ИСТИНА

Целью проекта является разработка научно-методической базы для проведения интенсивных и экстенсивных мониторинговых исследований, расширение и уточнение математических моделей для прогноза динамики углерода в агроэкосистемах. В задачи работы входит а) Разработка и проверка методологии балансовой количественной оценки и мониторинга углеродного бюджета земель сельскохозяйственного назначения, б) оценка наблюдаемой динамики секвестрации органического углерода в длительных полевых опытах в Европейской России на основе комплекса почвенных углеродных моделей (NAMSOM, DayCent, RothC) и прогноз возможности управления данным процессом при адаптации в условиях будущего климата, в) оценка потоков климатически активных газов на ряде объектов Европейской России и Западной Сибири, г) оценка потенциала секвестрирования углерода российскими почвами, используемыми в сельском хозяйстве, подготовка картосхем, отражающих указанный потенциал, в разном разрешении. В итоге проведения исследований будут определены минимальные требования к модели динамики органического вещества агроэкосистем нового поколения, интегрирующей данные наземного мониторинга органического С и ДДЗ и позволяющей проводить региональные оценки секвестрации углерода. Будет проведена оценка с помощью динамических моделей баланса органического углерода агроэкосистем и потоков углекислого газа в системе почва-растения-атмосфера. Будет проверена возможности регионального прогнозного моделирования динамики запасов почвенного углерода и обоснования решений по адаптации агроэкосистем и устойчивому управлению секвестрацией почвенного углерода. Будут получены карты секвестрационного потенциала сельскохозяйственных почв России в мелком масштабе и в среднем масштабе – для Московской, Ростовской и Белгородской областей. Будет произведена оценка баланса углерода в почвах севера Западной Сибири. Будут детально проанализирован баланс углерода в почвах государственного природного заказника регионального значения «Звенигородская биостанция МГУ и карьер Сима», сопоставлены запасы углерода и потоков климатически активных газов лесных и аграрных ландшафтов агробиостанции «Чашниково».

The aim of the project is to develop a scientific and methodological basis for conducting intensive and extensive monitoring studies, expanding and refining mathematical models for predicting carbon dynamics in agroecosystems. The tasks of the work include a) Development and verification of the methodology for balance quantitative assessment and monitoring of the carbon budget of agricultural land, b) assessment of the observed dynamics of organic carbon sequestration in long-term field experiments in European Russia based on a set of soil carbon models (NAMSOM, DayCent, RothC) and forecast of the possibility of managing this process during adaptation in future climate conditions, c) assessment of the flows of climatically active gases at a number of sites in European Russia and Western Siberia, d) assessment of the potential for carbon sequestration by Russian soils used in agriculture, preparation of maps reflecting this potential, in different resolution. As a result of the research, the minimum requirements for a model of organic matter dynamics of a new generation of agroecosystems will be determined, integrating data from ground-based monitoring of organic C and remote sensing data and allowing for regional assessments of carbon sequestration. An assessment will be made using dynamic models of the organic carbon balance of agroecosystems and carbon dioxide fluxes in the soil-plant-atmosphere system. The possibilities of regional predictive modeling of the dynamics of soil carbon stocks and the rationale for decisions on adaptation of agroecosystems and sustainable management of soil carbon sequestration will be tested. Maps of the sequestration potential of Russian agricultural soils will be obtained on a small scale and on a medium scale for the Moscow, Rostov and Belgorod regions. The carbon balance in the soils of the north of Western Siberia will be assessed. The carbon balance in the soils of the Zvenigorod biostation of Moscow State University and the Sima quarry will be analyzed in detail, the carbon reserves and flows of climatically active gases of forest and agricultural landscapes of the Chashnikovo agricultural biostation will be compared.

На факультете почвоведения Московского университета активно развиваются работы по моделированию цикла углерода в естественных и аграрных почвах и наземных экосистемах. Впервые с использованием Ротамстедской углеродной модели получены оценки запасов углерода в пахотных почвах Европейской части России на основе взаимосвязей между урожайностью культур и почвенным плодородием при учете приемов оптимизации минерального питания растений, дифференцированных в соответствии с природно-сельскохозяйственным районированием, административным делением, типами почв и их свойствами. Проведены исследования динамики и запасов углерода в основных компонентах постагрогенных экосистем в ходе естественного лесовосстановления на землях, выведенных из сельскохозяйственного оборота. Также исследовалась роль почвенного органического вещества в формировании температуропроводности почвы, которая определяет динамику температуры почвы – одного из факторов минерализации органического вещества. Предложена новая эмпирическая формула для аппроксимации зависимости температуропроводности почвы от влажности. Построена иерархическая серия математических моделей, позволяющих рассчитывать температуропроводность почв по данным об их основных физических свойствах, а также оценивать изменение температуропроводности при изменении содержания органического углерода в почвах. Имеется опыт моделирования динамики органического углерода в почвах с использованием модели CENTURY; предложена модель динамики углерода в геохимически сопряженных почвах Владимирского ополья, учитывающую как инситные, так и транспортные процессы. Коллектив сотрудников факультета почвоведения проводил работы по научно-методическому обеспечению создания карт запасов углерода в почвах России и потенциала секвестрации углерода почвами сельхозугодий (GSOCseq) в тесном сотрудничестве с международными и зарубежными исследовательскими организациями и коллективами, в частности, с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО).