ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2025-2-9ecodag-3443Research ArticleЭКОЛОГИЯECOLOGYЛесовосстановление и углеродный баланс лесных экосистем Центральной лесостепи Европейской части России: вызовы и перспективы устойчивого развитияReforestation and carbon balance of forest ecosystems in the central forest-steppe of the European part of Russia: Challenges and prospects for sustainable developmenthttps://orcid.org/0000-0003-3776-5181МорковинаС. С.MorkovinaS. S.

Светлана С. Морковина

Воронеж

Svetlana S. Morkovina

Voronezh

 

https://orcid.org/0000-0002-1213-3199КолесниченкоЕ. А.KolesnichenkoE. A.

Елена Александровна Колесниченко

Воронеж

Elena A. Kolesnichenko

Voronezh

https://orcid.org/0000-0003-4203-0040ЯковенкоН. B.YakovenkoN. V.

Наталия В. Яковенко, доктор географических наук, профессор, НИИ ИТЛК, Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова

394087 г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8. Teл. +79191889232

Nataliya V. Yakovenko, Doctor of Geography, Professor, Research Institute of Innovative Technologies and the Forestry Complex of the G.F. Morosov Voronezh State University Forestry and Technologies

8 Timiryazev St, Voronezh, Russia 394087. Tel. +79191889232

n.v.yakovenko71@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8027-855XШешницанС. С.SheshnitsanS. S.

Сергей С. Шешницан

Воронеж

Sergey S. Sheshnitsan

Voronezh

https://orcid.org/0000-0003-0847-3462ВодолажскийА. Н.VodolazhskiyA. N.

Алексей Н. Водолажский

Воронеж

Alexey N. Vodolazhskiy

Voronezh

Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. МорозоваG.F. Morozov Voronezh State University of Forestry and Technologies202525072025202107124Copyright © Морковина С.С., Колесниченко Е.А., Яковенко Н.B., Шешницан С.С., Водолажский А.Н., 20252025Морковина С.С., Колесниченко Е.А., Яковенко Н.B., Шешницан С.С., Водолажский А.Н.Morkovina S.S., Kolesnichenko E.A., Yakovenko N.V., Sheshnitsan S.S., Vodolazhskiy A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3443

Целью статьи является анализ потенциала лесоклиматических проектов по поглощению углерода и обеспечению устойчивого развития экосистем в условиях Центральной лесостепи Европейской части РФ.

В работе использованы статистические данные по лесистости Белгородской, Воронежской, Курской, Липецкой и Тамбовской областей, динамике лесовосстановления, а также сведения о климатических и антропогенных угрозах. Применялись методы сравнительного анализа лесохозяйственных мероприятий, оценки экосистемных услуг и моделирования вклада лесных экосистем в секвестрацию выбросов углерода. Особое внимание уделено анализу эффективности искусственного лесовосстановления.

Установлено, что леса Центральной лесостепи характеризуются низкой лесистостью (8,6 %), высоким удельным весом искусственных насаждений (30–70 %) и ежегодным объемом лесовосстановления до 3 тыс. га. Установлено, что Тамбовская и Липецкая области демонстрируют наивысший углеродный потенциал за счёт более благоприятных условий для роста насаждений, суммарное поглощение углекислого газа за счёт лесовосстановления достигает 11,84–20,39 т/га CO₂-экв., а через 50 лет увеличится до 120,16–164,34 т/га CO₂-экв.

Основными угрозами остаются аридизация климата и лесные пожары, что снижает эффективность классических лесохозяйственных подходов. Старовозрастные деградирующие леса имеют минимальный вклад в депонирование углерода.

Реализация региональных лесоклиматических проектов с акцентом на модернизацию лесовосстановления и повышение устойчивости экосистем может значительно повысить уровень поглощения углерода и способствовать развитию охранных и производственных функций лесов.

The aim of the article is to analyse the carbon sequestration potential of forest-climate projects and sustainable development of ecosystems in the conditions of the central forest-steppe of the European part of the Russian Federation.

Statistical data on the forest cover of the Belgorod, Voronezh, Kursk, Lipetsk and Tambov Regions, reforestation dynamics, as well as information on climatic and anthropogenic threats have been used in this work. Methods of comparative analysis of forest management measures, ecosystem services assessment and modelling of forest ecosystems contribution to carbon sequestration have been applied. Particular attention was paid to analysing the effectiveness of artificial reforestation.

It was found that the forests of the central forest-steppe are characterised by low forest cover (8.6 %), a high proportion of artificial plantations  (30–70 %) and an annual volume of reforestation of up to 3 thousand ha. It was found that the Tambov and Lipetsk Regions demonstrate the highest carbon potential due to more favourable conditions for the growth of plantations. The total carbon dioxide uptake due to reforestation reaches 11.84–20.39 t/ha CO₂-eq. and in 50 years will increase to  120.16–164.34 t/ha CO₂-eq. Climate aridisation and forest fires are the main threats that reduce the effectiveness of classical forest management approaches. Degrading old-growth forests make a minimal contribution to carbon sequestration.

The implementation of regional forest-climatic projects with a focus on modernising reforestation and improving ecosystem resilience can significantly increase carbon sequestration and contribute to the development of conservation and production functions of forests.

лесоклиматические проектыпоглощение углеродаустойчивое развитие экосистемлесовосстановлениеforest-climate projectscarbon sequestrationsustainable ecosystem developmentreforestationРабота выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (FZUR-2024-0001, № 124020100131-5).The work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FZUR-2024-0001, № 124020100131-5).ReferencesJönsson M., Snäll T. Ecosystem service multifunctionality of low-productivity forests and implications for conservation and management // J Appl Ecol. 2020. N 57. P. 695–706. https://doi.org/10.1111/1365-2664.13569Jönsson M., Snäll T. Ecosystem service multifunctionality of low-productivity forests and implications for conservation and management. J Appl Ecol., 2020, no. 57, pp. 695–706. https://doi.org/10.1111/1365-2664.13569Mikkonen N., Leikola N., Lehtomäki J., Halme P., Moilanen A. National high-resolution conservation prioritisation of boreal forests // Forest Ecology and Management. 2023. V. 541. Article ID: 121079. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2023.121079Mikkonen N., Leikola N., Lehtomäki J., Halme P., Moilanen A. National high-resolution conservation prioritisation of boreal forests. Forest Ecology and Management, 2023, vol. 541, article id: 121079. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2023.121079Mönkkönen M., Juutinen A., Mazziotta A. et al. Spatially dynamic forest management to sustain biodiversity and economic returns // J Environ Manage. 2014. N 134. P. 80–89. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2013.12.021Mönkkönen M., Juutinen A., Mazziotta A. et al. Spatially dynamic forest management to sustain biodiversity and economic returns. J Environ Manage, 2014, no. 134, pp. 80–89. https://doi.org/10.1016/J.JENVMAN.2013.12.021Состояние лесов мира 2022. Лесохозяйственные стратегии развития как инструмент экологически сбалансированного восстановления и создания инклюзивной, жизнестойкой и устойчивой экономики. Рим, ФАО. URL: https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/de76d76e-289a-4bbc-a661-0aeabb30a710/content. https://doi.org/10.4060/cb9360ru (дата обращения: 02.03.2025)The state of the world's forests 2022. Forestry development strategies as a tool for environmentally balanced recovery and the creation of an inclusive, resilient and sustainable economy. Rome, FAO Available at: https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/de76d76e-289a-4bbc-a661-0aeabb30a710/content. https://doi.org/10.4060/cb9360ru (accessed: 02.03.2025)Brack D. Forests and Climate Change, Background Analytical Study prepared for the fourteenth session of the United Nations Forum on Forests, 2019. URL: https://www.un.org/esa/forests/wpcontent/uploads/2019/03/UNFF14-BkgdStudy-SDG13-March2019.pdf. (дата обращения: 02.03.2025)Brack D. Forests and Climate Change, Background Analytical Study prepared for the fourteenth session of the United Nations Forum on Forests, 2019. Available at: https://www.un.org/esa/forests/wpcontent/uploads/2019/03/UNFF14-BkgdStudy-SDG13-March2019.pdf (accessed: 02.03.2025)Busch J. et al. Potential for Low-cost Carbon Dioxide Removal through Tropical Reforestation // Nature Climate Change. 2019. N 9(6). P. 463–470. https://doi.org/10.1038/s41558-019-0485-xBusch J. et al. Potential for Low-cost Carbon Dioxide Removal through Tropical Reforestation. Nature Climate Change, 2019, no. 9(6), pp. 463–470. https://doi.org/10.1038/s41558-019-0485-xCushman S.A., McKelvey K.S., Hayden J., Schwartz M.K. Gene flow in complex landscapes: testing multiple hypotheses with causal modeling // Am Nat. 2006. N 168(4). P. 486–499.Cushman S.A., McKelvey K.S., Hayden J., Schwartz M.K. Gene flow in complex landscapes: testing multiple hypotheses with causal modeling. Am Nat., 2006, no. 168(4), pp. 486–499.Сурина Е.А., Сеньков А.О. Перспективные способы и технологии восстановления нарушенных лесных экосистем, улучшение качества и повышение продуктивности лесов Европейского Севера РФ // Экологический Вестник Северного Кавказа. 2020. Т. 16. N 1. С. 85–86.Surina E.A., Senkov A.O. Promising methods and technologies for restoring disturbed forest ecosystems, improving the quality and productivity of forests in the European North of the Russian Federation. Ecological Bulletin of the North Caucasus, 2020, vol. 16, no. 1, pp. 85–86. (In Russian)Обыденников В.И., Волков С.Н., Коротков С.А. Эколого-географические аспекты лесоводственных систем // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2016. Т. 20. N 2. С. 6–16.Obydennikov V.I., Volkov S.N., Korotkov S.A. Ecological and geographical aspects of forestry systems. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa - Lesnoi vestnik [Bulletin of the Moscow State University of Forests - Lesnoy Vestnik]. 2016, vol. 20, no. 2, pp. 6–16. (In Russian)Попов Н.Л. Лесовосстановление в России: текущее состояние и пути развития // Современные аспекты экономики. 2021. N 6(286). С. 26–36.Popov N.L. Reforestation in Russia: current status and development paths. Sovremennye aspekty ehkonomiki [Modern aspects of economics]. 2021, no. 6(286), pp. 26–36. (In Russian)Löf M., Madsen P., Metslaid M. et al. Restoring forests: regeneration and ecosystem function for the future // New Forests. 2019. V. 50. P. 139–151. https://doi.org/10.1007/s11056-019-09713-0Löf M., Madsen P., Metslaid M. et al. Restoring forests: regeneration and ecosystem function for the future. New Forests, 2019, no. 50, pp. 139–151. https://doi.org/10.1007/s11056-019-09713-0Silva L., Freer-Smith P., Madsen P. Production, restoration, mitigation: a new generation of plantations // New Forests. 2019. N 50(2). P. 153–168.Silva L., Freer-Smith P., Madsen P. Production, restoration, mitigation: a new generation of plantations. New Forests, 2019, no. 50(2), pp. 153–168.Nandal A., Yadav S.S., Rao A.S. et al. Advance methodological approaches for carbon stock estimation in forest ecosystems // Environ Monit Assess. 2023. N 195. P. 315. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10898-9Nandal A., Yadav S.S., Rao A.S. et al. Advance methodological approaches for carbon stock estimation in forest ecosystems. Environ Monit Assess., 2023, no. 195, p. 315. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10898-9Шварц Е.А., Птичников А.В. Стратегия низкоуглеродного развития России и роль лесов в ее реализации // Научные труды Вольного экономического общества России. 2022. Т. 236. N 4. С. 399–426. DOI: 10.38197/2072-2060-2022-236-4-399-426Shvarts E.A., Ptichnikov A.V. The strategy of low-carbon development of Russia and the role of forests in its implementation. Scientific papers of the Free Economic Society of Russia, 2022, vol. 236, no. 4, pp. 399–426. DOI: 10.38197/2072-2060-2022-236-4-399-426Шанин В.Н., Фролов П.В., Коротков В.Н. Всегда ли искусственное лесовосстановление может быть лесоклиматическим проектом? // Вопросы лесной науки. 2022. N 2. Статья N 106. DOI: 10.31509/2658-607x-202252-106Shanin V.N., Frolov P.V., Korotkov V.N. Can artificial reforestation always be a forest-climatic project? Questions of forest science, 2022, no. 2 (106). (In Russian)Romanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D. et al. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation // Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2020. N 5. P. 661–687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2DOI: 10.31509/2658-607x-202252-106Schepaschenko D., Moltchanova E., Fedorov S. et al. Russian forest sequesters substantially more carbon than previously reported // Scientific Reports. 2021. N 11. Article ID: 12825.Romanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D. et al. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2020, no. 5, pp. 661–687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2Морковина С.С., Шешницан С.С., Иванова А.В., Яковенко Н.В., Прядилина Н.К. Потенциал и инвестиционная привлекательность проектов по улучшенномулесному хозяйству в условиях возрастающих климатических вызовов // Юг России: экология, развитие. 2024. Т. 19. N 3. С. 180–192. DOI: 10.18470/1992-1098-2024-3-18Schepaschenko D., Moltchanova E., Fedorov S. et al. Russian forest sequesters substantially more carbon than previously reported. Scientific Reports, 2021, no. 11, article id: 12825.Об утверждении методических указаний по количественному определению объема поглощения парниковых газов. URL: https://eipc.center/pdf/analitic/raspr_minprir_ros_30_06_2017_n_20.pdf (дата обращения: 02.04.2025)Morkovina S.S., Sheshnitzan S.S., Ivanova A.V., Yakovenko N.V., Pryadilina N.K. Potential and investment attractiveness of improved forestry projects under increasing climatic challenges. South of Russia: ecology, development, 2024, no. 9(3), pp. 180–192. (In Russian) DOI: 10.18470/1992-1098-2024-3-18Liski J., Palosuo T., Peltoniemi M., Sievanen R. Carbon and decomposition model Yasso for forest soils // Ecological Modelling. 2005. N 189. P. 168–182.On the approval of methodological guidelines for the quantitative determination of greenhouse gas absorption. Available at: https://eipc.center/pdf/analitic/raspr_minprir_ros_30_06_2017_n_20.pdf (accessed: 02.04.2025)Masera O.R., Garza-Caligaris J.F., Kanninen M. et al. Modeling carbon sequestration in afforestation, agroforestry and forest management projects: the CO2FIX V.2 approach // Ecological Modelling. 2003. V. 164. P. 177–199.Liski J., Palosuo T., Peltoniemi M., Sievanen R. Carbon and decomposition model Yasso for forest soils. Ecological Modelling. 2005, no. 189, pp. 168–182.Paustian K., Ravindranath N.H., van Amstel A.R. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories // Agriculture, Forestry and Other Land Use. 2006. V. 4. P. 1–21.Masera O.R., Garza-Caligaris J.F., Kanninen M. et al. Modeling carbon sequestration in afforestation, agroforestry and forest management projects: the CO2FIX V.2 approach. Ecological Modelling. 2003, vol. 164, pp. 177–199.Tsarev A.P., Tsareva R.P., Tsarev V.A., Laur N.V. Biological and economic features of the ‘Voronezh Giant’ hybrid poplar // IOP Conference series: Earth and Environmental science. 2020. V. 574. N 1. Article ID: 012083.Paustian K., Ravindranath N.H., van Amstel A.R. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Agriculture, Forestry and Other Land Use. 2006, vol. 4, pp. 1–21.Pietsch S.A., Hasenauer H., Thornton P.E. BGC-model parameters for tree species growing in central European forests // Forest Ecology and Management. 2005. N 211(3). P. 264–295.Tsarev A.P. Tsareva R.P., Tsarev V.A., Laur N.V. Biological and economic features of the ‘Voronezh Giant’ hybrid poplar. IOP Conference series: Earth and Environmental science. 2020, vol. 574, no. 1, article id: 012083.Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Нильссон С., Булуй Ю.И. Таблицы и модели хода роста и продуктивности насаждений основных лесообразующих пород Северной Евразии (нормативно-справочные материалы). Москва: Федеральное агентство лесного хозяйства, IIASA, 2008. 886 c.Pietsch S.A., Hasenauer H., Thornton P.E. BGC-model parameters for tree species growing in central European forests. Forest Ecology and Management. 2005, no. 211(3), pp. 264–295.Li Q., Jia Z., Feng L., He L. Dynamics of biomass and carbon sequestration across a chronosequence of Caragana intermedia plantations on alpine sandy land // Scientific Reports. 2018. V. 8(1). Article ID: 12432.Shvidenko A.Z., Shchepashchenko D.G., Nilsson S., Bului Y.I. Tablitsy i modeli khoda rosta i produktivnosti nasazhdenii osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Severnoi Evrazii (normativno-spravochnye materialy) [Tables and models of growth and productivity of plantations of the main forest-forming species of Northern Eurasia (normative and reference materials)]. Moscow, Federal Forestry Agency, IIASA Publ., 2008, 886 p. (In Russian)Li Q., Jia Z., Feng L., He L. Dynamics of biomass and carbon sequestration across a chronosequence of Caragana intermedia plantations on alpine sandy land. Scientific Reports. 2018, vol. 8(1), article id: 12432.Li Q., Jia Z., Feng L., He L. Dynamics of biomass and carbon sequestration across a chronosequence of Caragana intermedia plantations on alpine sandy land. Scientific Reports. 2018, vol. 8(1), article id: 12432.

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