Balkhash and the resilience of its ecosystems to any climate change scenarios in the region. In addition, forest plantations will accumulate carbon in pools of phytomass, deadwood, litter, and soil. The paper describes the calculation methodology, which makes it possible to predict carbon uptake by the pool of phytomass of the planted forests using fragmentary data on the dynamics of taxation indicators. The obtained values of carbon absorption by the tree phytomass are applied to reforestation scenarios that set the rate of reforestation by tree species. According to the forecasts received, reforestation in the Ili River Delta on the area of 200 thous. ha over 30 years will lead to the accumulation of 7 Mt C by tree phytomass, which corresponds to a normalized absorption of 1.15 t C/ha/year. The mitigation effect of the project is quite sufficient to have independent value.

изменение климатаадаптация к изменениям климатаоз. Балхашр. Илидельталесовосстановлениефитомасса древостоевпоглощение углеродапрогнозные расчетыклиматические проектыclimate changeecosystem-based adaptationLake BalkhashIli River Deltareforestationtree phytomasscarbon sequestrationforecast analysisclimate projectsРаботы выполнены при поддержке WWF России (дистанционное зондирование и пр.), тем госзадания № АААА-А20-120070990079-6 ФГБУ “ИГКЭ” и № АААА-А18-118052590019-7 ФГБУН Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН (прогнозные расчеты) и проекта Российского научного фонда № 19-77-30015 (поглощение углерода лесными культурами).The research was carried out with the support of WWF Russia (remote sensing analysis, glaciers, and hydrology), within the framework of the state-ordered research themes no. AAAA-A20-120070990079-6 of the Izrael Institute of Global Climate and Ecology and no. AAAA-A18-118052590019-7 of the Center for Forest Ecology and Productivity of the Russian Academy of Sciences (forecast calculations), and with the financial support of the Russian Science Foundation, project no. 19-77-30015 (carbon sequestration by forest plantations).ReferencesАтлас мирового водного баланса. М.–Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 65 с.Atlas funktsional’nogo zonirovaniya Balkhashskogo raiona Almatinskoi oblasti [Atlas of Functional Zoning of the Balkhash District of the Almaty Region]. Astana: PROON, 2016. 64 p.Байкенова Г.Г., Вьюхина А. Экологические проблемы озера Балхаш // Экологические проблемы региона и пути их разрешения. Май 2018. С. 256–260.Atlas mirovogo vodnogo balansa [The Atlas of World Water Balance]. Moscow–Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1974. 65 p.Галаева А.В. Изменение стока реки Или на участке от гидрометрического створа 164 км выше Капшагайской ГЭС до урочища Капшагай // Вестн. КРСУ. 2014. Т. 14. № 7. С. 93–95.Baikenova G.G., V’yukhina A. Ecological problems of Lake Balkhash. In Ekologicheskie problemy regiona i puti ikh razresheniya [Ecological Problems of the Region and Ways to Solve Them]. Omsk: Omsk. Gos. Tekhn. Univ., 2018, pp. 256–260. (In Russ.).Горобец А.И., Таранков В.И., Сизых В.Н. Сравнительная оценка углерододепонирующей и кислород продуцирующей функций дубравы и ветляника // Лесной вестник. 2009. № 3. С. 43–48.Davidov M.V. Growth and productivity of the plantations of the willow (Salix alba L.). Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Lesnoi Zh., 1962, no. 5, pp. 9–14. (In Russ.).Давидов М.В. Рост и продуктивность насаждений ветлы (Salix alba L.) // Изв. ВУЗов. Лесной журн. 1962. № 5. С. 9–14.Dolgushin L.D., Osipova G.B. Ledniki [Glaciers]. Mos-cow: Mysl’ Publ., 1989. 447 p.Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б. Ледники / Природа Мира. М.: Мысль, 1989. 447 с.Ezhegodnyi byulleten’ monitoringa sostoyaniya i izmeneniya klimata Kazakhstana: 2017 god [Annual Bulletin of the Monitoring of the Climate State and Change in Kazakhstan: 2017]. Astana: Kazgidromet, 2018. 60 p.Замолодчиков Д.Г. Оценка пула углерода крупных древесных остатков в лесах России с учетом влияния пожаров и рубок // Лесоведение. 2009. № 4. С. 3–15.Forests and Water Valuation and Payments for Forest Ecosystem Services. Geneva: FAO, UNECE, 2018. 108 p.Замолодчиков Д.Г., Каганов В.В., Липка О.Н. Потенциальное поглощение углерода фитомассой древостоя при восстановлении тугайных лесов // Лесоведение. 2020. № 2. С. 115–126.Galaeva А.V. Change in the flow of the Ili River in the section from the gauging section 164 km upstream of the Kapshagai hydroelectric power station to the Kapshagai valley. Vestn. KRSU, 2014, vol. 14, no. 7, pp. 93–95. (In Russ.).Казгидромет. Ежегодный бюллетень мониторинга состояния и изменения климата Казахстана: 2017 год. Астана, 2018. 60 с.Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry. IPCC, 2003. Available at: https://www.ipcc–ghnggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_languages.html (accessed: 08.07.2020).Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.Gorobets A.I., Tarankov V.I., Sizykh V.N. Comparative assessment of carbon sequestration and oxygen-producing functions of oak and willow. Lesnoi Vestn., 2009, no. 3, pp. 43–48. (In Russ.).Муратчаева П.М.-С. Мониторинг состояния древесных пород в искусственных насаждениях Терско-Кумской низменности // Аридные экосистемы. 2014. Т. 20. № 1 (58). С. 39–44.Guo L., Xia Z. Temperature and precipitation long-term trends and variations in the Ili-Balkhash Basin. Theor. Appl. Climatol., 2014, vol. 115, pp. 219–229. doi 10.1007/s00704-013-0883-3Насынбаев Е. Вокруг Астаны будет применен китайский опыт лесопосадок на засоленных землях // Today.kz от 2016-05-30. http://today.kz/news/zhizn/2016-05-30/718441-vokrug-astanyi-budet-primenenkitajskij-opyit-lesoposadok-na-zasolennyih-zemlyah/ (дата обращения 08.07.2020).Ili River Delta and South Lake Balkhash. Ramsar Sites Information Service, 2012. Available at: https://rsis.ramsar.org/ris/2020 (accessed: 08.07.2020).Попова В.П., Шиварева С.П., Домран А.О. Водный баланс озера Балхаш за период с 2000 по 2009 годы // Гидрометеорология и экология. 2010. № 4. С. 92– 100.Information Sheet on Ramsar Wetlands (RIS) – 2009– 2012 version. Ili River Delta and South Lake Balkhash. Date this sheet was completed/updated: May 16, 2011. Available at: https://rsis.ramsar.org/RISapp/files/RIS-rep/KZ2020RIS.pdf (accessed: 08.07.2020).ПРООН. Атлас функционального зонирования Балхашского района Алматинской области. Астана, 2016. 64 с.IPCC Climate Change and Land: an IPCC Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, And Greenhouse Gas Fluxes in Terrestrial Ecosystems. Shukla P.R., Skea J., CalvoBuendia E., Masson-Delmotte V., Pörtner H.-O., Roberts D.C., Zhai P., Slade R., Connors S., van Diemen R., Ferrat M., Haughey E., Luz S., Neogi S., Pathak M., Petzold J., Portugal Pereira J., Vyas P., Huntley E., Kissick K., Belkacemi M., Malley J., Eds. 2019. Available at: https://www.ipcc.ch/srccl/ (accessed: 14.05.2021).Седьмое национальное Сообщение и третий двухгодичный Доклад Республики Казахстан Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Астана, 2017. 304 с. http://sustainable.eep.kz/upload/RUS_-Saulet_Report_12-2017_RUS.pdf (дата обращения 08.07.2020).Isupova M. V. The effects of the Ili River runoff and water regulation function of the delta on the changing water level of Balkhash Lake depending on the delta forest coverage. Water Resour., 2019, vol. 46, no. 1, pp. S29–S42.Сипович В.В. Исследование хода роста туранговых насаждений // Изв. ВУЗов. Лесной журн. 1963. № 2. С. 27–29.Loni A., Radnezhad H., Martynova-Van Kley A., Hassanvand A., Sadeghi, M., Zaremanesh H. The role of Haloxylon plantations in improving carbon sequestration potential of sand dunes of Iran. Appl. Ecol. Environ. Res., 2018, vol. 16 (1), pp. 321–333.Стародубцев В.М., Трускавецкий С.Р. Процессы опустынивания в дельте реки Или под воздействием антропогенной нагрузки // Водные ресурсы. 2011. Т. 38. № 2. С. 248–251.Mikhailov V.N. Ust’ya rek Rossii i sopredel’nykh stran: proshloe, nastoyashchee i budushchee [River Mouths of Russia and Neighboring Countries: Past, Present, and Future]. Moscow: GEOS Publ., 1997. 413 p.Уткин А.И., Замолодчиков Д.Г., Гульбе Т.А., Гульбе Я.И. Аллометрические уравнения для фитомассы по данным деревьев сосны, ели, березы и осины в европейской части России // Лесоведение. 1996. № 6. С. 36–46.Muratchaeva P.M.-S. Monitoring of growth and condition of tree species inartificial plantings of Terek-Kuma lowland. Arid. Ekosist., 2014, vol. 20, no. 1 (58), pp. 39–44. (In Russ.).Шиварева С.П., Галаева А.В. Анализ изменения стока в бассейне р. Или в пределах Казахстана и Китая в связи с климатическими изменениями // Гидрометеорология и экология. 2014. № 1. С. 68–80.Nasynbaev E. The chinese experience of forest planting on saline lands will be applied around Astana. Today.kz, 30 May, 2016. Available at: http://today.kz/news/zhizn/2016-05-30/718441-vokrug-astanyi-budetprimenen-kitajskij-opyit-lesoposadok-na-zasolennyih-zemlyah/ (accessed: 08.07.2020). (In Russ.).FAO, UNECE. Forests and Water Valuation and payments for forest ecosystem services. Geneva, 2018. 108 p.Popova V.P., Shivareva S.P., Domran A.O. The water balance of Lake Balkhash for the period from 2000 to 2009. Gidrometeorol. Ekol., 2010, no. 4, pp. 92–100. (In Russ.).Guo L., Xia Z. Temperature and precipitation long-term trends and variations in the Ili-Balkhash Basin // The-or. Appl. Climatol. 2014. Vol. 115. P. 219–229. https://doi.org/10.1007/s00704-013-0883-3Sed’moe natsional’noe Soobshchenie i tretii dvukhgodichnyi Doklad Respubliki Kazakhstan Ramochnoi konventsii OON ob izmenenii klimata [Seventh National Communication and Third Biennial Report of the Republic of Kazakhstan to the UN Framework Convention on Climate Change]. Astana, 2017. 302 p. Available at: http://sustainable.eep.kz/upload/RUS_Saulet_Report_12-2017_RUS.pdf (accessed 08.07.2020). (In Russ.).Ili River Delta and South Lake Balkhash / Ramsar Sites Information Service, 2012. https://rsis.ramsar.org/ris/2020 (дата обращения 08.07.2020).Shivareva S.P., Galaeva A.V. Analysis of runoff changes in the Ili River Basin on the territory of Kazakhstan and China due to climate change. Gidrometeorol. Ekol., 2014, no. 1, pp. 68–80. (In Russ.).Information Sheet on Ramsar Wetlands (RIS). 2009– 2012 ver. Ili River Delta and South Lake Balkhash (Дельта реки Или и южная часть озера Балхаш). Date this sheet was completed/updated. May 16, 2011. https://rsis.ramsar.org/RISapp/files/RISrep/KZ2020RIS.pdf (дата обращения 08.07.2020).Sipovich V.V. Study of the turanga plantations growth rate. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Lesnoi Zh., 1963, no. 2, pp. 27–29. (In Russ.).IPCC 2003. Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and Forestry. https://www.ipcc–nggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_languages.html (дата обращения 08.07.2020).Starodubtsev V.M., Truskavetskiy S.R. Desertification processes in the Ili River delta under anthropogenic pressure. Water Resour., 2011, vol. 38, pp. 253. doi 10.1134/S0097807811010167IPCC 2019: Climate Change and Land: an IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems / P.R. Shukla, J. Skea, E. Calvo-Buendia, V. Masson-Delmotte, H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, P. Zhai, R. Slade, S. Connors, R. van Diemen, M. Ferrat, E. Haughey, S. Luz, S. Neogi, M. Pathak, J. Petzold, J. Portugal Pereira, P. Vyas, E. Huntley, K. Kissick, M. Belkacemi, J. Malley (eds.). https://www.ipcc.ch/srccl/ (дата обращения 14.05.2021).Suganuma H., Ito T., Tanouchi H., Egashira Y., Kurosawa K., Kojima T. Estimation of carbon sequestration potential of arid land afforestation using satellite image analysis and ground truth. J. Arid Land Stud., 2012, vol. 22, no. 1, pp. 69–72.Isupova M.V. The Effects of the Ili River Runoff and Water Regulation Function of the Delta on the Changing Water Level of Balkhash Lake Depending on the Delta Forest Coverage // Water Res. 2019. Vol. 46. Suppl. 1. P. S29–S42.Utkin A.I., Zamolodchikov D.G., Gul’be T.A., Gul’beYa.I. Allometric equations for phytomass according to pine, spruce, birch and aspen trees in the European part of Russia. Lesovedenie, 1996, no. 6, pp. 36–46. (In Russ.).Loni A., Radnezhad H., Martynova-Van Kley A., Hassanvand A., Sadeghi M., Zaremanesh H. The role of Haloxylon plantations in improving carbon sequestration potential of sand dunes of Iran // Applied Ecol. and Environ. Res. 2018. Vol. 16 (1). P. 321–333.Zamolodchikov D.G. Assessment of the carbon pool of large wood residues in the forests of Russia, taking into account the effects of fires and logging. Lesovedenie, 2009, no. 4, pp. 3–15. (In Russ.).Suganuma H., Ito T., Tanouchi H., Egashira Y., Kurosawa K., Kojima T. Estimation of carbon sequestration potential of arid land afforestation using satellite image analysis and ground truth // J. Arid Land Stud. 2012. Vol. 22. № 1. P. 69–72.Zamolodchikov D.G., Kaganov V.V., Lipka O.N. Potential carbon absorption by tree-stand phytomass in the course of tugai forest restoration. Contemp. Probl. Ecol., 2020, vol. 13, pp. 720–729. doi 10.1134/S1995425520070148Zhang Y.-Q., Liu J.-B., Jia X., Qin S.-G. Soil organic carbon accumulation in arid and semiarid areas after afforestation: a meta-analysis // Pol. J. Environ. Stud. 2013. Vol. 22. № 2. P. 611–620.Zhang Y.-Q., Liu J.-B., Jia X., Qin S.-G. Soil organic carbon accumulation in arid and semiarid areas after afforestation: a meta-analysis. Pol. J. Environ. Stud., 2013, vol. 22, no. 2, pр. 611–620.Zhou W., Gong P., Gao L. A review of carbon forest development in China // Forests. 2017. Vol. 8: 295. https://doi.org/10.3390/f8080295Zhou W., Gong P., Gao L. A review of carbon forest development in China. Forests, 2017, vol. 8, pp. 295. doi 10.3390/f8080295Zhou X., Brandle J.R., Schoeneberger M.M., Awada T. Developing above-ground woody biomass equations for open-grown, multiple-stemmed tree species: Shelter-belt-grown Russian-olive // Ecol. Modelling. 2007. Vol. 202. № 3–4. P. 311–323. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2006.10.024Zhou X., Brandle J.R., Schoeneberger M.M., Awada T. Developing above-ground woody biomass equations for open-grown, multiple-stemmed tree species: Shelterbelt-grown Russian-olive. Ecol. Model., 2007, vol. 202, nos. 3–4, pp. 311–323. doi 10.1016/j.ecolmodel.2006.10.024

The authors declare that there are no conflicts of interest present.