Основы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (CO2, N2O, CH4) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России

Романовская, Анна Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Основы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (CO2, N2O, CH4) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Основы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (CO2, N2O, CH4) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России"

На правах рукописи УДК 631.81:504.38.05

Гс^-

□ □344 ^иэ

РОМАНОВСКАЯ АННА АНАТОЛЬЕВНА

ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА АНТРОПОГЕННЫХ ЭМИССИИ И СТОКОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ (С02,1Ч20, СН4) В ЖИВОТНОВОДСТВЕ, ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИИ И ИЗМЕНЕНИИ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ В РОССИИ

03.00.16,- Экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

о 2 ПИТ 2008

Москва-2008 г.

003447409

Работа выполнена в ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН

доктор биологических наук, академик РАСХН, профессор Алексахин P.M.

доктор биологических наук профессор Степанов A.JI.

доктор физико-математических наук профессор A.C. Комаров

кафедра Экологии биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится 'У/"". QkTßchX 2008г. в часов на заседании Диссертационного совета Д 002.04^.01 по специальности 03.00.16 - "Экология" в Институте глобального климата и экологии по адресу: 107258, Москва, ул. Глебовская, д.20-Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института глобального климата и экологии по адресу: 107258, Москва, ул. Глебовская, д. 20-Б.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять по адресу: 107258, Москва, ул. Глебовская, д. 20-Б, Диссертационный совет ИГКЭ.

Автореферат разослан "

/Г" сеиГе fy2008г.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор географических наук П

Г.М. Черногаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Озабоченность мировой общественности проблемой изменения климата выразилась в принятии ряда международных соглашений. Так в 1992г. 154 странами была подписана рамочная Конвенция ООН об изменении климата (РКИК), а 16 февраля 2005г. вступил в силу Киотский протокол (UNFCCC, 1992; Киотский протокол, 1998). Согласно РКИК, все страны, включенные в приложение I (члены Организации экономического сотрудничества и развития и страны с переходной экономикой), обязаны предоставлять ежегодную отчетность по антропогенным выбросам парниковых газов на их территории (UNFCCC, 1992). Перед Россией также стоит задача подготовки ежегодной отчетности и контроля антропогенных выбросов парниковых газов.

Таким образом, очевидна необходимость обоснования, разработки методологии и создания системы мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения. Учитывая высокую степень неопределенности оценок биогенных эмиссий парниковых газов, такая система должна быть, прежде всего, разработана для сельскохозяйственных источников и стоков, включая животноводство, сельскохозяйственное землепользование, а также изменение землепользования. Это позволит уточнить общие оценки антропогенного вклада в атмосферные концентрации парниковых газов и возможное их влияние на климат, а также позволит получать более достоверную информацию, необходимую для принятия решений по возможностям контроля и сокращения эмиссий парниковых газов в рассматриваемых отраслях деятельности.

Цель работы. Целью работы является обоснование и разработка методологии мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, а также оценка вклада залежных земель России в поглощение атмосферного С02.

Задачи исследования.

- на основе концепции мониторинга антропогенных изменений в биосфере разработать основы системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов, определить ее основные задачи, методы и эффективность использования результатов;

- выявить категории источников и поглотителей, которые характеризуются наибольшим вкладом в глобальные эмиссии и стоки COi, СН4 и N2O в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования;

- усовершенствовать методологии оценки эмиссий парниковых газов от ведущих категорий источников и стоков поглотителями при сельскохозяйственной деятельности, учитывая ее специфику и географические особенности Российской Федерации;

- выполнить апробацию разработанных методологий расчета при составлении национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов за 1990 - 2005 гг. в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании;

- провести анализ возможности применения метода математического моделирования при расчетном мониторинге эмиссий и стоков СОг от почв залежных земель России;

- выполнить сравнительный анализ результатов модельных расчетов с экспериментальными данными по оценке запасов почвенного органического углерода залежных земель;

- подготовить входные данные, откалибровать параметры модели в соответствии с экспериментальными данными и определить оптимальный масштаб для проведения моделирования изменения почвенного органического углерода на залежных землях России;

- на основе результатов моделирования оценить вклад почв залежных земель России в поглощение атмосферного ССЬ;

- провести оценку неопределенности данных расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Научная новизна работы.

- впервые разработана концепция и основы расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения;

- усовершенствованы методы расчета антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов по целому комплексу категорий источников и поглотителей в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования (зарастание брошенных пахотных угодий) в России;

- проведена апробация разработанных методологий расчета при составлении национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов за 1990 -2005 гг.; выявлены основные причины трендов эмиссий и стоков С02, СН4 и N20 в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании в течение рассматриваемого периода;

- выполнен сравнительный анализ данных модельных расчетов и экспериментальных результатов по изменению запасов почвенного углерода залежных земель России; получены зависимости по изменению продуктивности растений на залежных землях разного возраста в ряде биоклиматических и растительных зон страны;

- впервые проведена калибрация параметров модели ИоШС для условий залежных земель;

- впервые получена оценка общего поглощения атмосферного С02 почвами залежных земель России за период с 1990 по 2005 г.;

- проведена оценка неопределенности данных расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Практическая значимость работы. Система расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, позволяет не только проводить систематические оценки выбросов и стоков от рассматриваемых категорий источников и поглотителей, но и использовать их при определении степени глобального антропогенного воздействия на атмосферу, и, в конечном счете, на климат. Полученные в ходе выполнения диссертационной работы результаты способствуют развитию научных знаний о глобальном цикле углерода в биосфере и возможностям наземных экосистем по поглощению атмосферного С02.

Результаты мониторинга использованы при составлении Национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, ежегодного подаваемого Россией в Секретариат рамочной Конвенции ООН об изменении климата. Кроме того, показана возможность выполнения прогнозных оценок потоков парниковых газов, разработки мер по регулированию этих величин и оценки эффективности предлагаемых мер. Данные мониторинга предоставляют убедительный материал для формирования стратегий развития агропромышленного комплекса с учетом эмиссий парниковых газов и мер по их сокращению. Все перечисленные функции созданной системы мониторинга являются ключевыми при выполнении обязательств Российской Федерации, предусмотренных рамочной Конвенцией ООН об изменении климата и Киотским протоколом.

Защищаемые положения.

- теоретические основы системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов;

- методологии расчета эмиссии СН4 от кишечной ферментации сельскохозяйственных животных и систем сбора и хранения навоза и помета; методологии оценки прямой и косвенной эмиссии N20 от систем сбора и хранения навоза и помета и N20 от пахотных почв; методологии оценки потоков С02 на почвах пахотных и кормовых угодий России;

- тенденции изменения эмиссий СН4, N20 и С02 от рассматриваемых источников в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании в России за период с 1990 по 2005 год;

- величины среднего накопления запасов почвенного органического углерода на залежных землях, расположенных в разных климатических и растительных зонах страны (Мурманской, Московской, Свердловской областей и Ставропольского края);

- величина общего поглощения атмосферного С02 почвами залежных земель России за период с 1990 по 2005 г.

Личный вклад автора заключается в разработке теоретических положений расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и его изменении. Разработка и усовершенствование методологий расчета, а также их апробация проведены лично автором. Автор лично проводила экспериментальные исследования, выполняла обработку полученных результатов, проводила оценку их качества, а также выполнила калибровку параметров модели RothC и моделирование изменения запасов органического углерода залежных земель России.

2003); Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004); 3rd International Nitrogen Conference (Nanjing, China,

2004); Международной конференции «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2004); Международной конференции «Биосферные функции почвенного покрова» (Пущино, 2005); Международном симпозиуме «Методы исследований органического вещества почв» (Владимир,

2005); Seventh International Carbon Dioxide Conference (Colorado, 2005); International conference of Earth System Science Partnership "Open Science Conference" (Beijing, 2006); Workshop on Agricultural Air Quality «State of the Science» (Washington, 2006); Международной конференции «Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского)» (Апатиты, 2006); Open Science Conference on GHG Cycle in Northern Hemisphere (Sissi-Lassithi, Crete, 2006); Второй конференции молодых ученых национальных гидрометслужб государств-участников СНГ «Новые методы и технологии в гидрометеорологии» (Москва, 2006); III Международной конференции «Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии», (Пущино, 2007); International 4th Nitrogen Conference (Bahia, Brazil, 2007); Всероссийской конференции «Развитие

системы мониторинга состава атмосферы (РСМСА)» (Москва, 2007); IV Всероссийской научной конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (Москва, 2007); Всероссийской научной конференции «Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота» (Москва, 2008); International Scientific Conference on 50-years jubilee of the Lithuanian Soil Science Society (Lithuania, 2008).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем - 419 страниц, включая 82 рисунка, 58 таблиц, 34 стр. приложения. При написании диссертации было использовано 424 литературных источника, из которых 202 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Понятие и основы мониторинга окружающей природной среды были сформулированы в 1974г. Ю.А. Израэлем (Израэль, 1974). Основными задачами мониторинга антропогенных изменений окружающей природной среды являются с одной стороны, наблюдения за состоянием биосферы, оценка и прогноз ее состояния, вызванные антропогенным воздействием; с другой стороны, это определение степени такого воздействия (с выявлением антропогенных эффектов) и выявление источников и факторов воздействия (Израэль, 1984).

В настоящее время понятие «загрязнение» нередко отождествляют с понятием «токсичности». Известно, что в роли загрязнителя может выступать любой природный или антропогенный агент, который попадает в природную среду в количествах, превышающих фоновые значения (Реймерс, 1990). Поэтому мониторинг содержания парниковых газов антропогенного происхождения в атмосфере относится к мониторингу загрязнений окружающей природной среды. Он также включает элементы экологического, климатического и спутникового мониторинга и может выполняться на локальном, региональном и глобальном уровнях методами прямого и косвенного наблюдения.

На основе проведенного анализа литературы установлены источники и поглотители COj, N20 и СН4 (см. рис.1.), которые должны быть включены в структуру разрабатываемой системы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования. Данных для разработки методологий оценки поглощения СН4 и N20 на сельскохозяйственных землях, а также потоков этих газов при изменении землепользования в настоящее время

недостаточно. Эмиссии С02 от животноводства и сжигания биомассы не оцениваются в системе мониторинга, так как годовые результирующие эмиссии предполагаются равными нулю - СО2, связываемый культурными растениями при фотосинтезе, возвращается в атмосферу при дыхании животных, разложении органической части навоза и сжигании биомассы.

Согласно существующим глобальным оценкам бюджета рассматриваемых парниковых газов, сельскохозяйственная деятельность человека является ведущим антропогенным источником Ы20 и СН4 (1РСС, 2007). Изменение землепользования, прежде всего, сведение лесов и распашка целинных земель в тропиках определяет эмиссию С02, сравнимую по величине с индустриальной (Нои^оп, 2003). Для большинства источников Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) разработала методические руководства, которые могут быть частично использованы в создаваемой системе мониторинга. Разработка уточненных методологий расчета антропогенных потоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и его изменении на региональном уровне позволит улучшить глобальные оценки антропогенного вклада в увеличение атмосферных концентраций этих газов.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования является система мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (С02, N20 и СНд) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования Содержание сельскохозяйственных животных и птицы, а также системы сбора и хранения навоза и помета рассматриваются в категории животноводства. Сельскохозяйственное землепользование включает пахотные земли под посевами культурных растений, многолетними насаждениями или паром; а также пастбища и сенокосы. Земли, на которых проведено изменение типа их использования, в настоящей работе включают брошенные сельскохозяйственные угодья (залежи).

При разработке методологий мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов использован ряд критериев: полнота охвата источников и поглотителей; выбор оптимального масштаба расчетов; анализ доступности входных данных; анализ степени сложности расчетов; определение оптимального набора воздействующих факторов среды; анализ методов ведения хозяйства и др., что позволило разработать более точные методы расчета, учитывающие специфику ведения сельскохозяйственной деятельности, а также климатические, почвенные и географические особенности России, по сравнению с методами из руководств МГЭИК. Применение легкодоступных входных данных и усовершенствованных пересчетных коэффициентов на основе разработанных программных алгоритмов расчета способствуют выполнению мониторинга на всех уровнях от локального до национального с минимальными затратами. Уточнение пересчетных параметров основывалось на анализе данных литературы.

N20

- прямая эмиссия от систем сбора и хранения навоза (помета)

- прямая эмиссия с территории пастбищ

- косвашая эмиссия при атмосферных выпадениях КНЗ и >40х от животноводства

- косвенная эмиссия при вымывании соединений азота в водоемы из систем сбора навоза (и пастбищ)

СН4

- процессы кишечной ферментации

- системы сбора и хранения навоза (помета)

- навоз пастбищ

^Цханиб живот1шх , сфукмьь ¿бора # '-V /

Д&ометаУ^' '¡'-^у, ;;

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ

ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ (пашни, сенокосы, пастбища)

сн4 - рисоводство

.наостальн .(X "

со2

- запасы углерода многолетних насаждений

- запасы углерода почв

- известкование

N20

- прямая эмиссия при внесении органических и минеральных удобрений, раст остатков

- прямая эмиссия при обработке

органогенных почв -косвенная эмиссия при атмосферных выпадениях КОх и Ш13 от с х. почв

- косвенная эмиссия при вымывании соединений азота из почв

- шчяеннцй £гояг, N20

ИЗМЕНЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

- распашка целинных

земель

со2 1ЧгО СИ.

- зарастание

брошенных с х

земель

со2 сн.

Ш .(П '

Сжигание биомассы

- пожнивные остатки и солома (пашни)

- пожары (сенокосы, пастбища, залежи)

' со? СН, N20 СО 1УОх

Рис. 1. Структура мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования: РТ1 - категории источников (стоков) не оцениваются при мониторинге; р~1 - категории, по которым нет достаточных данных для разработки методологии

Для проверки качества данных моделирования запасов почвенного органического углерода залежных земель в течение 2004-2007 г. были выполнены экспериментальные исследования на территории разных растительных зон России, включая зону северной тайги (болотные низинные почвы, Мурманская область), смешанных и широколиственных лесов Европейской части РФ и Урала (серые лесные и дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные почвы Московской области; черноземы оподзоленные и подзолистые среднесуглинистые почвы Свердловской области) и степную зону (черноземы слитые, черноземы предкавказские легкосуглинистые и темно-каштановые почвы, слабозасоленные, среднесуглинистые Ставропольского края). Всего выбрано 80 пробных площадок на территории 17 районов. В каждом районе отбор почвенных проб производился на пашне, залежах трех возрастов (до 5 лет, 8-12 лет и 15-20 лет) и целине (лесной биоценоз не младше 50 лет). На пробных площадях из 10 почвенных образцов для каждого слоя от 0 до 20 см отбирались средние пробы. Также отобраны пробы с целью расчета объемной массы почв и определения продуктивности биомассы на залежах разного возраста. Содержание общего углерода почв в пробах по Мурманской области определяли методом сухого сжигания с использованием экспресс-анализатора «АН-7529» с кулонометрическим окончанием на базе лаборатории почвенного факультета МГУ. Содержание общего углерода остальных образцов почв определяли методом Тюрина в модификации Никитина в трех повторностях на базе лаборатории Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. На основании полученных данных рассчитывалось среднее содержание органического углерода и азота в слое почвы 0-20 см.

Для уточнения коэффициентов минерализации органического углерода, применяемых в модели RothC, исследовали изменение интенсивности дыхания почв залежных земель разного возраста на примере образцов Луховского и Дмитровского районов Московской области. Интенсивность дыхания почв определяли по скорости накопления СОг в сосудах при инкубации. Анализ газовых проб проводили на хроматографе Chrom 5 на базе лаборатории Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН.

Глава 3. ОБЩИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТНОГО МОНИТОРИНГА ЭМИССИЙ И СТОКОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ АНТРОПОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

В 70-80х годах прошлого столетия в СССР создана система фонового мониторинга (функционирующая и сейчас), которая включает наблюдения за приземным слоем атмосферы. Регулярные инструментальные оценки N20 могут быть затруднены в связи с его низкой атмосферной концентрацией, в то время как С02 и СН* в системе фонового мониторинга измеряются с помощью соответствующего оборудования. Вместе с тем, полученные измерения на фоновых станциях не позволяют оценить реальное антропогенное воздействие на атмосферу, а показывают лишь общую концентрацию парниковых газов в данном месте, времени и при данных условиях. Учитывая, что атмосферные

концентрации основных парниковых газов помимо прочего формируются в результате биогеохимического циркулирования углерода и азота в системе растения - почва - атмосфера, оценка антропогенного вклада на фоне изменяющегося климата значительно усложняется.

Косвенный мониторинг эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения позволяет вычленить степень антропогенного воздействия на атмосферу и, в конечном счете, на климат. Учитывая многообразие типов источников и поглотителей парниковых газов в сельскохозяйственных и лесных экосистемах, животноводстве, промышленности, энергетике и других сферах деятельности человека, для проведения косвенного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения целесообразным является выбор расчетного метода. В соответствии с этим методом потоки парниковых газов рассчитываются на основе показателей объема производства, добычи или любой другой количественной информации по выполняемой антропогенной деятельности (данные о деятельности). Расчетный метод позволяет наиболее точно и экономически эффективно определить количество парниковых газов антропогенного происхождения при оценках на любом уровне (импактном, региональном, национальном и глобальном уровнях).

Классическая схема системы мониторинга (Израэль, 1984), может быть использована (с некоторьми изменениями) в приложении к расчетному (косвенному) мониторингу эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения (см. рис. 2). Наблюдение включает предварительный поиск и выявление основных (или всех) источников и поглотителей, которые приводят к эмиссии или поглощению того или иного парникового газа в результате антропогенной деятельности, а также сбор данных о деятельности человека относительно данного источника. Расчет объемов эмиссий и поглощения парниковых газов подразумевает предварительную научную деятельность по разработке и внедрению методологий количественной оценки эмиссии (или поглощения) парникового газа. Полученные результаты мониторинга на данном этапе могут быть использованы для оценки антропогенного вклада в фактическое содержание парниковых газов в атмосфере (блок 3).

Сравнение с данными фонового мониторинга парниковых газов позволит оценить фактическое состояние атмосферы с учетом соотношений парниковых газов антропогенного и естественного происхождения, которые могут использоваться для получения климатической информации и для подготовки прогнозов погоды. Расчетный мониторинг может быть также использован для получения прогнозных оценок антропогенных выбросов и поглощения парниковых газов и их вклада в изменение климата.

Информационная система (мониторинг) содержания парниковых газов антропогенного происхождения в атмосфере

Управление

Рис. 2 Информационная система (мониторинг) содержания парниковых газов антропогенного происхождения в атмосфере, где ШШЬ - расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов; - фоновый мониторинг парниковых газов

Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов является многофункциональной информационной системой и может быть использован при решении ряда экологических задач. Система может быть применена в качестве инструментальной базы при оценке экологической эффективности мер по снижению выбросов и увеличению поглощения парниковых газов. При этом эффект должен рассматриваться в совокупности по всем парниковым газам и наиболее опасным загрязняющим веществам. Экономическая эффективность мер должна оцениваться оптимальным решением в системе «затраты - экологическая выгода - эффективность производства». Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов включает наблюдения (с использованием моделирования) за интегральными показателями экосистем и может использоваться в части экологического мониторинга (например, изменение баланса почвенного углерода агроэкосистем). Связь расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов со спутниковым мониторингом может дополнительно расширить возможности применения данной информационной системы.

Глава 4. МЕТОДЫ РАСЧЕТНОГО МОНИТОРИНГА АНТРОПОГЕННЫХ ЭМИССИЙ И СТОКОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В

ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИИ. АПРОБАЦИЯ РЕКОМЕНДУЕМЫХ МЕТОДИК

Мониторинг эмиссии метана при кишечной ферментации сельскохозяйственных животных

Уточненную методологию расчета коэффициентов удельной эмиссии СН4 (EF) разрабатывали для категорий животных с наибольшим вкладом в эмиссию от кишечной ферментации: коровы и другое поголовье крупного рогатого скота (КРС). Эта методология позволяет рассчитывать потребление валовой энергии кормов животными, на основе соотношения видов кормов в годовом рационе скота и статистических данных по суммарному расходу кормов на 1 голову коров и другого поголовья КРС (Романовская, 2008). EF рассчитывают по уравнению (2) (IPCC, 2006):

GE^Ii (R -(fod/totalfod) ■ FU, ■ 18,4) (1)

EF = (GE-Ym) / 55,65МДж/кг CH4 (2)

где GE - валовая энергия потребляемого корма в расчете на 1 голову в год, МДж; R - суммарный расход всех видов кормов в расчете на 1 голову в год, кормовые единицы; fodr расход кормов определенного вида (/) на все поголовье коров (или другого КРС) за год, кормовых единиц; totalfod - общее потребление кормов всех видов поголовьем коров (или другими КРС) за год, кормовых единиц; FU, - содержание кормовых единиц в 1 кг сухого вещества корма определенного вида (i); Ym - коэффициент преобразования валовой энергии в СН4 в кишечном тракте КРС, 0,06 (GPG, 2000); 18,4 - коэффициент преобразования сух. в-ва корма в МДж (GPG, 2000).

Перевод потребления энергии из кормовых единиц в МДж осуществлялся на основании анализа данных литературы и разработки среднего содержания кормовых единиц в килограмме сухого вещества (РЩ для разных видов кормов (1,13±0,27 для концентратов, 0,98±0,35 для комбикормов, 0,55±0,14 для грубых кормов, 0,81±0,18 для сочных кормов и 0,84±0,13 для других видов кормов). При этом количество отдельных кормов разных видов, проанализированных при получении средних коэффициентов, достигло 443 для рациона крупного рогатого скота (Кормовые нормы..., 1991). Примеры рассчитанных коэффициентов эмиссии СЕЦ для лет периода 1990-2005 приведены в таблице 1.

Табл. 1

Коэффициенты удельной эмиссии СИ) от внутренней ферментации я систем сбора и хранения навоза, коэффициенты экскреции азота крупного рогатого скота (КРС) и свиней __(Романовская, 2007; 2008)_

Годы Внутренняя ферментация кг СН4(гол. в год) Системы сбора и хранения навоза кг СИ( / кг N (гол. в год)

Коровы Другое поголовье КРС Коровы Другое поголовье КРС Свиньи

1990 100,7 48,2 4,8 / 92,3 2,6/51,7 3,0/19,8

1991 98,9 48,4 4,7/90,1 2,6/51,5 3,1 /19,7

1992 92,7 46,3 4,4 / 83,6 2,5/48,8 3,0/18,8

1993 92,0 46,0 4,3 / 82,8 2,5/48,3 3,2/19,6

1994 90,4 46,9 4,3 / 80,7 2,5/49,0 3,3 /19,4

1995 90,8 48,6 4,3 / 81,0 2,6/50,8 3,4119,8

1996 88,8 47,3 4,2 / 79,6 2,5/49,5 3,3/18,9

1997 91,6 47,9 4,4/81,9 2,6/50,0 3,5 /19,9

1998 91,4 47,6 4,4/81,7 2,5/49,5 3,8/21,3

1999 89,1 45,3 4,2 / 80,7 2,4/47,7 3,8/21,8

2000 92,0 46,2 4,4/83,7 2,4/48,8 3,5/20,1

2001 97,1 49,0 4,6/88,2 2,6/51,7 3,9/22,0

2002 97,1 49,6 4,6/88,1 2,6/52,5 3,8/22,0

2003 96,4 49,0 4,6/87,6 2,6 / 52,0 3,'9/22,:2

2004 98,2 50,4 4,7/89,6 2,6/53,6 3,9/22,4

2005 99,2 _ 51,1 4,7/90,9 2,7/54,6 3,9/22,8

Среднее 94,1±3,9 48,0±1,6 4,5±0,2 / 85,2±4,3 2,6±0,1/ 50,6±2,0 3,5±0,3 / 20,7±1,4

Для остальных видов животных могут быть использованы коэффициенты, рекомендуемые МГЭИК (1РСС, 1997). При отсутствии коэффициентов для некоторых видов сельскохозяйственных животных (северные олени, кролики, пушные звери) в методике МГЭИК, мы проводили анализ доступной литературы и поиск соответствующих коэффициентов.

Сравнение полученных коэффициентов эмиссии от внутренней ферментации коров в течение периода с 1990 по 2005г. с коэффициентами, используемыми для коров в развитых странах Европы и коэффициентом, рекомендуемым МГЭИК (81 кг СНд/гол. в год при удоях 2500 кг/год) (вРО, 2000), свидетельствует о том, что в России при сравнительно низких надоях

молока коэффициенты выброса СН4 достаточно высокие. Это может объясняться более высоким процентом потребления грубого корма в годовом рационе коров, который может снижать отношение обменной энергии к валовой и, соответственно, увеличивать потери с СН4. В течение последних лет с 2001г. наметилась тенденция увеличения эффективности использования энергии корма на образование продукции. Это может быть связано с улучшениями условий содержания скота и сокращением доли яловых коров в общем поголовье молочного скота.

Достоинством разработанной методики расчета уточненных коэффициентов удельной эмиссии СН4 для КРС является зависимость величины коэффициента от состава и норм годовых рационов животных, что позволяет, в свою очередь, учитывать любую смену рациона при мониторинге парниковых газов в животноводстве, а также оценивать наиболее выгодные с точки зрения получения максимальной продуктивности и минимального выброса СН4 рационы скота.

Апробация разработанной методологии и полученных коэффициентов эмиссии СН4 была проведена при составлении Национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов в 2005 году. Согласно расчетам к 2005г. общая антропогенная эмиссия СН4 от кишечной ферментации снизилась до 40% уровня 1990г. (рис. 3) в связи с резким уменьшением поголовья животных и птицы в результате спада производства в агропромышленном комплексе.

Мониторинг эмиссий метана и закиси азота в системах сбора и хранения навоза и помета сельскохозяйственных животных

Существенный вклад в общую эмиссию СН4 и N20 от систем сбора и хранения навоза (помета) вносят отходы свиноводческих ферм и КРС (Romanovskaya, 2006). Поэтому уточнение величины эмиссии необходимо проводить, прежде всего, для этих видов животных. Основой для расчета является определение количества сухого органического вещества и азота, которые продуцируются животными с навозом за год.

Валовая энергия корма свиней может быть рассчитана по аналогичной методике, как и для КРС (формула 1). Коэффициенты содержания кормовых единиц в килограмме сух. в-ва: 1,2±0,3 для концентратов; 1,1 ±0,2 для комбикормов, 0,6±0,1 для грубых кормов, 0,9±0,2% - сочные корма и 0,7±0,5 для животных кормов, а также коэффициенты перевариваемости разных видов кормов и содержания в них белка для свиней рассчитали отдельно. При этом было проанализировано 317 видов отдельных кормов для свиней (Кормовые нормы..., 1991). Также определили основные типы систем сбора и хранения навоза домашних животных и их соотношение (табл. 2).

Расчет коэффициентов эмиссии СН4 от систем сбора и хранения навоза КРС и свиней выполняют по усовершенствованным нами уравнениям МГЭИК 3 и 4 (Dong et al., 2006):

FS= (GE- (1 -DE%/100)+UE- GE) ■ (1-ASH)/18,4 (3)

EFMMS= VS Во ■0,67кг/м3 ■ Ej (MCFj/100 MSj) (4)

где VS - выделение сухого органического вещества, кг/год; DE - коэффициент перевариваемости корма, %; UE -энергия мочи, фракция валовой энергии (0,04±0,01 для КРС и 0,02±0,01 для свиней) (IPCC, 2006); ASH- содержание золы в сухом веществе навоза (8,0±2,4%) (GPG, 2000); EFMUS - коэффициент эмиссии СН4 от систем сбора и хранения навоза, кг СН4/гол. в год; Во -максимальный потенциал выброса СТЦ от навоза (0,24±0,04; 0,17±0,03 и 0,45±0,07 для навоза коров, другого поголовья КРС и свиней соответственно), м3 СН4 /кг VS (IPCC, 2006); MCF - коэффициенты пересчета СН4 для разных типов систем хранения навоза (жидкие системы - 20,0 (-2,0/+5,0)%, в твердом виде - 2,0 (-0,1/+0,6)% и пастбищное содержание - 1,0 (±0,1)%), процент; MS -фракция навоза КРС (свиней), содержащаяся в определенной системе сбора и хранения, доля (±10,0%) (см. табл. 2).

Табл. 2.

Соотношение основных типов систем сбора и хранения навоза и помета для разных

категорий сельскохозяйственных животных и птицы (на примере 2005г.), % _(Романовская, 2003)_

Категория сельскохозяйственных животных и птицы Тип системы хранения навоза (помета)

Жидкостные В твердом виде Пастбища и выпасы

Коровы 0,0 77,3 22,7

Другое поголовье КРС 5,6 67,0 27,4

Птица 0,0 93,5 6,5

Овцы, козы, лошади, верблюды, мулы, ослы, северные олени* 0,0 81,6 18,4

Свиньи 23,9 76,1 0,0

Кролики, пушные звери (лисы, песцы, норки) 0,0 100 0,0

Нутрии 100 0,0 0,0

* по данным (Гитарский и др., 2001)

Коэффициенты перевариваемости (DE) разных видов кормов у КРС определены как средние величины по справочным данным: концентраты -80,3±5,0%, комбикорма - 84,4±2,5%, грубые корма -61,7±5,1%, сочные корма -6б,3±8,9% и пастбищные - 66,1±5,3%. Для свиней: 75,2±7,8% для концентратов; 77,0±6,4% для комбикормов, 40,3±7,1% для грубых кормов, 48,4±16,3% - сочные корма и 90,8±3,4% для животных кормов. Средневзвешенные значения коэффициентов перевариваемости кормов определяют в зависимости от соотношения разных видов кормов для каждого года. Значения коэффициентов пересчета СН4 (MCFs) от разных систем сбора и хранения были взяты из данных литературы. Результаты расчета коэффициентов эмиссии СН4 приведены в табл. 1. Полученные уточненные коэффициенты эмиссии СН4 от навоза КРС и свиней ниже коэффициентов эмиссии, используемых в странах Европы, что объясняется преобладанием в России систем хранения навоза в твердом виде, которые характеризуются слабыми выбросами СН4, по сравнению с анаэробными и жидкими системами хранения, распространенными в западных странах.

Коэффициенты эмиссии СН4 от систем сбора и хранения навоза и помета остальных видов сельскохозяйственных животных могут быть взяты из руководства МГЭИК (IPCC, 2006), а для северных оленей, разных подкатегорий птицы, пушных зверей и кроликов из материалов обзора литературы (NIR Norway, 2005; USDA Agricultural..., 1996; Hill, 1982; 1984; ASAE Standards..., 1999). Результаты апробации методики мониторинга эмиссий СН4 от систем сбора и хранения навоза на национальном уровне приведены на рисунке 3.

Экскрецию азота коровами, другим поголовьем КРС и свиньями в год нами предложено оценивать по уравнению 5 с использованием уравнения 6 (GPG, 2000). Результаты расчетов приведены в таблице 1.

Nintake = GE/18,4 ■(СР%/100)/6,25, (5)

Nex~ N intake -(I-Nretention), (Ф

где NjffTAKE - годовое поглощение азота с кормом, кг; СР% - содержание сырого протеина в корме, %; Nex - количество экскретируемого азота, кг/гол. в год; N retention - фракция удерживаемого азота в теле животного, доля.

Фракции Nrete-чПоу могут быть взяты из (GPG, 2000). Средние значения СР% для разных видов кормов КРС и свиней определены по справочным данным (Кормовые нормы..., 1991). КРС: 12,3±3,6% - сочные корма, 13,8±5,1% - грубые, 11,6±4,4% - концентраты, 23,6±12,5% - комбикорма и 16,1±4,9% для пастбищных кормов. Для свиней - 13,8±5,0%, 13,8±5,1%, 23,5±12,3%, 31,1±8,5%, соответственно, и 41,7±18,7% для животных кормов. Средневзвешенные значения СР% определяют для каждого года отдельно в зависимости от соотношения разных видов кормов.

Годовые потоки азота с пометом от подкатегорий птицы определялись по нормативным документам (ОНТП 17-81, 1983). Величины экскретируемого азота за год северными оленями, кроликами и пушными зверями определены на основании анализа данных инвентаризаций стран Европы (NIR Sweden, 2005; NIR Italy, 2005; NIR Denmark, 2005). Для остальных видов животных может быть использован коэффициент экскреции азота, рекомендуемый в (GPG, 2000).

Общая прямая эмиссия N20 (N¿0(1) от систем сбора и хранения навоза рассчитывается по уравнению (GPG, 2000):

N3Od = (Is [Z, (N, ■ Nex, -MSJ] ■ EF3J •44/28 (7)

где A'i- поголовье скота (птицы) определенной категории (i), тыс. голов; EF коэффициент эмиссии N20 от соответствующей системы сбора и хранения, кг N-N20/krn.

При оценке эмиссии N20 от систем сбора и хранения навоза (помета) учитывали также вторичную или косвенную эмиссию N20. Атмосферные выпадения NH3 и NOx, поступившие в атмосферу из навоза (помета), могут подвергаться процессам нитрификации и денитрификации в почвах, и, соответственно, обусловливать косвенную эмиссию N20. Кроме того, косвенная эмиссия N20 происходит при вымывании соединений азота из открытых систем хранения навоза и с пастбищ в водоемы. Выбросы NH3 и NOx

и количество вымытого азота от систем сбора и хранения навоза предложено нами рассчитывать по уравнению 7, используя соответствующие пересчетные коэффициенты EF3. Коэффициенты потерь азота с эмиссиями NH3 и NOx из разных систем сбора и хранения навоза получены по данным литературы (Hutchings et al., 2001; Rotz, 2004; USA EPA, 2004) и представлены в таблице 3. Фракция вымываемого азота при хранении в твердом виде составляет около 3 (0-10)% экскретируемого азота, а на пастбищах достигает 20 (5-35)% (Hutchings et al., 2001; Rotz, 2004; USA EPA, 2004).

Табл. 3

Коэффициенты эмиссии №1з и ]\10х из систем сбора и хранения навоза, % общего N в _системе хранения (Романовская, 2007)__

Категории сельскохозяйственных животных и птицы Хранение в жидком виде Хранение в твердом виде Пастбища и выпасы

Коровы ... 40,0 (10-65) 10,0 (5-20)

КРС (без коров) 40,0 (15-45) 45,0 (20-70) 10,0 (5-20)

Свиньи 48,0(15-60) 45,0(15-65) ...

Птица ... 40,0 (20-70) 10,0(5-20)

Северные олени, лошади, верблюды ... 28,0 (10-40) 10,0(5-20)

Овцы ... 28,0 (10-40) 7,0 (2-10)

Козы, ослы и мулы ... 25,0(10-30) 7,0(2-10)

Кролики и пушные звери (лисы, песцы, норки) ... 12,0 (5-20) ...

Нутрии 30,0 (10-35) ... ...

Общую косвенную эмиссию N¿0 от систем сбора и хранения навоза предлагается оценивать по уравнению 8:

N2Omd = (NAnr 0,01+NLEAch• 0,025) ■44/28 (8)

где NjOind- косвенная эмиссия N20 от азота атмосферных выпадений (Natm) и вымытого азота (Niejch) от систем сбора и хранения навоза и помета, включая пастбища, кг N-N20.

Результаты апробации приведенной выше методологии представлены на рисунке 4. Около 83% прямой эмиссии образуется при хранении навоза и помета в твердом виде, вклад навоза пастбищ составляет в среднем 17%. Доля косвенных выбросов в суммарной эмиссии составляет около 26%. В 2005г. общая эмиссия N20 в животноводстве России снизилась на 60% от уровня 1990г., что связано с сокращением поголовья животных.

Мониторинг эмиссии закиси азота от пахотных почв

Оценка прямой эмиссии N20 от пахотных земель в России проводится согласно разработанной методике:

NiOdirect = (27 (FSN, • EF,)+[ (Fau + FEED + FON +Fcr) ■EF¡] + (Fos ■ EFj}) ■ 44/28 (9)

где N20Direct - прямая эмиссия N20, кг/год; Fsn, ~ внесение азота с минеральными удобрениями в почву определенного типа (г), кг N/год; EF¡ -коэффициент эмиссии N20 от азота минеральных удобрений на почве

определенного типа кг Ы-Ы20/кг N (см. табл. 4); Рлк/ - внесение азота с навозом (пометом), кг Ы/год; РВЕО - количество азота в подстиле сельскохозяйственных животных, вносимого в почву с органическими удобрениями, кг 1Ч/год; Роы - количество азота в иных видах органических удобрений (сидераты, торф), кг Ы/год; - количество азота растительных (пожнивных и корневых) остатков, поступающее в почву, кг И/год; Роя -площадь культивируемых органогенных (торфяных и торфянистых) почв, га; ЕР/ - коэффициент эмиссии М20 из азота органических удобрений и растительных остатков, 0,0125 (-80/+380%) кг М-1Ч20/кг внесенного N (1РСС, 1997), ЕР2 - коэффициент эмиссии при культивации органических почв, 8,0 (-88/+900%) кг Ш^О/га в год (СРв, 2000).

Годы

Рис. 3 Эмиссия СН4 от кишечной ферментации и систем сбора и хранения навоза (помета) в России в течение периода с 1990 по 2005 г.: 1-кишечная ферментация; 2- системы сбора и хранения навоза.

Рис. 4 Эмиссия Ы20 в животноводстве России за период с 1990 по 2005 г., где: 1-прямая эмиссия N20 от систем сбора и хранения навоза и пастбищ, 2- косвенная эмиссия N20 от атмосферных выбросов МНз и ЫОх из навоза, 3- косвенная эмиссия Ы20 при вымывании соединений азота из навоза.

Расчет прямой эмиссии закиси азота от внесенных азотных удобрений на черноземах и дерново-подзолистых почвах выполняется с использованием уточненных коэффициентов EP, (-95/+150%) (Romanovskaya et al., 2002), приведенных в таблице 4.

Табл. 4

Дозы удобрений, кг N/ra Черноземы Дерново-подзолистые почвы Другие типы почв

40-75 0,0126 0,0238 0,01251

160-265 0,006 0,012

коэффициент, рекомендованный МГЭИК (IPCC, 1997).

Рекомендуемые для России пересчетные коэффициенты для черноземов, дерново-подзолистых и других типов пахотных почв в таблице 4 выделены курсивом. Коэффициенты, разработанные для высоких доз внесения минеральных удобрений, могут быть использованы для выборочных расчетов в фермерских хозяйствах.

Внесение азота из систем сбора хранения навоза нами предложено оценивать на основании данных об общем количестве экскретируемого азота (Nex,) с последующей корректировкой этого количества с учетом потерь азота при хранении с N20, NH3 и NOx и при вымывании (N¡Od, NAtm и Nleach)-, с учетом навоза, который сжигается в качестве топлива (FracpvEL-лм); а также азота навоза, который остается на поверхности земли в результате выпаса скота {FracpRp).

Fam = ([£, (N, ■ Nex,)]- 28/44N20d- NATu-NLEAch) ■ [1 - (FracfVEL-AU + FracP№)] (10)

Доля азота навоза (FrüCfUEi-AM), использованного в качестве топлива, как правило, в России равна нулю. FracPRp приведена выше в таблице 2.

Расчет азота, вносимого в почвы с органическим подстилом (солома, опилки) из-под сельскохозяйственных животных (КРС, свиньи, овцы, лошади, ослы и мулы), предлагается проводить по уравнению:

FBed = (N, ■ Fracbed ■ NCbec¡) ■365/1000 (11)

где Frac¡,ec¡ - доля поголовья сельскохозяйственных животных каждой категории (i), которая содержится в стойлах с применением органического подстила; NCi¡ec¡ - среднее содержание азота в подстиле животных определенной категории, г N/голову/день (приведено в табл. 23 диссертации).

Как правило, солома применяется в качестве подстила для домашних животных только в мелких фермерских хозяйствах и в подсобных хозяйствах граждан, там же где применяют хранение навоза в твердом виде. Период содержания животных на подстилке может быть разным и составлять весь год или только часть года. В последнем случае количество дней в уравнении 11 должно быть соответственно сокращено. Для России в среднем длительность стойлового содержания животных можно принять равной около 300 дней.

Количество азота в иных видах органических удобрений (сидераты, торф) (Fon) определяется на основании общего внесения этих удобрений и полученным коэффициентам среднего содержания в них азота: торф -1,51±0,56% N в сыром веществе; сидераты - 1,91±0,75% N в сыром веществе и остальные виды удобрений - 0,3 5±0,17% N.

Запахивание оставленных на полях пожнивных и корневых остатков сельскохозяйственных культур рассматривается как один из основных антропогенных источников атмосферной эмиссии N20 в России (Романовская, 2008). Количество азота растительных остатков (Fcr), поступающего в пахотные почвы, оценивалось в соответствии с разработанной национальной методикой (Романовская и др., 2002) на основе анализа данных литературы по оценке баланса питательных веществ в севооборотах (Левин, 1977; 1983; Ломако, 1992а; 1992b; Унежев, 1996; Чупрова, 1997). Ниже представлен общий вид разработанных нами уравнений:

FCr=АЪ/100 + (Un-1,2)/100 (12)

Ab или Un=E, ((a,P,+bJ -N) -S, (13)

где Ab - масса азота, поступающего в почву при разложении поверхностных (Un- корневых) остатков растений, ц N; Р, - урожайность основной продукции культуры определенного вида (i), ц сух. в-ва/га; а, и Ь, — соответствующие коэффициенты для расчета массы поверхностных (корневых) остатков данной сельскохозяйственной культуры при определенном уровне урожайности (Левин, 1983); N, - содержание азота в поверхностных (корневых) остатках данной культуры, кг N/кг сух. массы (Левин, 1977); S, - посевная площадь данного вида растений, га.

Методы определения массы корней путем механического отбора или отмывания водой могут давать заниженные результаты. Так, результаты опытов с ИС показывают, что общее количество фотосинтетически связанного углерода, поступившее в почву в процессе роста растения, на 20-25% превышает содержание углерода в корневой массе (Кононова, 1984). Очевидно, что примерно такое же занижение на 20-25% возможно и при расчете азота корней культурных растений. Поэтому в уравнении 12 для азота корневых остатков введен пересчетный коэффициент 1,2.

Учитывая, что ежегодные статистические данные по площадям обрабатываемых органогенных почв в стране отсутствует, предложено определять величину FoS расчетным путем на основании общей ежегодной культивируемой площади в стране (сумма пашни, пара и многолетних насаждений) и доле торфянистых и торфяных почв в сельскохозяйственных угодьях России - 1,5 (1,0-2,0)% (Распределение земельного фонда..., 1980).

При резком снижении объемов вносимых минеральных удобрений и сокращении поголовья сельскохозяйственных животных минерализация растительных (пожнивных и корневых) остатков обусловливает от 40 (в 1990 г.) до 70% (в 2005 г.) ежегодного поступления антропогенного азота в пахотные земли (рис. 5).

При расчете общей эмиссии N20 в аграрном секторе России учитывают также косвенную эмиссию при вымывании и выносе азота с полей (N20¡J и атмосферных выпадениях азотсодержащих веществ (N2Og) - NOx и NH3. Расчет N2Og производят на основе величин Fsn и Fa¡1¡, и фракциям потерь азота в виде N20 - 0,1 (0,07-2,0) и 0,2 (0,14-0,4) кг N-NH3, N-NOx /кг N удобрений соответственно (GPG, 2000). Коэффициент эмиссии N20 в результате атмосферных выпадений (EF4) составляет 0,01 (±50%) кг N-N20 /кг N эмиссий NH3 и NOx (GPG, 2000). Косвенную эмиссию N20 при вымывании соединений азота с полей нами предложено рассчитывать на основе величин Fsn, Fam, F0n, Fbed, а также азота растительных остатков (Fcfí):

N2Ol = (Fsn + Fm + Fbed + F0n +Fcr) • FracLEACH • EF¡ (14)

где Frac leach - доля, вносимого азота, который выносится в результате выщелачивания и смыва, 30% (10-80%) (GPG, 2000); EF¡ - коэффициент эмиссии N20 в результате вымывания и смыва азота из почв с поверхностными или внутрипочвенными водами, 0,025 (±50%) кг N-N20 /кг N (GPG, 2000).

Годы

Рис. 5 Прямая эмиссия N20 от сельскохозяйственных земель РФ за период

1990-2005 гг.

Результаты апробации методологий на национальном уровне показывают, что косвенная эмиссия N20 от пахотных почв сократилась за рассматриваемый период на 50% в связи с сокращением внесения в почвы минеральных и органических удобрений, уменьшением площадей посевных земель в стране. Вклад эмиссии при вымывании соединений азота составляет в среднем 90% от общей величины косвенной эмиссии М20.

Мониторинг потоков углекислого газа на пахотных почвах

Расчет ежегодного изменения запасов почвенного углерода в пахотных землях выполняют на основе разработанной нами однокомпонентной модели, основанной на балансовой оценке потоков углерода, поступающих в почвы и выносимых из них. При этом внесение органических (С0яв) и минеральных {Смт) углеродсодержащих удобрений, известкование почв (Сцте) и фотосинтез произрастающих на этих землях культурных растений (Свю% рассматриваются как статьи прихода (поступления) углерода в почву. Для расчета выноса углерода с пахотных земель оценивают механические потери углерода почв с эрозией и дефляцией (Сето1,0„), вынос углерода с биомассой надземной части культурных растений при уборке урожая (Снам), а также при дыхании почв (Сщ).

Сваь = (Сояа + Смт + Сцте + Свю) — (Сего$ш + О/ляк + Сце$) (15)

где СВА1 - годовой баланс почвенного органического углерода пашен, тыс. тонн С/год.

Для оценки содержания углерода в разных видах органических удобрений были использованы данные литературы. Согласно санитарным нормам навоз и помет требуют хранения в среднем около 6 месяцев перед их внесением в пахотные почвы для дезинфекции. Поэтому данные по содержанию углерода в свежем веществе разных видов навоза и помета были пересчитаны нами с учетом его средних потерь за время хранения (табл. 5).

Табл.5

Содержание углерода в сыром веществе разных видов органических удобрений, _подготовленных к внесению в почвы_

Вид органического удобрения Среднее содержание углерода, % сырого вещества

Навоз 8,1 (±4,0)

-подстилочный 12,1(±1,8)

-бесподстилочный 4,1 (±0,4)

Торф 23,6 (±6,6)

Помет 19,1 (±5,7)

Солома, сидераты и др. 22,2(±5,6)

Оценку поступления углерода в пахотные земли с минеральными удобрениями (Смы) выполняют на основе статистической информации по общему количеству внесенных азотных, фосфорных и калийных удобрений и среднему содержанию углерода в них. Статистика приводится в пересчете на действующие вещества, поэтому коэффициенты по содержанию углерода в разных видах удобрений рассчитаны к соответствующим действующим веществам. Результаты расчетов коэффициентов приведены в таблице 6.

Табл б

Вид удобрений Среднее содержание действующего вещества, % Среднее содержание углерода, % Пересчетный коэффициент (углерод/ действ, в-во) (±50%)

азотные 29,2 3,7 0,13

фосфорные 24,8 0,4 0,015

калийные 31,2 0,5 0,017

Аналогично можно оценить поступление углерода в почвы с известковыми материалами (С1,те). Учитывая, что в известковых материалах содержится в среднем около 30% примесей и влаги (Шильников и др., 2006), предлагается использовать комбинированный коэффициент в применении ко всему объему известковых материалов, используемых в стране - 8,4 (±0,8)%.

Оценку фотосинтетического поступления углерода в агроэкосистемы рекомендуется выполнять хлорофилльным способом:

Св,о= Ег (А, -(Н1, ■ Р))/1000000 (16)

где А, - площадь под отдельным агроценозом или группой ценозов со сходными культурами, га; Я/, - проективное содержание хлорофилла в данном ценозе, кг хлорофилла/га; Р, - продуктивность хлорофилла, кг связанного в биомассе С/кг хлорофилла.

Точность оценки первичной биологической продуктивности этим методом составляет 15-25%. Данные по проективному содержанию хлорофилла наиболее точно могут быть оценены методами дистанционного зондирования. Известно, что каждый килограмм хлорофилла обеспечивает в среднем за период вегетации связывание около 145 кг атмосферного углерода в фитомассе (Мокроносов, 1999). Это соотношение может несколько варьировать в зависимости от видов растений. Поэтому нами разработаны данные по

продуктивности хлорофилла разных культурных экосистем (зерновые, пропашные, одно- и многолетние травы и др.), которые были определены по (Куренкова, 1998) (табл. 7). Рассчитанные средние величины проективного содержания хлорофилла, а также общее количество фотосинтетического связанного углерода могут быть использованы для крупномасштабных оценок стока углерода. По оценкам Заварзина Г.А. (Заварзин, 2001) в среднем для экосистем России проективное содержание хлорофилла составляет около 22 кг/га. Эта величина была использована для тех культурных биоценозов, для которых более специфичных данных не было обнаружено, например, для многолетних насаждений.

Табл. 7

Проективное содержание, продуктивность хлорофилла и связанный углерод в основных __типах культурных экосистем__

Культура Проективное содержание хлорофилла*, кг/га Продуктивность хлорофилла, кг С/кг хлорофилла Фотосинтетически связанный углерод (±20%), т • га'-год'

зерновые 20,7 197,0 4,1

технические 13,3 184,5 2,5

пропашные 15,5 215,0 3,3

однолетние травы 20,7 141,0 2,9

многолетние травы 17,0 140,0 2,4

зернобобовые 20,7 169,0 3,5

овощебахчевые 18,4 176,5 3,3

многолетние насаждения 22,0 145,0 3,2

среднее 18,5±3,0 171,0±27,7 3,2±0,6

* эти данные могут быть использованы при отсутствии более точных значений, полученных методами дистанционного зондирования для отдельных агроценозов

По данным (Титлянова и др., 1998), за последние 60-70 лет средние потери органического углерода сельскохозяйственных почв Сибири в результате эрозии и дефляции составили около 100 кг/га в год. Можно допустить, что эта величина близка к средним потерям углерода на пашнях и для других регионов России. Однако значительное количество эродированного материала переотлагается в понижениях или овражной зоне в пределах пахотных земель, что не должно учитываться в наших расчетах. В Европейской части России объем выноса органического вещества почв за пределы пашни в среднем составляет 11-17% от общей массы материала, перемещаемого плоскостным смывом. В регионах с интенсивной эрозией (Среднерусская, Калачская, Приволжская и Верхнекамская возвышенности), а также в степной зоне (Ставрополье) около 70-80% эродированного материала переотлагается в пределах пашни, а вынос в водотоки составляет 20-30% (Зорина, 2000; Любимов и др., 2000; Пацукевич, Козловская, 2000). Поэтому, используя величину потерь углерода в 100 кг/га, предложенную в (Титлянова и др., 1998), можно заключить, что только 20-30 кг углерода с одного гектара безвозвратно выносится за пределы пахотных земель.

Для оценки качества этих данных был проведен расчет объема смыва органического вещества с одного гектара площади водосбора за 1991, 1992, 1993 и 1995 годы (Ежегодник качества поверхностных вод РФ, 1993; 1994; 1995). Для этого проанализированы площади водосборов и данные по содержанию органического вещества в водах рек Белого, Баренцева, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Охотского, Балтийского, Черного, Азовского и Каспийского морей, бассейна Тихого океана и озера Байкал. Полученная величина смыва углерода в среднем по стране находилась в пределах 21 - 25 кг с гектара водосбора в начале 90х годов. Учитывая, что в последние годы проведение противоэрозионных мероприятий в сельском хозяйстве России сократилось, для расчетов выбрано максимальное значение потерь - 25 (±15%) кг/га. Это значение хорошо согласуется с данными исследователей, рассмотренными выше и может быть рекомендовано для расчетного мониторинга.

Вынос углерода биомассы культурных растений с территории пахотных земель при уборке урожая нами предложено рассчитывать как сумму потерь углерода с побочной продукцией (солома, ботва) и урожаем основной продукции (зерно, корнеплоды). Для расчетов выноса углерода с побочной продукцией использованы регрессионные уравнения Левина на основе данных урожайности основной продукции (Левин, 1977). Определение углерода, вынесенного с полей с урожаем основной продукции, выполняют на основании данных по валовому сбору и содержанию углерода в основной продукции или надземной части растений.

Дыхание почв складывается из дыхания корней и почвенной микрофлоры. Учитывая, что дыхание корней уже учтено нами при рассмотрении фотосинтетического связанного углерода, ассимилированного в растениях (чистая первичная продукция), необходимо было оценить потери углерода в форме С02 при разложении почвенного органического вещества (Ches). Для этого были проанализированы данные литературы по экспериментальным оценкам дыхания разных типов почв под разными сельскохозяйственными культурами, измеренными в течение вегетационного периода. Собранные данные по интенсивности выделения С02 почвами были приведены к единым единицам измерения (мг С02/м2 в час) и усреднены по основным типам почв. Полученные средние значения дыхания для черноземов составляют 402 мг СОг'м'^час"1, по дерново-подзолистым - 340 мг СОг-м'^час"1, среднее по остальным почвам (серые лесные, каштановые, лугово-черноземные) - 256 мг СО/м^-час'1, и по паровым почвам - 207 мг СС^-м^-час"1 (±50%). Эти величины были использованы нами при разработке модели. Во избежание двойного учета корневого дыхания, мы условно приняли, что вклад корней в общее почвенное дыхание в агроценозах равен 40 (±10)%, что согласуется с данными литературы (Кудеяров, Курганова, 2005). Для корректной оценки годового потока С02 необходимо также рассчитать величину дыхания почв вне вегетационного периода. По различным данным зимнее дыхание почв может составлять от 3-5 % до 47% годового потока (Кудеяров, Курганова, 2005; Сапронов, 2008). По оценке Заварзина на

территории нашей страны зимний поток углекислого газа при дыхании пахотных почв в среднем составляет около 10% от годового (Заварзин, 2001). Эта величина и была использована для оценки зимнего дыхания пахотных почв.

Сш = ¿repon (Zlu (Лгг^опш -C02W)-VPreglJ /100000 •0,6-1,1-12/44 (17)

где Aregl0niij - площадь посевов (или паров) в области (или экономическом районе), тыс. га; С02щ ~ средневзвешенный коэффициент эмиссии С02 для оценки дыхания разных типов почв под посевами (учитывая следующее соотношение (±15%): черноземов - 64,1%, дерново-подзолистых почв - 14,7% и остальные типы почв - 21,2%) или парами, мг СОг'м'^час'1; VPregl0n -продолжительность вегетационного периода в каждой области (экономическом регионе), час (см. табл. 33 и 41 диссертации); 0,6; 1,1 и 12/44 - коэффициенты для вычета дыхания корней, учета зимнего дыхания и перевода данных из С02 в С, соответственно.

Составлен общий ежегодный баланс углерода на пахотных землях за период 1990-2005 гг. (см. рис. 6). Положительные величины показывают поступление углерода в агроценозы, а отрицательные - его потери. Общий годовой баланс углерода на пахотных землях России отрицательный в течение всего рассматриваемого периода (Романовская, Карабань, 2007). Фотосинтетический углерод является основньм потоком, определяющим суммарное количество поступающего углерода в почвы пахотных земель. Ведущий вклад в суммарные потери углерода пахотных земель принадлежит дыханию почв и изъятию биомассы культурных растений при уборке урожая. Годовой нетто поток углерода из пахотных почв в атмосферу в расчете на один гектар представлен на рисунке 7. В среднем в течение 1990-1999 эмиссия С02 с территории пахотных почв составляла 226,1±60,3 млн. тонн С02, а в 20002005г. увеличилась до 306,9±25,7 млн. тонн С02, несмотря на сокращение площадей пахотных земель за исследуемый период почти на 30%, По-видимому, это связано с сокращением поступления соединений углерода в почвы, и, прежде всего, с резким уменьшением использования органических удобрений. Их внесение сократилось в течение рассматриваемого периода почти на 90% с 1990 до 2005 г.

Мониторинг потока углекислого газа на почвах кормовых угодий

Расчет почвенного органического углерода на землях сенокосов и пастбищ проводят на основе балансовой модели аналогично методике, рекомендуемой нами для пахотных земель. Фотосинтез произрастающих на этих землях растений и оставленный на пастбищах навоз домашних животных (Cuan), рассматриваются как статьи поступления углерода в почвы. Для расчета выноса углерода с луговых земель оценивают механические потери углерода почв с эрозией и дефляцией, вынос углерода с биомассой надземной части растений при покосе (для сенокосов) {Сhay) и потреблении пастбищных кормов животными (для пастбищ) (Cpast), а также при дыхании почв (уравнения 18 и 19). Внесение органических и минеральных удобрений, а также известкование почв теоретически могут проводиться на территории сенокосов и пастбищ и

должны рассматриваться в модели, однако на практике объемы этих работ в аграрном секторе сильно сократились и, по-видимому, все удобрения и добавки в настоящее время вносятся только на пахотных землях.

ChayBAL ~ (Сока + Cmin + Qme + Свю) — (Сеговюп + Chay + Cues) 08)

Cpastui = (Сока + Cmin + С/Ше+ CUAN + Свю) - (CEr„s,a„ + CPASt + Cres) (19)

где ChayBAL — годовой баланс (нетто-изменение) почвенного органического углерода сенокосов, тыс. тонн С/год; CpastBAL ~ годовой баланс (нетто-изменение) почвенного органического углерода пастбищ, тыс. тонн С/год.

|||||||||[!1

Годы

' Годовой нетто-поток углерода из пахотных почвах за период с 1990 по 2005 пахотных почв в расчете на один гектар гг., млн. тонн С. за период с 1990 по 2005 гг., тонн С/га

Оценка поступления фотосинтетически связанного за год углерода (Свю) Для сенокосов и пастбищ выполняется хлорофилльным способом. Могут использоваться средние величины проективного содержания хлорофилла (22 кг/га) и его продуктивности (около 145 кг С фитомассы/кг хлорофилла) (Заварзин, 2001). Таким образом, в среднем за год на гектар площади поступает около 3,19 (±20%) тонн атмосферного углерода. Рекомендуется получение более точных данных по величинам проективного содержания хлорофилла на землях луговых угодий с помощью метода дистанционного зондирования. Расчет выполняется по уравнению 16.

Методика оценки поступления углерода с навозом и пометом в почвы пастбищ разработана по суточным нормам выхода навоза и помета для разных видов сельскохозяйственных животных и птицы, а также величинам влажности их экскрементов (ОНТП 17-81, 1983; Агрохимия, 1984) (табл. 8). Для животных, по которым необходимые данные в исследованной литературе нами не обнаружены (козы, верблюды, мулы, ослы и северные олени), среднесуточный выход навоза рассчитывался с учетом соотношения коэффициентов эмиссии СН4 от навоза этих видов и биологически близких видов животных, для которых выход навоза

Поступление углерода i,2

Рис. 6. Ежегодный баланс углерода в Рис.

известен. Среднее содержание углерода в навозе (помете) пастбищных животных определялось по данным (Бамбалов, Янковская, 1994; Васильев, Филиппова, 1988).

Табл. 8

Выход навоза и помета при выпасе сельскохозяйственных животных (выгуле птицы) и _коэффициенты эмиссии СОг от навоза и помета пастбищ_

Категория Среднесуточный Влажность, Годовой Коэффициент

животных и выход навоза (помета), % выход навоза эмиссии

птицы кг сырого вещества/гол. в сут. (±3%) (помета) на пастбищах, кг со2, кг/гол. в год

(±10%) сух. в-ва/гол. в год (±10%) (±15%)

Коровы 35,0 85,2 429,7 3,13*

Другое поголовье КРС 30,0 83,0 510,1 1,78*

Овцы 3,2 70,2 64,0 0,13

Козы 2,0 70,2 40,4 0,08

Верблюды 25,7 77,5 388,9 1,06

Лошади 22,5 77,5 340,3 0,93

Мулы 12,3 77,5 185,9 0,51

Ослы 12,3 77,5 185,9 0,51

Птица

-мясные куры 0,29 74,5 1,7 0,01

-куры-несушки 0,18 74,5 1,1 0,02

-цыплята 0,15 74,5 0,9 0,01

-гуси 0,59 84,0 2,3 0,01

-гусята 0,44 84,0 1,7 0,01

-другая взрослая птица 0,44 79,3 2,1 0,03

-молодняк

другой птицы 0,38 79,3 1,9 0,01

Северные олени 6,0 77,5 90,3 0,25

* по данным 2005г.

Для определения доли углерода, поступающей из твердых экскрементов в почвы пастбищ, необходимо вычесть из общей величины экскретируемого углерода его потери с газообразными эмиссиями СН4 и С02, а также с поверхностным смывом в водоемы. Учитывая, что потери углерода при эрозии и дефляции почв определяли по данным смыва органического вещества с территории водосборов, вымывание углерода из навоза, оставленного на пастбищах, уже учтено в нашем балансе. Коэффициенты эмиссии С02 могут быть определены на основе коэффициентов эмиссии СН4 с учетом соотношения среднего выхода этих газов из навоза животных (СН4 60% (55-65%), С02 40% (35-45%)) (Козьмин и др., 1998). Полученные значения коэффициентов эмиссии С02 приведены в табл. 8.

Таким образом, оценка поступления углерода в почвы пастбищ из навоза и помета выполняется по системе следующих уравнений:

Cuan = (СEX - C!osl)/l 000000 (20)

Сех = ад- MS,PAST -ЕХ,-(1 - Water) ■365]-Q% (21)

Сы = E,f(Nr MS,PAST ■EFcH4) ■12/16 + (Nc MSlFAsr -EFCoi) -12/44] (22)

где Cex - общее количество экскретируемого углерода на пастбищах, кг С/год; С/да, - общее количество углерода навоза (помета), теряемое с эмиссиями СН4 и СО2, кг С/год; MS,past - доля годового времени, проводимого данной категорией животных или птицы на пастбищах и выгулах (см. табл. 2); ЕХ, -среднесуточный выход навоза (помета) для данной категории животных или птицы, кг сырого в-ва/гол. в сут. (см. табл. 8); Water, - влажность свежего навоза (помета) данной категории животных или птицы, доля (см. табл. 8); С,% - среднее содержание углерода в навозе (помете), доля (±5%) (лошади, мулы и ослы - 0,46; овцы и козы - 0,576; помет птиц - 0,449; КРС и остальные пастбищные животные - 0,402); EFCm - коэффициент эмиссии СН4 от навоза (помета), кг СН4/Г0Л. в год (см. табл. 1 и табл.18 диссертации); EFco2 -коэффициент эмиссии СО2 от навоза (помета), кг СОг/гол. в год (см. табл. 8).

Согласно полученным результатам расчета, фотосинтетический углерод является основным потоком, определяющим общее количество поступающего углерода в почвы кормовых угодий. Вклад углерода навоза и помета, оставленных на территории пастбищ, менее существенен и составляет от 4,4% в 1990 г. до 2,6% в 2005г.

Оценка потерь органического углерода в результате эрозии и дефляции (СЕтюп) на землях пастбищ и сенокосов выполняется аналогично расчету этой составляющей на пахотных почвах (см. раздел 4.5). С hay оценивается по валовому сбору сена на территории сенокосов. Расчет CPASt выполняется в соответствии со следующей методологией:

С past ~ Ср+ С cons (23)

СР = (FodderPASr ■ к)- Ccontent (24)

Ccons = (ValGF + Vals+ Valд ) ■ CconKnt (25)

где С? - вынос углерода при поедании травы пастбищными животными, тыс. тонн С/год; Ccons ~ вынос углерода при заготовке кормов на территории пастбищ, тыс. тонн С/год; FodderpASr - потребление пастбищных кормов сельскохозяйственными животными всех категорий, тыс. тонн кормовых единиц/год; к - среднее содержание кормовых единиц в 1 кг сухого вещества пастбищных кормов, кормовые единицы/кг сух. в-ва пастбищных кормов (см. ниже); ValcF ~ валовой сбор зеленых кормов на территории пастбищ, тыс. тонн сух. в-ва/год; Vals ~~ валовой сбор силоса на территории пастбищ, тыс. тонн сух. в-ва/год; ValH - валовой сбор сена на территории пастбищ, тыс. тонн сух. в-ва/'год; Ссоп,еп, - среднее содержание углерода в наземной биомассе луговых растений, 45 (41-49)% (IPCC, 1997; GPG, 2000).

Анализ справочной литературы (Кормовые нормы..., 1991) свидетельствует, что для КРС среднее содержание кормовых единиц в килограмме сух. в-ва по 96 видам пастбищных кормов составляет около 0,84. Для нежвачных животных (свиней) аналогичная величина по 56 видам зеленых кормов равна 0,86. Таким образом, в расчетах рекомендуется использовать средний коэффициент 0,85±0,14 для перевода данных из кормовых единиц в килограммы сухого вещества пастбищных трав.

Для оценки потерь углерода с дыханием почв были проанализированы данные литературы по экспериментальным оценкам интенсивности дыхания разных типов почв под луговыми сообществами в течение вегетационного периода. Полученное среднее значение равно 421 (±50%) мг С02-м"2-час"'. Вклад корней в общее почвенное дыхание в луговых биоценозах равен 45 (±5) % (Кудеяров, Курганова, 2005). Для расчета годового дыхания почв использовался показатель вклада эмиссии вегетационного периода, рассчитанный на основе среднегодовой температуры воздуха (Кудеяров, Курганова, 2005). Суммарную годовую эмиссию углерода в результате дыхания почв луговых биоценозов определяли по уравнению:

Слез ЧРф* (Апроп ■С02УРк■0,55 -БиттегУс] -12/44} /100000 (26)

где Агероп - площадь сенокосов и пастбищ, в каждой области (регионе), тыс. га; С02 - средневзвешенный коэффициент эмиссии С02 для оценки дыхания луговых биоценозов, мг СОг'м'^час"1; УРгеёЮ„ - продолжительность вегетационного периода в каждой области (регионе), час (см. табл. 41 диссертации); 0,55 и 12/44 - коэффициенты для вычета дыхания корней, и перевода данных из С02 в С, соответственно; 8иттег% - вклад дыхания в течение вегетационного периода в годовое дыхание почвы, доля.

Баланс углерода почв сенокосов и пастбищ в России за период 1990-2005 гг. представлен на рис. 8. Его величина на сенокосах и пастбищах России практически равна нулю в течение всего рассматриваемого периода. В среднем поток углерода в почвы кормовых угодий составлял около 5,0±1,6 млн. тонн С/год (Романовская, Карабань, 2008). Годовой негго-поток углерода в почву в расчете на один гектар земель кормовых угодий в стране представлен на рисунке 9. В течение лет с 1990 по 2005 г. антропогенная нагрузка на сенокосы и пастбища сокращалась, что привело к уменьшению вклада сенокошения и выпаса в общий вынос углерода с территории кормовых угодий. При сохранении этой тенденции можно ожидать увеличение накопления углерода на этих землях в ближайшие годы.

Глава 5. РАСЧЕТНЫЙ МОНИТОРИНГ ПОГЛОЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ИЗ АТМОСФЕРЫ ПОЧВАМИ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ РОССИИ

Расчетный мониторинг почвенного органического углерода залежных земель с применением метода математического моделирования выполнен нами для территории России впервые. Работа выполнена в три последовательных этапа: 1. выбор модели, ее инициализация и получение предварительных результатов моделирования; 2. анализ полученных результатов и экспериментальных данных для уточнения входных данных и адаптации параметров модели к условиям залежных земель; 3. апробация усовершенствованной модели в расчетном мониторинге поглощения С02 почвами залежных земель России с 1990 по 2005 год.

Годы

Рис.8 Баланс почвенного углерода на землях сенокосов и пастбищ в течение периода с 1990 по 2005гг., млн. тонн С, 1 - поступление углерода; 2- вынос; 3-баланс

Рис. 9 Годовой нетго-поток углерода в почвы кормовых угодий в расчете на один гектар за период с 1990 по 2005 гг., тонн С/га.

По данным государственной статистики оценена площадь земель, выведенных из сельскохозяйственного использования с 1990 по 2005 г. включительно, которая составляет 27,9 млн. га. В 1990 г. общая площадь залежных земель соответствовала 0,3% площади сельскохозяйственных угодий в стране, а к 2005г. - 14,5% (см. рис. 10). Значительные территории выведены из эксплуатации в Центральном районе, в Поволжье, в Уральском и Сибирских районах. Наименьшая удельная площадь залежей наблюдается в центральночерноземном и южных районах РФ с благоприятными для сельского хозяйства климатическими и почвенными условиями.

30000

15000

20000

§ 15000 о

10000 5000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 Годы

Рис. 10 Площади залежных земель в России за 1990-2005 гг., тыс. га

Для проведения расчетного мониторинга поглощения С02 почвами залежей нами выбрана модель RothC (Coleman, Jenkinson, 1996). Эта модель пригодна для использования на территории России. В качестве исходных данных требуются сравнительно легко доступная информация по климату, почвам и растительности. Модель имеет удобное временное разрешение и позволяет рассчитывать содержание органического углерода ежемесячно.

Для проведения первого этапа моделирования территория России была подразделена на 40 регионов, для которых по данным литературы определены усредненные базовые почвенные и климатические характеристики и поступление органического вещества в почвы при зарастании.

Итоги первого этапа выявили необходимость выполнения сравнительного анализа модельных расчетов и экспериментальных данных изменения запасов почвенного органического углерода залежных земель в районах с максимальными и минимальными темпами накопления углерода, а также в районах, в которых получены не согласующиеся с соседними зонами результаты.

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют, что во всех исследованных регионах содержание углерода почв постепенно увеличивалось в ряду пашня - залежи - целина. Однако для почв залежей около 5 лет получены самые высокие степени неопределенности оценок содержания углерода, которые свидетельствуют о возможности потерь почвенного углерода в этих землях по сравнению с пахотными почвами (см. рис. 11). После трех лет зарастания брошенных посевов многолетних трав на болотных низинных почвах Мурманской области в слое почвы 0-20 см накоплено 0,07% С от уровня пашни. В среднем для шести- и восьмилетних залежей этих почв содержание органического углерода увеличилось соответственно на 0,2% и 0,46% С. В Свердловской области в течение 16 лет зарастания содержание органического углерода чернозема оподзоленного увеличилось на 0,94% С (15,2 ± 1,7 т С/га), а дерново-подзолистые суглинистые почвы накапливали в среднем 0,08 ± 0,03% С/год (1,40 ± 0,46 т С/(га/год)). В Московской области серые лесные почвы в среднем накопили около 0,5% С (14,8 ± 1,6 т С/га) в течение 15ти лет; дерново-подзолистые суглинистые почвы - 0,3% С (8,9 ± 0,9 т С/га) и дерново-подзолистые супесчаные - 0,6% С (17,8 ±1,9 т С/га) за этот период.

Почвы молодых залежей Ставропольского края характеризовались потерями органического углерода в течение первых 3-5 лет зарастания. Средние потери углерода за первые 4 года в пахотном горизонте составили около 2,2 ± 1,2 тонн С/га в год. По-видимому, значительные потери объясняются теплым климатом Ставропольского края, который способствует быстрой минерализации органического вещества, а также малой продуктивностью луговых биоценозов в степной зоне и сравнительно медленным развитием сукцессии на залежах этой зоны. После 4х летнего возраста к 12 годам зарастания почвы в среднем накопилось 0,5 ± 0,2%С, что соответствует около 11,0 ± 5,3 тонн С/га (1,24 ± 0,56 тонн С/га в год). Черноземы характеризовались меньшими темпами накопления углерода после 4х лет зарастания (0,04 ± 0,02% С в год) по сравнению с темно-каштановыми почвами - 0,08 ± 0,02% С в год, в то время как, темпы потерь до возраста 4х лет были очень близки: 0,10 ± 0,035% С в год и 0,09 ± 0,023% С соответственно.

а)

б)

80 70

60 I

50 • 40 Е 3020 н 10 ^ 0-

3 4 5 6 7 Возраст залежи, года

С! 3,50 -3,00 -2,50 -

2,00 : <

1,50 • 1,00 -0,50 -0,00

10 20 30 40 50 Возраст залежи, годы

в)

г)

120 ■ 100 -80 60 40 20 0

20 30 40 50 Возраст залежи, годы

70 60 50

й 40

1 зо

20 10 о

„5 10

Возраст залежи, годы

Рис. 11 Среднее изменение запасов почвенного органического углерода на залежных землях: а) Мурманской обл., б) Московской обл., в) Свердловской обл., г) Ставропольского края.

В других исследованных областях запасы углерода молодых залежей (до 5 лет) некоторых типов почв также характеризовались низкими значениями по сравнению с запасами углерода пашен. Так, в Московской области почвы под молодыми залежами Подольского, Можайского и Каширского районов, а также все дерново-подзолистые почвы Свердловской области, характеризовались уменьшением запасов углерода по сравнению с пашней. Различия могут объясняться пространственной вариабельностью содержания почвенного углерода. Другая возможная причина относительно высокого содержания углерода в современных пахотных почвах может быть связана с тем, что в первую очередь забрасывали менее плодородные земли, которые изначально характеризовались низким содержанием углерода. Можно также предположить, что на суглинистых почвах в первые годы зарастания может формироваться малопродуктивное сообщество однолетних и двулетних растений, которое обусловливает низкое поступление органических остатков в почвы. Кроме того, отсутствие перемешивания почвы в результате вспашки, а также процессы

оподзоливания могут приводить к снижению содержания углерода в среднем для слоя 0-20см почв тяжелого механического состава под молодой залежью.

На основании анализа результатов первого этапа моделирования и данных полевых исследований на 80 пробных площадках 4х регионов России были уточнены входные данные модели по запасам углерода исходных пахотных почв. Также проведена калибровка констант минерализации органического вещества, используемых в модели ЯоШС, для ее адаптации к специфике скоростей микробных процессов в зарастающих землях. Полученные экспериментальные результаты по интенсивности дыхания образцов почв Луховского и Дмитровского районов Московской области свидетельствуют, что' наблюдается тенденция увеличения величины минерализованного углерода почв по отношению к его общему пулу в ряду пахотные земли, залежи разного возраста и лесные биоценозы. Разработаны калибровочные коэффициенты для зон смешанных и широколиственных лесов от 5 до 35 лет зарастания залежи (112=0,99):

КК = 0,00008х3 - 0,0057х2 + 0, !397х + 0,4667 (27)

где КК - калибровочный коэффициент для константы минерализации органического вещества почв; х - возраст залежи, годы.

На примере исследования почв Мурманской области получен калибровочный коэффициент для условий северной тайги (понижение константы минерализации гумифицированного органического вещества почвы с четвертого года зарастания на 10%).

В наших модельных расчетах, выполненных на первом этапе работы (Романовская, 2006), залежные земли характеризовались более медленным накоплением углерода почв по сравнению с полученными экспериментальными результатами. Очевидно, что нами было принято медленное по сравнению с реальными данными нарастание потенциала продуктивности растительности на залежных землях (Романовская, 2006). Соответственно, входные параметры модели ЯоШС по ежегодному поступлению растительных остатков на залежах были изменены в целях получения максимально приближенных результатов модельных расчетов к экспериментальным данным. Изменение массы поступающих органических остатков исследованных растительных зон определено подбором величин, дающих наилучшие результаты относительно экспериментальных данных. Результаты расчетов приведены на рисунке 12. Моделирование продуктивности наземной биомассы на залежах Свердловской области и Ставропольского края верифицировано с экспериментальными данными.

При моделировании продуктивности растительности на залежных землях в Московской и Свердловской областях (зоны смешанных и широколиственных лесов) получены сходные зависимости (рис. 12 б и в). Так, в течение первых 5-6 лет зарастания, как правило, происходит резкое нарастание продуктивности наземной биомассы, связанное с бурным развитием однолетних и корневищных растений (бурьянистая стадия). Их суммарная годовая продуктивность может превышать средние показатели, характерные для коренных луговых сообществ

рассматриваемых растительных и климатических зон. Совместно со сменой стадии зарастания после 5-6го года на залежах начинают формироваться сообщества длиннокорневищных и рыхлодерновинных злаков, и общая продуктивность трав снижается. В менее благоприятных условиях северной тайги (Мурманская область) и сухих степей (Ставропольский край) продуктивность растений нарастает практически линейно, постепенно достигая значений, характерных для целинных сообществ каждой зоны.

а)

б)

1С 15 20

Возраст залежи, годы

О 10 20 30

Возраст залежи, голы

В)

Г)

_ _ я 2

—

Возраст запежа, голы

10 20 30

Возраст залежв, годы

Рис. 12. Моделирование поступления растительных остатков в залежные земли: а) Мурманской области; б) Московской области;

в) Свердловской области, где 1 - моделирование; 2 - экспериментальные данные; г) Ставропольского края.

Для проведения мониторинга поглощения С02 почвами залежных земель нами составлена карта ГИС, имеющая три взаимосвязанных слоя: почвенная карта России, карта типов растительности и административная карта страны, и выявлено 1206 полигонов пахотных земель, каждый из которых характеризуется уникальным набором почвенных, растительных характеристик и областной принадлежности. Для всех полигонов заданы начальные параметры модели по среднемесячным погодным данным в течение всех лет периода с 1990 по 2005 год. Начальный запас почвенного органического углерода определен по информации справочников и обзоров литературы и результатам собственных исследований. Ежегодную продуктивность

растительности рассчитывали как долю от максимально возможной продуктивности луговых сообществ в данной растительной зоне, полученную по данным литературы. Значение долей определяли для каждого года на основе полученных зависимостей. Распределение площадей залежных земель по типам почв в каждом административном субъекте России было выполнено на основе соотношения площадей этих типов почв.

Результаты расчета с использованием откалиброванной для залежных земель модели ЯоАС и на основании полученных входных параметров модели и рассчитанных площадей залежных земель показывают, что за период с 1990 по 2005гг. залежные земли России аккумулировали 248 млн. тонн С, что соответствует 910 млн. тонн С02 (± 14,9%). В течение периода с 1990 по 1999 среднее ежегодное поглощение атмосферного С02 общей площадью залежных почв составляло около 41,1 ± 28,5 млн. тонн С02/год, а с 2000 по 2005 г. 83,3 ± 15,6 млн. тонн С02/год, что соответствует 1,08 ± 0,45 и 0,97 ± 0,21 тонн С/га в год по России. Постепенное снижение скорости удельной аккумуляции между 1990-ми годами и 2000-2005г. объясняется увеличением возраста залежей, которое сопровождается уменьшением интенсивности нарастания запасов почвенного углерода и, соответственно, скорости поглощения атмосферного С02. Распределение величин удельного накопления почвенного углерода на залежных землях по территории России показывает увеличение поглощения углерода от северных регионов к центральным, при переходе от зон северной и средней тайги к южной тайге и смешанным лесам. И затем снижение аккумуляции углерода и даже его потери при переходе к южным регионам и степной зоне. Это распределение в целом повторяет изменение продуктивности луговых сообществ, которая может считаться ведущим фактором, воздействующим на изменение запасов углерода залежных земель. Максимальная продуктивность луговой растительности определена для зон южной тайги и смешанных лесов, а также в зоне луговых степей.

Глава 6. ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТНОГО МОНИТОРИНГА АНТРОПОГЕННЫХ ЭМИССИЙ И СТОКОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ, ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИИ И ИЗМЕНЕНИИ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ Оценка неопределенности расчетного мониторинга антропогенных эмиссий метана и закиси азота в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании выполнена по методу Монте-Карло с использованием программного обеспечения Б'ппЬаЬ. При этом определяли стандартные отклонения для конечных и промежуточных результатов по каждому этапу расчета и для суммарных эмиссий. При вычислении неопределенности общих эмиссий парниковых газов учитывались корреляции между некоторьми категориями источников.

Неопределенность оценки суммарных эмиссий метана и закиси азота в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании оценивается равной ±18,6% (стандартное отклонение). Рассчитанный 95% доверительный

интервал ±37,1%. Расчетный мониторинг эмиссий парниковых газов от рассматриваемых источников включает оценку интенсивности разнообразных микробиологических процессов, происходящих в кишечнике животных, навозе, почвах и водоемах в условиях разных биоклиматических зон нашей страны, и поэтому полученная величина погрешности для суммарных эмиссий свидетельствует о достаточно высокой точности проведенных расчетов. Неопределенность балансового метода по расчету изменений запасов почвенного углерода на минеральных почвах пахотных земель и кормовых угодий экспертно оценивается в пределах ±30%. Однако, как показывает сравнительный анализ расчетных данных и экспериментально полученных величин по пахотных землям, ошибка расчетов по данному методу в действительности может быть значительно ниже. Для оценки неопределенности результатов расчетного мониторинга поглощения С02 почвами залежных земель нами были получены данные по отдельным полевым исследованиям органического вещества залежных почв, выполненные на нескольких типах почв в разных регионах страны. Оценку неопределенности расчетов проводили методом сравнения экспериментальных данных и результатов моделирования по конкретным типам почв и регионам. Средняя ошибка моделирования стока С02 на залежных землях оценивается в пределах ±14,9%, что соответствует ±37,0 млн. тонн С или ±135,5 млн. тонн С02 для полученных нами оценок за 1990-2005 г. (поглощение 248 млн. тонн С). Полученная оценка неопределенности свидетельствует о высокой точности проведенных расчетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе разработаны основы и дано обоснование системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов. Ее основная задача заключается в оценке антропогенного вклада в атмосферные концентрации парниковых газов и их возможное влияние на климат. Совместный анализ результатов расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов с результатами фонового мониторинга позволит оценить фактическое состояние атмосферы с учетом соотношений парниковых газов антропогенного и естественного происхождения. Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов может применяться в качестве инструментальной базы при оценке экологической эффективности мер по снижению выбросов и увеличению поглощения парниковых газов. При этом эффект должен рассматриваться в совокупности по всем парниковым газам и наиболее опасным загрязняющим веществам. Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов включает наблюдения (с использованием моделирования) за интегральными показателями экосистем и может использоваться в части экологического мониторинга. Связь расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения со спутниковым мониторингом может расширить возможности применения данной информационной системы. Установлены источники и поглотители С02, Ы20 и СН4, которые должны быть

включены в структуру системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

2. Усовершенствованы методологии оценки потоков парниковых газов для основных категорий источников и поглотителей в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании: эмиссия СНд от кишечной ферментации домашних животных, эмиссии СН4 и N20 в системах сбора и хранения навоза и помета; эмиссия М20 от пахотных полей; изменение запасов углерода пахотных почв и почв сенокосов и пастбищ, которые отражают специфику ведения сельскохозяйственной деятельности и географические особенности России. Разработанная методика оценки эмиссий СН4 и N20 в животноводстве учитывает зависимость величины пересчетных коэффициентов от состава и норм годовых рационов животных, а также условий их содержания. На основе баланса потоков углерода автором разработана модель оценки потока С02 на землях пахотных и кормовых угодий. Показано, что углероду биомассы культурных растений принадлежит ведущий вклад в поступление углерода в почвы пахотных и кормовых угодий, а дыхание почв и изъятие биомассы при уборке урожая и потреблении кормов определяют основной вынос углерода.

3. Выявлены основные причины трендов эмиссий и стоков С02, СН4 и ИгО за 1990 -2005 гг. Статистически достоверное снижение эмиссий СН4 от 78,0±20,0 Млн. тонн С02 экв. в год в течение 1990-1999 до 47,5±2,3 млн. тонн С02 экв. в год в 2000-2005 и М20 от 160,0 ±39,2 до 112,0±3,2 млн. тонн С02 экв. в год соответственно, связано с уменьшением поголовья скота и птицы, а также сокращением посевных площадей и норм вносимых минеральных азотных удобрений. Наблюдается тенденция увеличения удельной эмиссии С02 с территории пахотных почв, которая в течение 1990-1999 в среднем составляла 0,5±0,1 тонн С/га, а в 2000-2005г. увеличилась до 0,8±0,1 тонн С/га. Это объясняется сокращением поступления углерода в почвы, и, прежде всего, уменьшением использования органических удобрений. В течение лет с 1990 по 2005 г. антропогенная нагрузка на сенокосы и пастбища сокращалась, что привело к уменьшению вклада сенокошения и выпаса в общий вынос углерода с территории кормовых угодий.

молодых залежей Ставропольского края за первые 4 года в пахотном горизонте составили около 2,2 ± 1,2 тонн С/га в год. После 4х летнего возраста к 12 годам зарастания почвы Ставропольского края в среднем накопили 0,5 ± 0,2%С (1,24 ± 0,56 тонн С/га в год). Во всех областях для почв залежей около 5 лет зарастания получены самые высокие степени неопределенности оценок содержания углерода, которые свидетельствуют о возможности потерь почвенного углерода по сравнению с пахотными почвами.

5. На основе полученных экспериментальных результатов по интенсивности дыхания почв залежных земель проведена калибровка констант минерализации модели RothC для залежных земель в зонах смешанных и широколиственных лесов, получен калибровочный коэффициент для условий северной тайги. Выявлена тенденция увеличения величины минерализованного углерода почв по отношению к его общему запасу в ряду пахотные земли - залежи разного возраста - лесные биоценозы в Московской области. Показано, что продуктивность растительности в зоне смешанных и широколиственных лесов Европейской части РФ и Урала имеет сходные зависимости: резкое нарастание продуктивности в течение первых 5-6 лет зарастания в результате развития однолетних и корневищных растений и затем снижение продуктивности. В менее благоприятных условиях северной тайги и сухих степей продуктивность растений нарастает практически линейно, постепенно достигая значений, характерных для целинных сообществ.

6. Результаты расчета с использованием откалиброванной для залежных земель модели RothC показывают, что за период с 1990 по 2005гг. залежные земли России аккумулировали 248 млн. тонн С, что соответствует 910 млн. тонн С02 (± 14,9%). В течение периода с 1990 по 1999 среднее ежегодное поглощение атмосферного С02 общей площадью залежных почв составляло около 41,1 ± 28,5 млн. тонн С02/'год, а с 2000 по 2005 г. 83,3 ± 15,6 млн. тонн С02/год, что соответствует 1,08 ± 0,45 и 0,97 ± 0,21 тонн С/га в год по России. Выявлены закономерности в распределении величины поглощения атмосферного С02 по территории России: увеличение при переходе от северных регионов к центральным, и снижение аккумуляции (и даже потери углерода почв) при переходе к южньм регионам и степной зоне. Показано, что ведущим фактором, воздействующим на изменение запасов углерода залежных земель, является продуктивность луговых сообществ.

7. Стандартное отклонение суммарных эмиссий СН4 и N20 в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании оценивается по методу Монте-Карло равным ±18,6% (95% доверительный интервал ±37,1%.). Неопределенность балансового метода по расчету изменений запасов почвенного углерода на землях пахотных и кормовых угодий изменяется в пределах ±30%. Средняя ошибка моделирования стока С02 на залежных землях оценивается в пределах ±14,9%. Полученные величины погрешности свидетельствуют о достаточно высокой точности проведенных расчетов.

Список публикаций по теме диссертации согласно перечню ВАК

1. Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Конюшков Д.Е., Назаров И.М., Романовская A.A. Антропогенная эмиссия закиси азота сельскохозяйственными землями России и ее роль в глобальном изменении климата. Метеорология и гидрология. 2000,6, стр. 39-45.

2. Гитарский М.Л., Романовская A.A., Карабань Р.Т., Конюшков Д.Е., Назаров И.М. Эмиссия закиси азота при использовании минеральных удобрений в России. Почвоведение. 2000, 8, стр. 943-950.

3. Романовская A.A., Гитарский М.Л., Конюшков Д.Е., Карабань Р.Т., Назаров И.М. Интенсивность почвенной эмиссии закиси азота при внесении разных доз минеральных азотных удобрений. Сельскохозяйственная биология. 2002,1, стр. 98-103.

4. Романовская A.A. Эмиссии парниковых газов в аграрном секторе России. Использование и охрана природных ресурсов в России. 2003, № 7-8, стр.65-70

5. Романовская A.A. Почвенный углерод залежных земель в России. Почвоведение. 2006, №1, стр. 52-61.

6. Романовская A.A. Аккумуляция углерода в болотных низинных почвах залежных земель Мурманской области. Экология. 2006, №6, стр. 1-5.

7. Романовская A.A. Эмиссия закиси азота в животноводстве Российской Федерации в 1990-2004 годах. Доклады РАСХН. 2007, № 5, стр. 42-44.

8. Романовская A.A. Выбросы метана и закиси азота в аграрном секторе России. Метеорология и гидрология. 2008, №2, стр. 87-97.

9. Романовская A.A., Карабань Р.Т. Региональные особенности баланса углерода почв на кормовых угодьях России. Известия РАН. Серия географическая. 2008, №4, стр. Sé - /С"/"-

10. Израэль Ю.А., Романовская A.A. Основы мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения. Метеорология и гидрология. 2008, №5, стр. 5-15.

11. Романовская A.A. Оценка антропогенной эмиссии метана в животноводстве России в 1990-2004гг. Сельскохозяйственная биология. 2008. №6 (в печати).

Список основных публикаций по теме диссертации

12. Романовская A.A., Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Назаров И.М. 2001 Оценка эмиссии закиси азота от неутилизируемой в аграрном секторе страны мортмассы сельскохозяйственных растений. В сб.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 2002, том 18, стр.276- 286.

13. Romanovskaya, A.A, Gytarsky, M.L, Karaban', R.T, Konyushkov D.E, and Nazarov, I.M. The dynamics of nitrous oxide emission from the use of mineral fertilizers in Russia. In Optimizing Nitrogen Management in Food and Energy Production and Environmental Protection: Proceedings of 2nd International Nitrogen Conference on Science and Policy. TheScientificWorld, 2001,1 (S2), 336-342.

14. Romanovskaya, A.A, Gytarsky, M.L, Karaban', R.T, Konyushkov D.E, and Nazarov, I.M. 2002. Nitrous oxide emission from agricultural lands in Russia. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, Vol.7, No.l, pp.31-43.

15. Romanovskaya, A.A, Gytarsky, M.L, Karaban', R.T, Konyushkov D.E., and Nazarov, I.M. 2002. Non-СОг greenhouse gas emissions from agricultural sector in Russia. In proceedings of 3rd International Symposium, Maastricht, The Netherlands 21-23 January 2002, Non-CC>2 Greenhouse Gases: Scientific understanding, control options and policy aspects. Edited by J. van Ham, A.P.M.Baede, R. Guicherit, J.G.F.M. Williams-Jacobse. Millpress- Roterdam Netherlands, pp.29-34,

16. Romanovskaya, A.A, Gitarskii, M,L, Konyushkov D.E, Karaban', R.T, and Nazarov, I.M. Assessment of soil N20 emission from crop residues and mineral nitrogen fertilizers in Russia. In: 17th World congress of soil science CD-ROM proceedings: Confronting new realities in the 21st century : 14-21 August, 2002, Bangkok, Thailand. - Bangkok: Kasetsart University, 2002. pp. 590-1 - 590-12.

17. Романовская A.A., Гитарский M.JI., Карабань P.T., Назаров И.М. Динамика почвенного углерода при зарастании пахотных земель на территории Российской Федерации. В кн.: Экология и биология почв. Материалы Международной научной конференции. Ростов-на-Дону. 22-23 апреля 2004. Издательство ЦВВР. 2004. стр. 248-251.

18. Романовская А.А. Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Назаров И.М. Роль залежных земель России в поглощении атмосферного углерода. В сб.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 2005, том 20, стр. 219-237.

19. Романовская А.А. Моделирование динамики почвенного углерода в залежных землях России. В сб.: Методы исследований органического вещества почв, М.: Россельхозакадемия - ГНУ ВНИПТИОУ, 2005, стр. 425-441.

20. Romanovskaya А.А. GHG fluxes from agriculture and land-use change in Russia. In proceedings of Workshop on Agricultural Air Quality: State of the Science, 5-8 June 2006. Potomac, Maryland near Washington, DC, USA, pp.10591069.

21. Романовская A.A., Карабань P.T., Гитарский М.Л., Кузьмичева В.Ю. Почвенный углерод в залежных землях Мурманской области. Материалы Международной Конференции «Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского)», 10-12 октября 2006, г. Апатиты, изд-во Кольский научный центр, 2006, стр. 117-119.

22. Романовская А.А. Сельское хозяйство. Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов источниками и абсорбции поглотителями парниковых газов не регулируемых Монреальским протоколом за 1990-2004. Москва, Росгидромет, 2006, стр. 44-82.

23. Романовская А.А. Пахотные и другие земли сельскохозяйственного назначения. Национальный доклад о кадастре антропогенных выбросов источниками и абсорбции поглотителями парниковых газов не регулируемых Монреальским протоколом за 1990-2004. Москва, Росгидромет, 2006, стр. 99116.

24. Романовская А.А. Оценка неопределенности инвентаризации выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве России. В сб.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Том XXI. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат. 2007. стр.44-57.

25. Романовская A.A., Карабань Р.Т. Баланс почвенного углерода возделываемых земель России. В сб.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Том XXI. Санкт- Петербург, Гидрометеоиздат. 2007. стр. 58-74.

26. Романовская A.A., Аракелян Т.Г. Почвенный органический углерод залежных земель в Московской области. Материалы IV Всероссийской научной конференции «Гуминовые вещества в биосфере», МГУ, Москва, 19-21 декабря 2007г., Санкт-Петербург, стр. 618-626.

27. Dong Н., Mangino J., McAllister Т.А., Hatfield J.L., Johnson D.E., Romanovskaya A., Lassey K.R., Lima M.A. Emissions from livestock and manure management. In: 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4, Chapter 10. Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. and Tanabe K. (eds). Published: IGES, Japan. 2006.

28. Романовская A.A. Запасы почвенного органического углерода залежных земель Российской Федерации. Материалы Всероссийской научной конференции «Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота», Москва, 13-14 мая 2008 года, Минсельхоз РФ, РАСХН, ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, стр. 13-15.

29. Романовская A.A. Поглощение атмосферного СОг залежными землями (на примере Московской и Свердловской областей). Монография РАСХН по глобальным проявлениям климата в агропромышленной сфере. 2008. (в печати)

30. Романовская A.A., Карабань Р.Т. Мониторинг антропогенных эмиссий парниковых газов в аграрном секторе России. Монография РАСХН по глобальным проявлениям климата в агропромышленной сфере. 2008. (в печати)

31. Романовская A.A. Аккумуляция углерода и азота почвами залежных земель России. Сборник Литовского сельскохозяйственного университета «Vagos», 2008 (в печати)

Подписано в печать 13 08.2008 г. Печать трафаретная

Заказ № 625 Тираж: 100 экз.

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoieferat.ru

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Романовская, Анна Анатольевна

Введение.

Актуальность проблемы.

Цели и задачи работы.

Научная новизна и практическая значимость.

Защищаемые положения.

Личный вклад автора.

Апробация.

Публикации.

Структура и объем работы.

Благодарности.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Концепция мониторинга антропогенных изменений, виды мониторинга.

1.2. Основные источники эмиссий и поглотители углекислого газа в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

1.3. Основные источники эмиссий и поглотители закиси азота в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

1.4. Основные источники эмиссий и поглотители метана в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

1.5. Методы оценки антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, возможность их использования в системе мониторинга.

1.5.1. Анализ методологий Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).5.

1.5.2. Математическое моделирование баланса углерода в экосистемах современные подходы).

1.6. Оценка вклада эмиссий парниковых газов в глобальные эмиссии в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Основные подходы к разработке, усовершенствованию методологий и уточнению коэффициентов эмиссий парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России.

2.3. Объекты и методы экспериментальных исследований запасов органического углерода и азота в залежных почвах.

2.3.1. Характеристика районов исследования.

2.3.2. Методы экспериментального определения запасов органического углерода и азота в почвах залежных земель разного возраста.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Общие основы расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения.

3.1. Обоснование системы расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения.10.

3.2. Эффективность использования результатов расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Методы расчетного мониторинга антропогенных потоков парниковых газов в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании. Апробация рекомендуемых методик.

4.1. Мониторинг эмиссии метана при кишечной ферментации сельскохозяйственных животных.

4.2. Мониторинг эмиссий метана и закиси азота в системах сбора и хранения навоза и помета сельскохозяйственных животных.

4.3. Мониторинг эмиссии метана от пахотных почв (рисоводство).

4.4. Мониторинг эмиссии закиси азота от пахотных почв.

4.4.1. Прямая эмиссия.

4.4.2. Косвенная эмиссия.

4.5. Мониторинг потоков углекислого газа на пахотных почвах.

4.6. Мониторинг потоков углекислого газа на почвах кормовых угодий.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Расчетный мониторинг поглощения углекислого газа из атмосферы почвами залежных земель России.

5.1. Анализ возможности применения математического моделирования при расчетном мониторинге изменения запасов почвенного органического углерода залежных земель.

5.1.1 Инициализация модели для оценки запасов почвенного углерода залежных земель.

5.1.2 Оценка площадей залежных земель в России.

5.1.3 Результаты первого этапа моделирования и их анализ.

5.2. Результаты экспериментальной оценки запасов почвенного органического углерода залежных земель 4х регионов России.

5.2.1. Залежные почвы Мурманской области.

5.2.2. Залежные почвы Московской области.

5.2.3. Залежные почвы Свердловской области.

5.2.4. Залежные почвы Ставропольского края.

5.3. Сравнительный анализ результатов модельных расчетов и экспериментальных данных, калибровка входных данных и параметров модели.

5.3.1. Начальные запасы органического углерода пахотных почв.

5.3.2. Коэффициент минерализации почвенного органического углерода залежных земель.;.

5.3.3. Изменение продуктивности растительности залежных земель.

5.4. Подготовка входных данных для моделирования запасов почвенного углерода залежных земель России.

5.5. Результаты расчетного мониторинга стока атмосферного углекислого газа на территории залежных земель России.

5.6. Оценка аккумуляции азота в почвах залежных земель России.

Выводы по главе 5.

Глава 6. Оценки неопределенностей результатов расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Выводы по главе 6.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Основы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (CO2, N2O, CH4) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России"

Актуальность проблемы. В настоящее время глобальное изменение климата, в основном, связывается с увеличением концентраций парниковых газов в атмосфере в результате антропогенной деятельности (IPCC, 2001; 2007). Заметный вклад в это увеличение вносят отрасли животноводства и сельскохозяйственного землепользования, а также изменения в землепользовании. К основным парниковым газам относятся: водяной пар (НгО), диоксид углерода (СОг), метан (СН4), закись азота (N2O), фторированные углеводороды, перфторуглероды (ПГУ), гексафторид серы (SFe). Н2О обычно не включается в оценки антропогенного вклада парниковых газов в изменение климата, так как ее круговорот в природе слабо зависит от деятельности человека. По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) рост атмосферной концентрации СО2 с 1750 года составил около 100 ppmv (36%), СН4 -примерно 1045 ppmv (143,0%) и N20 - 49 ppbv (18%) (IPCC, 2007). Почти одна треть (1,6 ± 1,1 Гт С/год) антропогенных выбросов СО2 связывается с изменением землепользования. Основной вклад в данную эмиссию вносит вырубка леса и распашка целинных земель в тропических регионах (Houghton, 2003), в то время как зарастание брошенных пахотных угодий приводит к постепенному восстановлению естественного состояния почв и накоплению в них углерода. Сельскохозяйственные животные и рисоводство являются ведущими источниками эмиссии метана (около 70% антропогенной эмиссии СН4). Также сельскохозяйственные источники (азотные удобрения) определяют почти 40% от общей антропогенной эмиссии N2O в атмосферу (IPCC, 2007).

16 февраля 2005г. Оба документа ратифицированы во многих странах, включая Российскую Федерацию. Предполагаемая торговля квотами на выбросы парниковых газов, предусматриваемая Киотским протоколом в течение 2008-2012 годов, обусловила огромный (возможно даже чрезмерный) экономический и политический интерес к данной проблеме на мировой арене, что, в свою очередь, стимулировало многие научные исследования. Согласно РКИК, все страны, включенные в приложение I (члены Организации экономического сотрудничества и развития и страны с переходной экономикой), обязаны предоставлять ежегодную отчетность по антропогенным выбросам парниковых газов на их территории (1ЖРССС, 1992). Перед Россией также стоит задача подготовки ежегодной отчетности и контроля антропогенных выбросов парниковых газов.

Цель и задачи работы. Целью работы является обоснование и разработка методологии мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, а также оценка вклада залежных земель России в поглощение атмосферного СОг.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: на основе концепции мониторинга антропогенных изменений в биосфере разработать основы системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов, определить ее основные задачи, методы и эффективность использования результатов; выявить категории источников и поглотителей, которые характеризуются наибольшим вкладом в глобальные эмиссии и стоки СО2, СН4 и N20 в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования; усовершенствовать методологии оценки эмиссий парниковых газов от ведущих категорий источников и стоков поглотителями при сельскохозяйственной деятельности, учитывая ее специфику и географические особенности Российской

Федерации; выполнить апробацию разработанных методологий расчета при составлении национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов за 1990 - 2005 гг. в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании; провести анализ возможности применения метода математического моделирования при расчетном мониторинге эмиссий и стоков СО2 от почв залежных земель России; выполнить сравнительный анализ результатов модельных расчетов с экспериментальными данными по оценке запасов почвенного органического углерода залежных земель; подготовить входные данные, откалибровать параметры модели в соответствии с экспериментальными данными и определить оптимальный масштаб для проведения моделирования изменения почвенного органического углерода на залежных землях России; на основе результатов моделирования оценить вклад почв залежных земель России в поглощение атмосферного СО2; провести оценку неопределенности данных расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Научная новизна и практическая значимость работы. Научная новизна и практическая значимость проведенных исследований состоит в том, что: впервые разработана концепция и основы расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения; усовершенствованы методы расчета антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов по целому комплексу категорий источников и поглотителей в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования (зарастание брошенных пахотных угодий) в России; проведена апробация разработанных методологий расчета при составлении национального кадастра антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов за 1990 -2005 гг.; выявлены основные причины трендов эмиссий и стоков СО2, СН4 и N20 в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании в течение рассматриваемого периода; выполнен сравнительный анализ данных модельных расчетов и экспериментальных результатов по изменению запасов почвенного углерода залежных земель России; получены зависимости по изменению продуктивности растений на залежных землях разного возраста в ряде биоклиматических и растительных зон страны; впервые проведена калибрация параметров модели Ло^аС для условий залежных земель; впервые получена оценка общего поглощения атмосферного СОг почвами залежных земель России за период с 1990 по 2005 г.; проведена оценка неопределенности данных расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

Показано, что система расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, позволяет не только проводить систематические оценки выбросов и стоков от рассматриваемых категорий источников и поглотителей, но и использовать их при определении степени глобального антропогенного воздействия на атмосферу, и, в конечном счете, на климат. Полученные в ходе выполнения диссертационной работы результаты способствуют развитию научных знаний о глобальном цикле углерода в биосфере и возможностям наземных экосистем по поглощению атмосферного СО2.

Российской Федерации, предусмотренных рамочной Конвенцией ООН об изменении климата и Киотским протоколом.

В настоящее время проводятся подготовительные работы по включению методологической базы, разработанной в системе расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования, в систему автоматической оценки потоков парниковых газов на территории России методами дистанционного зондирования (ЦПАМ «Аэрокосмос»). На регулярной основе будет налажена расшифровка спутниковых снимков с целью получения информации, необходимой для оценки эмиссий и стоков парниковых газов (прежде всего это данные по площадям (и их изменениям) различных угодий в разных климатических и растительных зонах, площади пожаров, рубки и т.д.). Затем совместно с данными из других источников будет проводиться автоматический расчет эмиссий и стоков парниковых газов.

Защищаемые положения. На защиту выносятся следующие положения:

- теоретические основы системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов; методологии расчета эмиссии СН4 от кишечной ферментации сельскохозяйственных животных и систем сбора и хранения навоза и помета; методологии оценки прямой и косвенной эмиссии N20 от систем сбора и хранения навоза и помета и N20 от пахотных почв; методологии оценки потоков СОг на почвах пахотных и кормовых угодий России;

- тенденции изменения эмиссий СН4, N20 и СОг от рассматриваемых источников в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании в России за период с 1990 по 2005 год;

Апробация. Материалы работы были доложены: на Конференции молодых ученых национальных гидрометслужб стран СНГ (Москва, 1999); третьем съезде Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000); международной конференции "Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии" (Пущино, 2000); 2nd International Nitrogen Conference on Science and Policy (Washington, 2001); 3rd International Symposium «Non-C02 Greenhouse Gases: Scientific understanding, control options and policy aspects» (Maastricht, Netherlands, 2002); 17th World congress of soil science «Confronting new realities in the 2Ist Century» (Bangkok, 2002); Юбилейной Всероссийской научной конференции «Фундаментальные исследования взаимодействия суши, океана и атмосферы» (Москва, 2002); Второй Международной Конференции «Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии» (Пущино, 2003); Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004); 3rd International Nitrogen Conference (Nanjing, China, 2004); Международной конференции «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2004); Международной конференции «Биосферные функции почвенного покрова» (Пущино, 2005); Международном симпозиуме «Методы исследований органического вещества почв» (Владимир, 2005); Seventh International Carbon Dioxide Conference (Colorado, 2005); International conference of Earth System Science Partnership "Open Science Conference" (Beijing, 2006); Workshop on Agricultural Air Quality «State of the Science» (Washington, 2006); Международной конференции «Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского)» (Апатиты, 2006); Open Science Conference on GHG Cycle in Northern Hemisphere (Sissi-Lassithi, Crete, 2006); Второй конференции молодых ученых национальных гидрометслужб государств-участников СНГ «Новые методы и технологии в гидрометеорологии» (Москва, 2006); III Международной конференции «Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии», (Пущино, 2007); International 4th Nitrogen Conference (Bahia, Brazil, 2007); Всероссийской конференции «Развитие системы мониторинга состава атмосферы (РСМСА)» (Москва, 2007); IV Всероссийской научной конференции «Гуминовые вещества в биосфере» (Москва, 2007); Всероссийской научной конференции «Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота» (Москва, 2008); International Scientific Conference on 50-years jubilee of the Lithuanian Soil Science Society (Lithuania, 2008).

Публикации. По полученным в ходе исследования данным опубликовано 47 научных работ, из них 17 работ в рецензируемых периодических сборниках и журналах, 8 работ в сборниках, и 22 тезисов конференций. 2 статьи в рецензируемых журналах и 2 статьи в рецензируемой монографии РАСХН находятся в печати. Список работ в Российских рецензируемых журналах:

1. Гитарский M.JL, Карабань Р.Т., Конюшков Д.Е., Назаров И.М., Романовская A.A. Антропогенная эмиссия закиси азота сельскохозяйственными землями России и ее роль в глобальном изменении климата. Метеорология и гидрология. 2000, 6, стр. 39-45.

2. Гитарский МЛ., Романовская A.A., Карабань Р.Т., Конюшков Д.Е., Назаров И.М. Эмиссия закиси азота при использовании минеральных удобрений в России. Почвоведение. 2000, 8, стр. 943-950.

5. Романовская A.A. Почвенный углерод залежных земель в России. Почвоведение. 2006, №1, стр. 52-61.

6. Романовская A.A. Аккумуляция углерода в болотных низинных почвах залежных земель Мурманской области. Экология. 2006, №6, стр.

9. Романовская A.A., Карабань Р.Т. Региональные особенности баланса углерода почв на кормовых угодьях России. Известия РАН. Серия географическая. 2008, №4, стр. %■

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем - 418 страниц, включая 82 рисунка, 58 таблиц, 34 стр. приложения. При написании диссертации было использовано 424 литературных источника, из которых 202 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Романовская, Анна Анатольевна

Выводы по главе 6

1. Неопределенность оценки суммарных эмиссий метана и закиси азота в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании оценивается равной ±18,6% (стандартное отклонение). Рассчитанный 95% доверительный интервал ±37,1%. Расчетный мониторинг эмиссий парниковых газов от рассматриваемых источников включает оценку интенсивности разнообразных микробиологических процессов, происходящих в кишечнике животных, навозе, почвах и водоемах в условиях разных биоклиматических зон нашей страны, и поэтому полученная величина погрешности для суммарных эмиссий свидетельствует о достаточно высокой точности проведенных расчетов.

2. Неопределенность балансового метода по расчету изменений запасов почвенного углерода на минеральных почвах пахотных земель и кормовых угодий экспертно оценивается в пределах ±30%. Однако, как показывает сравнительный анализ расчетных данных и экспериментально полученных величин по пахотных землям, ошибка расчетов по данному методу в действительности может быть значительно ниже.

3. Средняя ошибка моделирования стока СОг на залежных землях оценивается в пределах ±14,9%, что соответствует ±37,0 млн. тонн С или ±135,5 млн. тонн СОг для полученных нами оценок за 1990-2005 г. (поглощение 248 млн. тонн С). Полученная оценка неопределенности свидетельствует о высокой точности проведенных расчетов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В работе разработаны основы и дано обоснование системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов. Ее основная задача заключается в оценке антропогенного вклада в атмосферные концентрации парниковых газов и их возможное влияние на климат. Совместный анализ результатов расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов с результатами фонового мониторинга позволит оценить фактическое состояние атмосферы с учетом соотношений парниковых газов антропогенного и естественного происхождения. Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов может применяться в качестве инструментальной базы при оценке экологической эффективности мер по снижению выбросов и увеличению поглощения парниковых газов. При этом эффект должен рассматриваться в совокупности по всем парниковым газам и наиболее опасным загрязняющим веществам. Расчетный мониторинг антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов включает наблюдения (с использованием моделирования) за интегральными показателями экосистем и может использоваться в части экологического мониторинга. Связь расчетного мониторинга эмиссий и стоков парниковых газов антропогенного происхождения со спутниковым мониторингом может расширить возможности применения данной информационной системы. Установлены источники и поглотители СОг, N20 и СН4, которые должны быть включены в структуру системы расчетного мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования.

2. Усовершенствованы методологии оценки потоков парниковых газов для основных категорий источников и поглотителей в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании: эмиссия СН4 от кишечной ферментации домашних животных, эмиссии СН4 и N20 в системах сбора и хранения навоза и помета; эмиссия N20 от пахотных полей; изменение запасов углерода пахотных почв и почв сенокосов и пастбищ, которые отражают специфику ведения сельскохозяйственной деятельности и географические особенности России. Разработанная методика расчета эмиссий СН4 и N20 в животноводстве учитывает зависимость величины пересчетных коэффициентов от состава и норм годовых рационов животных, а также условий их содержания. На основе баланса потоков углерода автором разработана модель оценки потока СО2 на землях пахотных и кормовых угодий. Показано, что углероду биомассы культурных растений принадлежит ведущий вклад в поступление углерода в почвы пахотных и кормовых угодий, а дыхание почв и изъятие биомассы при уборке урожая и потреблении кормов определяют основной вынос углерода.

3. Выявлены основные причины трендов эмиссий и стоков СО2, СН4 и N20 за 1990 -2005 гг. Статистически достоверное снижение эмиссий СН4 от 78,0±20,0 млн. тонн СО2 экв. в год в течение 1990-1999 до 47,5±2,3 млн. тонн С02 экв. в год в 2000-2005 и N20 от 160,0 ±39,2 до 112,0±3,2 млн. тонн СО2 экв. в год соответственно, связано с уменьшением поголовья скота и птицы, а также сокращением посевных площадей и норм вносимых минеральных азотных удобрений. Наблюдается тенденция увеличения удельной эмиссии С02 с территории пахотных почв, которая в течение 1990-1999 в среднем составляла 0,5±0,1 тонн С/га, а в 2000-2005г. увеличилась до 0,8±0,1 тонн С/га. Это объясняется сокращением поступления углерода в почвы, и, прежде всего, уменьшением использования органических удобрений. В течение лет с 1990 по 2005 г. антропогенная нагрузка на сенокосы и пастбища сокращалась, что привело к уменьшению вклада сенокошения и выпаса в общий вынос углерода с территории кормовых угодий.

4. Выявлены величины среднего накопления почвенного углерода на залежных землях 4х регионов, находящихся в разных биоклиматических и растительных зонах России. В среднем для восьмилетних залежей на болотных низинных почвах Мурманской области содержание органического углерода увеличилось на 0,46% С. В Свердловской области за 16 лет зарастания содержание органического углерода чернозема оподзоленного увеличилось на 0,94% С (15,2 ±1,7 тонн С/га), а дерново-подзолистые суглинистые почвы накапливали в среднем 0,08 ± 0,03% С/год (1,40 ± 0,46 тонн С/га в год). В Московской области в течение 15ти лет серые лесные почвы в среднем накопили около 0,5% С (14,8 ±1,6 тонн С/га); дерново-подзолистые суглинистые почвы - 0,3% С (8,9 ± 0,9 тонн С/га) и дерново-подзолистые супесчаные - 0,6% С (17,8 ±1,9 тонн С/га). Средние потери углерода почвами молодых залежей Ставропольского края за первые 4 года в пахотном горизонте составили около 2,2 ±1,2 тонн С/га в год. После 4х летнего возраста к 12 годам зарастания почвы Ставропольского края в среднем накопили 0,5 ± 0,2%С (1,24 ± 0,56 тонн С/га в год). Во всех областях для почв залежей около 5 лет зарастания получены самые высокие степени неопределенности оценок содержания углерода, которые свидетельствуют о возможности потерь почвенного углерода по сравнению с пахотными почвами.

5. На основе полученных экспериментальных результатов по интенсивности дыхания почв залежных земель проведена калибровка констант минерализации модели ИхЛИС для залежных земель в зонах смешанных и широколиственных лесов, получен калибровочный коэффициент для условий северной тайги. Выявлена тенденция увеличения величины минерализованного углерода почв по отношению к его общему запасу в ряду пахотные земли - залежи разного возраста - лесные биоценозы в Московской области. Показано, что продуктивность растительности в зоне смешанных и широколиственных лесов Европейской части РФ и Урала имеет сходные зависимости: резкое нарастание продуктивности в течение первых 5-6 лет зарастания в результате развития однолетних и корневищных растений и затем снижение продуктивности. В менее благоприятных условиях северной тайги и сухих степей продуктивность растений нарастает практически линейно, постепенно достигая значений, характерных для целинных сообществ.

342

6. Результаты расчета с использованием откалиброванной для залежных земель модели RothC показывают, что за период с 1990 по 2005гг. залежные земли России аккумулировали 248 млн. тонн С, что соответствует 910 млн. тонн СО2 (± 14,9%). В течение периода с 1990 по 1999 среднее ежегодное поглощение атмосферного СО2 общей площадью залежных почв составляло около 41,1 ± 28,5 млн. тонн СОг/год, а с 2000 по 2005 г. 83,3 ± 15,6 млн. тонн С02/год, что соответствует 1,08 ± 0,45 и 0,97 ± 0,21 тонн С/га в год по России. Выявлены закономерности в распределении величины поглощения атмосферного СО2 по территории России: увеличение при переходе от северных регионов к центральным, и снижение аккумуляции (и даже потери углерода почв) при переходе к южным регионам и степной зоне. Показано, что ведущим фактором, воздействующим на изменение запасов углерода залежных земель, является продуктивность луговых сообществ.

7. Стандартное отклонение суммарных эмиссий СН4 и N2O в животноводстве и при сельскохозяйственном землепользовании оценивается по методу Монте-Карло равным ±18,6% (95% доверительный интервал ±37,1%.). Неопределенность балансового метода по расчету изменений запасов почвенного углерода на землях пахотных и кормовых угодий изменяется в пределах ±30%. Средняя ошибка моделирования стока С02 на залежных землях оценивается в пределах ±14,9%. Полученные величины погрешности свидетельствуют о достаточно высокой точности проведенных расчетов.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Романовская, Анна Анатольевна, Москва

1. Агропромышленный комплекс России: ресурсы, продукция, экономика. Стат. сборник, Новосибирск, РАСХН, 1995, т.1, 260 стр.

2. Александрова Л.Н. Происхождение гумусовых веществ почвы. Труды Ленинградского Сельскохозяйственного Института. 1970, Т. 142, стр. 5-25.

3. Алексеенко Л.Н. Разногодичная изменчивость продуктивности луговых сообществ на северо-западе Европейской территории Союза. В кн.: Экологические факторы продуктивности земель. Сб. научных трудов. ГСХИ-Горький, 1988, стр. 4-14.

4. Алиев С.А. Биогеохимический круговорот и фиксация азота в биосфере. Новосибирск, СХИ, 1985, 22 стр.

5. Артемов В.М., Нахутин А.И. Эмиссия метана в животноводстве на территории России в течение 125 лет. Доклады Россельхозакадемии, 2000, № 1, стр. 24-27.

6. Афанасьева Е.А. Черноземы средне-русской возвышенности. М.: Наука, 1966, 224 стр.

7. Афанасьева Т.В., Василенко В.Й., Терешина Т.В., Шеремет Б.В. Почвы СССР. М.: Мысль, 1979, 380 стр.

8. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука, 1993, 295 стр.

9. Базилинская М.В. Использование биологического азота в земледелии. М.: ВНИИТ ЭИСХ, Сер. «Земледелие, с-х мелиорация и агрохимия», 1985, 56 стр.

10. Баканов В.Н., Менькин B.K. Кормление сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1989, 511 стр.

11. Бамбалов H.H., Янковская Н.С. Фракционный состав азотного фонда органических удобрений и растений-торфообразователей. Агрохимия, 1994, №7-8, стр. 55-61.

12. Баранова О.Ю., Номеров Г.Б., Строганова М.Н. Изменение свойств пахотных дерново-подзолистых почв при зарастании их лесом. Почвообразование в лесных биогеоценозах. М.: Наука, 1989, стр. 60-79.

13. Башкин В.Н. Агрогеохимия азота. Пущино, НЦБИ АН СССР, 1987, 270 стр.

14. Башкин В.Н., Кудеяров В.Н. Проблема остаточного азота удобрений в почве и воде. Агрохимия, 1977, №8, с. 126-136.

15. Безносиков В.А. Цикл азота в пахотных подзолистых почвах. Сыктывкар, науч. докл. Рос. АН, Уральское отд-ние, Коми науч.центр, 1993, вып.315, 23 стр.

16. Безуглова О.С. Гумусное состояние почв юга России. Ростов на Дону, СКНЦ ВШ, 2001,228 стр.

17. Биологическая фиксация азота. (Шумный В.К., Сидорова К.К., Клевенская И.Л. и др.). Новосибирск, Наука, Сиб. отд-ние, 1991, 270 стр.

18. Биологический энциклопедический словарь. Под ред. М.С. Гилярова. М.: Советская энциклопедия, изд-е 2-ое, исправ., 1989, 864 стр.

19. Благодатский С.А., Ларионова A.A., Евдокимов И.В. Действие минеральных соединений азота на интенсивность дыхания и эффективность роста микроорганизмов в почве. Почвоведение, 1992, № 9, стр. 88-96.

20. Бобрицкая М.А. Поступление азота в почву с атмосферными осадками в различных зонах европейской части СССР. Почвоведение, 1962, №12, стр.53-60.

21. Богданов Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных. Изд. 2. М: Агропроиздат, 1990, 624 стр.

22. Болотина Н.И. Запасы гумуса и азота в основных типах почв СССР. Агрохимическая характеристика почв СССР, 1976, Т. 15, стр. 187-202.

23. Большой советский атлас мира. М.: НИИ большого советского атласа мира при ЦИК СССР. ГУГСК НКВД СССР, 1937, Т. 1, Карты 122-123.

24. Борисова Н.И., Бурцева С.Н., Родионов В.Н., Кирпанева O.JI. Определение потерь азота из почвы в виде различных окислов и аммиака в полевых условиях. Почвоведение, 1972, №9, стр.76-81.

25. Бочкарев А.Н. Определение нитратов в почве, воде и растениях. Химия в сельском хозяйстве, 1982, Т.20, № 4, стр. 49-51.

26. Бурдюков В.Г., Телюкин В.А. Биологическая активность почвы при разных условиях питания растений. Агрохимия, 1983, №4, стр. 90-94.

27. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям. М.: Росагропромиздат, 1988, 255 стр.

28. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука, 1965, 279 стр.

29. Вехов В.Н., Губанов И.А., Лебедева Г.Ф. Культурные растения СССР. Отв. ред. Т.А. Работнов. М.: Мысль, 1978, 336 стр.

30. Войтович A.M. Изучение выноса химических элементов из почвенного профиля в дренажные воды (Сб. науч. работ). Белорус., Белорус. НИИ мелиорации и вод. хоз-ва, 1988, т.36, стр. 96-100.

31. Воронин П. Ю., Коновалов П. В., Болондинский В. К., Кайбияйнен Д. К. Хлорофилльный индекс и фотосинтетический сток углерода в леса северной Евразии. Физиология растений, 2004, Т. 51, № 3, стр. 390-395.

32. Вырова Е.Ф. Микробиологические процессы, протекающие при хранении навоза. Омск, 1972, лекция, 13 стр.

33. Гамзиков Г.П., Барсуков П.А. Баланс азота при длительном применении удобрений в агроценозах на дерново-подзолистой почве. Агрохимия, 1997, №9, стр. 5-10.

34. Гитарский M.JL, Лоджун Ж.Н., Нахутин А.И., Савин В.А., Карабань Р.Т., Алексахин P.M., Назаров И.М. Эмиссия парниковых газов от сельскохозяйственных животных и птицы в аграрном секторе России. Сельскохозяйственная биология, 2001, №6, стр. 73-79.

35. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Глухов Л.А. Общие механизмы токсического действия. Л.: Медицина, 1986, 280 стр.

36. Голубев И.Ф. Почвоведение с основами геоботаники. М.: Колос, 1970, 440 стр.

37. Горышина Т.К. Биологическая продуктивность и ее факторы в дубовых лесах лесостепной зоны. Л.: Изд. Ленинградского ун-та, 1974, 216 стр.

38. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году". Москва, Центр международных проектов, Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов, 1996, 458 стр.

39. Гришина Л.А. Гумусообразование и гумусное состояние почв. М: МГУ, 1986, 242 стр.

40. Гуричева Н.П., Демина О.М., Козлова Г.И., Номоконов Л.И., Степанова К.Д. Продуктивность луговых сообществ. Ресурсы биосферы. Вып.1, 1975. Л.: Наука, 288 стр.

41. Гусев С.Д. Растительность залежей и циклы их восстановления по наблюдениям в Верхне-Уральском районе. Надеждинск: «Уральский краевед», 1932, 12 стр.

42. Дельвич К. Круговорот азота. В кн.: Биосфера. М.: Мир, 1972, стр. 102-119.

43. Денисенко Е.А., Каргополова У.Д., Логофет Д.О. Первичная сукцессия растительности в техногенном ландшафте лесостепной зоны (марковская модель). Известия АН РАН, Сер. биол., 1996, №5, стр. 542-551.

44. Дукаревич Б.И. Справочник по минеральным удобрениям. М.: Моск. рабочий, 1976, 192 стр.

45. Дюшофур Ф. Основы почвоведения. М.: Наука, 1970, 591 стр.

46. Ежегодник качества поверхностных вод РФ. 1993 г. Обнинск, 1994, ВНИИ ГМИ-МЦД, 481 стр.

47. Ежегодник качества поверхностных вод РФ. 1994 г. Обнинск, 1996, Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Гидрохимич. институт, 581 стр.

48. Ежегодник качества поверхностных вод РФ. 1995 г. Обнинск, 1996, Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 662 стр.

49. Емельянов И.И. Динамика углекислоты и кислорода в темно-каштановых карботнатных почвах Целиноградской области. Труды Ин-та почвоведения АН КазССР. Алма-Ата, 1970, Т. 18, стр. 25-44.

50. Заварзин Г.А. Роль биоты в глобальных изменениях климата. Физиология растений, 2001, Т. 48, №2, стр. 306-314.

51. Заварзин Г.А., Кудеяров В.Н. Почва как главный источник углекислоты и резервуар органического углерода на территории России. Вестник РАН, 2006, Т. 76, № 1, стр. 14-29.

52. Зборищук Н.Г. Некоторые особенности динамики СО2 в орошаемых Предкавказских черноземах. Вестник МГУ, Серия Почвоведение, 1979, №3, стр. 40-44.

53. Зборищук Н.Г. Изменение воздушного режима почв при их сельскохозяйственном использовании. Взаимодействие почвенного и атмосферного воздуха. М.: МГУ, 1985, Ч. 1, стр. 75-91.

54. Зонн C.B., Алешина A.K. О газообмене между почвой и атмосферой под пологом лесных насаждений. Докл. АН СССР, 1953, T.XCII, №5, стр. 40-44.

55. Зорина Е.Ф. Овраги, оврагообразование и потенциал развития. Эрозия почв и русловые процессы. М.: МГУ, вып.12, 2000, стр. 72-95

56. Израэль Ю.А. Глобальная система наблюдений. Прогноз и оценка изменений состояния окружающей природной среды. Основы мониторинга. Метеорология и гидрология, 1974, №7, стр. 3-8.

57. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Изд. 2-е, дополненное. М.: Гидрометеоиздат, 1984, 590 стр.

58. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. Учебник для геогр. спец. ун-тов. М: Высш. школа, 1991, 365 стр.

59. Использование питательных веществ жвачными животными. Пер. с нем. Н.С. Гельман. Под ред. A.M. Холманова. М: Колос, 1978, 424 стр.

60. Казимиров Н.И., Морозова P.M. Биологический круговорот веществ в ельниках Карелии. Л.: Наука, 1973,176 стр.

61. Караваева H.A. Агрогенные почвы: условия среды, свойства и процессы. Почвоведение, 2005, №12, стр. 1518-1529.

62. Караваева H.A., Жаруков С.Н., Конгин А.Е. Пахотные почв Нечерноземья: процессно-эволюционный подход к изучению. Почвоведение, 1985, №11, стр. 114-125.

63. Киотский протокол к Конвенции об изменении климата. UN—FCCC, UNEP/IUC, 1998, 33 стр.

64. Кленов Б.М. Гумус Западной Сибири. М.: Наука, 1981,142 стр.

65. Кобак К.И. Биологические компоненты углеродного цикла. Л.: Гидрометеоиздат, 1988, 248 стр.

66. Ковалева А.Е., Булаткин Г.А. Динамика СО2 серых лесных почв. Почвоведение, 1987, №5, стр. 111-114.

67. Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. Отв. ред. О. В. Зонн. М.: Наука, 1985, 263 стр.

68. Когут Б.Н. Принципы и методы оценки содержания трансформируемого органического вещества в пахотных почвах. Почвоведение, 2003, № 3, стр. 308-316.

69. Козьмин Г.В., Гончарик Н.В., Алексахин P.M., Козьмина Д.Н., Карабань Р.Т., А.Ф. Сафронов. Эмиссия углекислого газа в животноводстве на территории Российской Федерации. Доклады Россельхозакадемии, 1998, №2, стр. 42-44.

70. Комаров A.C., Чертов О.Г. Моделирование циклов углерода и азота в лесных экосистемах. Экология и почвы: Избранные лекции 10-й Всероссийской школы. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001, Т.4, стр. 76-84.

71. Комаров A.C., Чертов О.Г., Михайлов A.B., и др. Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах. Москва, Наука, 2007, 380 стр.

72. Кононова М.М. Органическое вещество и плодородие почвы. Почвоведение, 1984, №8, стр. 6-20.

73. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. М.: АН СССР, 1963, 315 стр.

74. Кормовые нормы и состав кормов: Справочное пособие. Под ред. А.П. Шпакова, В.К. Назарова, И.Л. Певзнера и др. Минск: Ураджай, 1991, 384 стр.

75. Костенко И.В., Опанасенко Н.Е. Почвообразование на отвалах сульфидных шахтных пород западного Донбасса при из зарастании. Почвоведение, 2005, № 11, стр. 1357-1365.

76. Костина Н.В. Микробное поглощение закиси азота в почвах. М.: МГУ, автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 1995, 23 стр.

77. Котакова П.С. Продуцирование СОг выщелоченным черноземом при различном его сельскохозяйственном использовании. Науч. тр. Орлов, обл. с-х опытной станции, 1975, Вып.7, стр. 181-190

78. Кромка Мирослав. Экологические особенности денитрификации в почвах. М.:МГУ, автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 1989, 25 стр.

79. Крылатов А.К., Носов С.И., Юдицкий Б.А., Бондарев Б.Е. Динамика баланса гумуса на пашне Российской Федерации. Тез. докл. междунар. конф. "Проблемы антропогенетического почвообразования". М., 1997, Т.З, стр. 81-84.

80. Крючков В.Г., Анциферов В.В. Использование сельскохозяйственных земель России во второй половине XX века. Вестник Московского университета, Сер.5, География, 2002, №1, стр.35-42.

81. Кудеяров В.Н. Азотный цикл и продуцирование закиси азота. Почвоведение, 1999, №8, стр.1-11.

82. Кудеяров В.Н. Соотношение чистого стока и чистого почвенного источника углекислоты на территории Россию экология и почвы. Пущино, 2001, Т.4, стр. 57-64.

83. Кудеяров В.Н., Курганова И.Н. Дыхание почв России: анализ базы данных, многолетний мониторинг, общие оценки. Почвоведение, 2005, №9, стр. 1112-1121.

84. Кудеяров В.Н., Хакимов Ф.И., Деева Н.Ф., Ильина A.A., Кузнецова Т.В., Тимченко A.B. Оценка дыхания почв России. Почвоведение, 1995, №1, стр. 33-42.

85. Куракова Н.Г., Умаров М.М. Роль денитрификации в азотном балансе почв. Агрохимия, 1984, №5, стр.118-129.

86. Курганова И.Н., Кудеяров В.Н. Оценка потоков диоксида углерода из почв таежной зоны России. Почвоведение, 1998, №9, стр. 1058-1070.

87. Куренкова C.B. Пигментная система культурных растений в условиях подзоны средней тайги Европейского Северо-Востока. Екатеринбург, УрО РАН. 1998, 115 стр.

88. Кутузова A.A., Тебердиев Д.М., Раев А.П. Создание луговых сенокосов на неиспользуемых залежных землях. Достижения науки и техники АПК, 2002, №11, стр. 16-18.

89. Ларионова A.A. Динамика интенсивности дыхания серой лесной почвы в зависимости от агроэкологических факторов. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. биол. наук. МГУ им. М.В. Ломоносова, фак. почвоведения, Москва, 1988, 20 стр.

90. Ларионова A.A., Евдокимов И.В., Курганова И.Н. и др. Дыхание корней и его вклад в эмиссию СО2 из почвы. Почвоведение, 2003, №3, стр.183-194.

91. Ларионова A.A., Розанова Л.Н. Суточная, сезонная и годовая динамика выделения СО2 из почвы. В сб. науч. трудов: Дыхание почвы, 1993, Пущино, стр. 59-68.

92. Ларионова A.A., Розанова Л.Н., Евдокимов И.В., Ермолаев A.M. Баланс углерода в естественных и антропогенных экосистемах лесостепи. Почвоведение, 2002, №2, стр. 177185.

93. Ларионова A.A., Розанова Л.Н., Самойлов Т.И. Динамика газообмена в профилесерой лесной почвы. Почвоведение, 1988, №11, стр. 68-74.

94. Левин Ф.И. Вопросы окультуривания, деградации и повышения плодородия пахотных почв. М.: МГУ, 1983, 93 стр.

95. Левин Ф.И. Количество растительных остатков в посевах полевых культур и его определение по урожаю основной продукции. Агрохимия, 1977, № 8, стр. 36-42.

96. Литвинович A.B., Павлова О.Ю., Дричко В.Ф., Чернов Д.В., Фомина A.C. Измерение кислотно-основных свойств окультуренной дерново-подзолистой песчаной почвы в зависимости от срока нахождения в залежи. Почвоведение, 2005, № 10, стр. 1232-1239.

97. Лобов A.A., Стусенко A.A. К вопросу о зарастании залежей. Проблемы повышения продуктивности лесов Дальнего Востока. Уссурийск, 1995, стр. 61-64.

98. Лыков A.M., Еськов А.И., Новиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья. М.: Россельхозакадемия ГНУ ВНИПТИОУ, 2004, 630 стр.

99. Любимов Б.П., Никольская И.И., Прохорова С.Д. Интенсивность современной овражной эрозии по Европ. территории России. Эрозия почв и русловые процессы, М.: МГУ, вып. 12, 2000, стр. 96-100.

100. Макаров Б.Н. Влияние газообразных потерь азота почвы и удобрений на загрязнение атмосферы NH3 и NO2. Химия в сельском хозяйстве, 1983, Т.21, №10, стр. 48-50.

101. Макаров Б.Н. Газовый режим почвы. М.: Агропромиздат,1988, 105 стр.

102. Макаров Б.Н. Газообразные потери азота почвы и удобрений и приемы их снижения. Агрохимия, 1994, №1, стр. 101-114.

103. Макаров Б.Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений. Агрохимия, 1993, №8, стр. 94-104.

104. Макаров Б.Н., Геращенко Л.Б. Влияние соломы и сроков внесения азотных удобрений на газообразные потери азота дерново-подзолистой почвы и удобрений. Агрохимия, 1982, №11, стр. 13-18.

105. Макаров Б.Н., Геращенко Л.Б. Размеры загрязнения атмосферы аммиаком и двуокисью азота при газообразных потерях азота почвы и удобрений. Агрохимия, 1978, №12, стр. 12-14.

106. Массо В.Я. Динамика химического состава коровьего навоза при различных технологиях его использования. Агрохимия, 1979, №5, стр. 90-98.

107. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия). Под ред. И.В. Саноцкого. М.: Медицина, 1970, 343 стр.

108. Микляева И.М. Восстановление степной растительности на залежных землях Восточной Монголии. Вестник Московского Университета, 1996, Сер.5, №1, стр. 75-81.

109. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Скворцова И.Н. и др. Агрохимические, микробиологические и фитотоксические свойства дерново-подзолистой почвы в период последействия удобрений. Агрохимия, 1999, № 7, стр. 19-23.

110. Мишустин E.H., Шильникова В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота. М.: Наука, 1968, 531 стр.

111. Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах. Отв. ред. В.Н. Кудеяров. Ин-т физ.-хим. и биологич. проблем почвоведения РАН. М.: Наука, 2007, 380 стр.

112. Мокроносов А.Т. Глобальный фотосинтез и биоразнообразие растительности. В сб.: Глобальные изменения природной среды и климата. Круговорот углерода на территории

113. Мыц Е.А., Потери аммиачного азота из навоза и приготовленных по различным технологиям компостов в зависимости от сроков запашки. Агрохимия, 1996, №7, стр.74-76

114. Назарова В.Н. Газообразные потери азота удобрений из почвы и их снижение с помощью ингибиторов нитрификации. Москва, автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 1978, 19 стр.

115. Наумов А. В. Углекислый газ и метан в почвах и атмосфере болотных экосистем Западной Сибири Сибирский экологический журнал, 2002, № 3, стр. 313-318.

116. Наумов A.B. Сезонная динамика и интенсивность выделения С02 в почвах Сибири. Почвоведение, 1994, №12, стр. 77-83.

117. Нерсесян Т.Ш., Шур-Багдасарян Э.Ф. Биологическая продуктивность природных фитоценозов. Биол. Журнал Армении, 1989, Т. 42, № 7, стр. 684-687.

118. Никитин Б.А. Влияние распашки и окультуривания почв Нечерноземья на их органическое вещество. В сб.: Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии. М.: Почвенный институт им. Докучаева, 1988, стр. 97-104.

119. Никитишен В.И., Демидов В.В., Дмитракова JI.K. Вынос азота в агроценозе. Химизация сельского хозяйства, 1990, №2, стр. 77-80.

120. Новиков В.В., Русаков A.B. Выделение и поглощение парниковых газов в мелиорированных торфяных почвах Ростовской низины (Ярославская обл.). Почвоведение, 2005, №7, стр. 844-850.

121. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. 3-е изд., перераб. и доп. Под ред. А. П. Калашникова, В. И. Фисинина, В. В. Щеглова, Н. И. Клейменова. М.: Агропромиздат, 2003, 456 стр.

122. ОНТП 17-81. Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета (ОНТП 17-81). М.: Колос, 1983, 32 стр.

123. Органические удобрения: Справочник. П.Д. Попов, В.И.Хохлов, А.А.Егоров и др.-М.: Агропромиздат, 1988,207 стр.

124. Орлов Д.С., Бирюкова О.М. Запасы углерода органических соединений в почвах Российской Федерации. Почвоведение, 1995, № 1, стр. 21-32.

125. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Розанова М.С. Реальные и кажущиеся потери органического вещества почвами Российской Федерации. Почвоведение, 1996, № 2, стр. 197-207.

126. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы: Пер. с англ. Под. ред. Б.Болина, JL: Гидрометеоиздат, 1989, 558 стр.

127. Пацукевич З.В., Козловская М.Э. Эрозионно-аккумулятивные процессы в степной зоне Европейской части России. Эрозия почв и русловые процессы, М.: МГУ, вып.12, 2000, стр. 297.

128. Педишюс Р.К. Потери азота удобрений из почвы и состав выделяющихся газообразных продуктов при различных условиях. Москва, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук, 1973, 17 стр.

129. Перемятова H.A. Актуальные проблемы охраны природы и радиоэкологической безопасности. М.: Гидрометеоиздат, 1992.

130. Попов В.В. Об «энергетической кормовой единице». Кормопроизводство, 2006, №6, стр. 31-32.

131. Почвы Московской области и их использование. Под ред. Шишова Л.Л., Войтович Н.В. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, РАСХН, 2002, Т.1, 500 стр.

132. Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (Дополнения №№1-7 к перечню ПДК №3086-84 от 27.08.84). М.: Минздрав России. 1997.

133. Продуктивность луговых сообществ. Под ред. В.М. Понятовской. Л.: Наука, 1978, 287 стр.

134. Разумовский С.М. Закономерности динамики биоценозов. М.: Наука, 1981,231 стр.

135. Распределение земельного фонда с.х. угодий РСФСР по группам почв. Москва: Минсельхоз РСФСР, Россельхозхимия, Главное управление землепользования и землеустройства, ВНИ и проектно-технологический институт химизации с.х, 1980, 107 стр.

136. Результаты агрохимического мониторинга на реперных участках. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. М.: Агроконсалт, 2001, 80 стр.

137. Реймес Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990, 638 стр.

138. Ремезов Н.П., Погребняк П.С. Лесное почвоведение. М.: Лесная промышленность, 1965, 324 стр.

139. Репневская М.А. Выделение СО2 из почвы в сосняках Кольского полуострова. Почвоведение, 1967, № 8, стр. 81-87.

140. Родин Jl. Е., Базилевич Н. И. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности. М.-Л.: Наука, 1965, 253 стр.

141. Романенко Г.А., Тютюнников А.И., Сычев В.Г. Удобрения. Значение, эффективность применения. Справочное пособие, М., ЦИНАО, 2000г., 371 стр.

142. Романовская A.A. Антропогенная эмиссия закиси азота сельскохозяйственными землями России. Автореферат на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Москва, 2000, 19 стр.

143. Романовская A.A. Эмиссия закиси азота в животноводстве Российской Федерации в 1990-2004 годах. Доклады РАСХН. 2007, № 5, стр. 42-44.

144. Романовская A.A. 2008а. Романовская A.A. Выбросы метана и закиси азота в аграрном секторе России. Метеорология и гидрология. 2008, №2, стр. 87-97.

145. Романовская A.A. 2008b. Романовская A.A. Оценка антропогенной эмиссии метана в животноводстве России в 1990-2004гг. Сельскохозяйственная биология. 2008. №6 (в печати).

146. Романовская A.A., Гитарский М.Л., Карабань Р.Т., Назаров И.М. Роль залежных земель России в поглощении атмосферного углерода. В сб.: Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 2005, Т. 20, стр. 219-237.

147. Романовская A.A. Почвенный углерод залежных земель в России. Почвоведение, 2006, № 1, стр. 52-61.

148. Романовская A.A. Эмиссии парниковых газов в аграрном секторе России. Использование и охрана природных ресурсов в России, 2003, №7-8, стр. 65-70.

149. Российский статистический ежегодник. Стат. сборник, М.: Росстат РФ, 2005, 679 стр.

150. Сазонов С.Н., Манучарова H.A., Горленко М.В. и др. Оценка микробиологического состояния дерново-подзолистой почвы, выведенной из сельскохозяйственного использования. Почвоведение, 2004, № 3, стр. 373-377.

151. Сазонов С.Н., Манучарова H.A., Горленко М.В., Умаров М.М. Естественное восстановление микробиологических свойств дерново-подзолистой почвы в условиях залежи. Почвоведение, 2005, №5, стр. 575-580.

152. Сапронов Д.В. Многолетняя динамика эмиссии СО2 из серых лесных и дерново-подзолистых почв. Автореферат на соик. степени канд. биол. наук, Пущино, 2008, 20 стр.

153. Сельское хозяйство в России. Стат. сборник, М.: Госкомстат России, 1995, 503 стр.

154. Сельское хозяйство в России. Стат. сборник, М.: Госкомстат России, 1998, 448 стр.

155. Сельское хозяйство в России. Стат. сборник, М.: Госкомстат России, 2000, 414 стр.

156. Сельское хозяйство в России. Стат. сборник. М.: Госкомстат России. 2002. 448 с.

157. Сельское хозяйство, охота и лесоводство в России. Стат. сборник. М: Росстат России, 2004, 478 стр.

158. Семенов В.М., Кравченко И.К., Кузнецова Т.В., Гальченко В.Ф., Гисперт М., Пардини Д., Боукс П., Ван Климпут О. Окисление метана в аэробных почвах: влияние природных и антропогенных факторов. Тез. докладов Второй Международной

159. Конференции «Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии», 16-18 июня 2003, Пущино, стр. 104-105.

160. Семенов С.М. Парниковые газы и современный климат Земли. М.: Издательский центр «Метеорология и гидрология», 2004,175 стр.

161. Сидорчук А.Ю., Сидорчук A.A. Система принятия решения для охраны почв в случае овражной эрозии. Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. Тез. докл. Всероссийской конференции, М. 16-18 июня 1998г., Т.2, стр. 39-42

162. Сиротенко О.Д., Романенков В.А., Грингоф И.Г. Моделирование процессов депонирования атмосферного углерода агросферой. Метеорология и гидрология, 2006, №11, стр. 81-87.

163. Скулкин И.М. Состав и продуктивность основных луговых сообществ низовьев Оби. Флора и растительность эталон, и охраняемых территорий, 1987, стр. 133-139.

164. Смагин A.B., Садовникова Н.Б., Смагина М.В., Глаголев М.В., Шевченко Е.М., Хайдапова Д.Д., Губер А.К. Моделирование динамики органического вещества почв. М.: Изд-во МГУ, 2001, 120 стр.

165. Смирнов В.Н. К вопросу о биологической активности почв под лесами южной части таежной зоны. Труды Ин-та леса АН СССР, 1954, №32, стр. 267-276.

166. Смирнов П.М. Вопросы агрохимии азота (в исследованиях с 15N). М.: ТСХА, 1982, 74 стр.

167. Смирнов П.М. Газообразные потери азота почвы и удобрений и пути их снижения. Круговорот и баланс азота в системе почва- удобрение- растение- вода. М.: Наука, 1979, стр. 56-65.

168. Смирнов П.М., Кидин В.В. Баланс меченого 15N азота удобрений и состав газообразных его потерь в почвах разной степени окультуренности. В кн.: Проблемы почвоведения, М.: Наука, 1982, стр. 82-85.

169. Смирнов П.М., Кидин В.В. Использование растениями азота удобрений и превращение его в лугово-каштановой почве Ставропольского края. Доклады ТСХА, 1973 (1974), вып. 193, стр. 21-26.

170. Смирнов П.М., Педиппос Р.К. Влияние реакции и влажности почвы на превращение азота удобрений в дерново-подзолистой почве. Доклады ТСХА, 1971, вып.169, стр. 21-25.

171. Снакин В.В. Окислительно-восстановительный потенциал почв и продукционные характеристики травянистых экосистем. Изв. РАН, Сер. Биол, 1992, № 2, стр. 295-300.

172. Снытко В.А., Нефедьева Л.Г., Дубынина С.С. Тенденции восстановления нарушенных земель. География и природные ресурсы, 1988, № 1, стр. 56-61.

173. Снытко В.А., Нефедьева Л.Г., Дубынина С.С. Травяные биогеоценозы Назаровской котловины и влияние техногенеза на их продуктивность. В кн.: Продуктивность сенокосов и пастбищ, отв. ред. A.A. Титлянова, Новосибирск, СО Наука, 1986, стр. 48-52.

174. Соколов А.Б., Фридланд В.М. Агрохимическая характеристика основных типов почв СССР. М.: Наука, 1974, 447 стр.

175. Соколов A.B., Розов H.H. Почвенно-агрохимическое районирование территории СССР. Агрохимическая характеристика почв СССР, 1976, Т. 15, стр. 5-16.

176. Соловьев Г.А., Болышева Т.Н. Применение лизиметрического метода в вегетационных опытах. Вестник МГУ, Серия 17, Почвоведение, 1982, №3, стр. 69-71.

177. Справочник по минеральным удобрениям. М.: Сельхозгиз, 1960, 552 стр.

178. Степанов А.Л. Микробная трансформация закиси азота в почвах. М.: МГУ, автореферат на соискание ученой степени доктора биологических наук, 2000,49 стр.

179. Степанов A.J1., Судницпн И.И., Умаров М.М., Галиманге Б. Влияние плотности почв и давления почвенной влаги на эмиссию закиси азота и диоксида углерода. Почвоведение, 1996, №11, стр. 1337-1340.

180. Степанов А.Л., Умаров М.М. Влияние азотных и фосфорных удобрений на азотфиксацию и денитрификацию в дерново-подзолистой почве. Вестник МГУ, Серия 17, Почвоведение, 1984, №4, стр. 52-54.

181. Степанов А.Л., Умаров М.М., Кромка М. Выделение и потребление закиси азота почвами различных типов. Тез. докл. IX Международного симпозиума по биогеохимии окружающей среды. 4-8 сентября 1989. Москва, 1989, стр. 18.

182. Стрельникова P.A., Филимонов Д.А. Влияние температуры и влажности на размеры газообразных потерь азота удобрений и микробиологические процессы в почве. Агрохимия, 1981, №11, стр. 145-151.

183. Суков A.A. Баланс азота удобрения при возрастающих дозах его внесения под яровую пшеницу. Агрохимия, 1998, №6, стр. 42-45.

184. Титлянова A.A. Первичная продукция и запасы гумуса в экосистемах. Проблемы почвоведения в Сибири. Новосибирск, 1990, стр. 47-53.

185. Титлянова A.A., Булавко Г.И., Кудряшова С.Я., Наумов A.B., Смирнов В.В., Танасиенко A.A. Запасы и потери органического углерода в почвах Сибири. Почвоведение, 1998, №1, стр. 51-59.

186. Титлянова A.A., Кирюшин В.И., Охиняк И.П. Круговорот азота и углерода в агроценозе пшеницы. Агроценозы степной зоны, Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1984, стр. 207-214.

187. Титлянова A.A., Кудряшова С.Я. Косых Н.П., Шибарева C.B. Биологический круговорот углерода и его изменение под влиянием деятельности человека на территории Южной Сибири. Почвоведение, 2005, № 10, стр. 1240-1250.

188. Трофимова Т.А. Влияние различных обработок на показатели биологической активности чернозема обыкновенного. Почвозащитная обработка и рациональное применение удобрений. Каменная степь, 1989, стр. 46-49.

189. Турганаев В.В., Пестерева Т.А. Динамика растительности на заброшенных пахотных угодьях южной части Вятско-Камского бассейна (Удмуртия). Ботанический журнал, 1976, №6, стр. 1265-1272.

190. Тюлин В.В., Кузнецов Н.К. Содержание углекислого газа в почвенном воздухе и дыхание дерново-подзолистых почв. Труды Кировского с.-х. ин-та (агрохимия). Киров 1971, стр. 280-289.

191. Углерод в лесном фонде и сельскохозяйственных угодьях России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005, 200 стр.

192. Умаров М.М., Шабаев В.П., Степанов А.Л., Болышева Т.Н. Азотфиксирующая и денитрифицирующая активность серой лесной почвы и трансформация азота при внесении азотных удобрений. Агрохимия, 1996, № 2, стр. 3-10.

193. Унежев Х.М. Количество органических остатков у разных видов многолетних бобовых трав в горной зоне Северного Кавказа. В сб.: Тезисы докладов 4 международной научной конференции СОИСАФ «Биологический азот в растениеводстве». М., 1996, стр. 99-100.

194. Усович H.A., Лаппо Л.И., Матусевич A.B. Характеристика режима выноса азота и фосфора с сельскохозяйственных угодий, расположенных на мелиорированных землях.

195. Изучение процессов формирования химического состава природных вод в условиях антропогенного воздействия, Ленинград, 1987,4.1, стр. 171-172.

196. Утехин В.Д., Хоанг Тьюнг. Структура и продуктивность фитомассы луговой степи. Биота основных геосистем центральной лесостепи. М.: ИГ АН СССР, 1976, стр.7-24.

197. Физико-географическое районирование СССР. Под ред. H.A. Гвоздецкого. М: Изд-во МГУ, 1968. 578 стр.

198. Фокин А.Д. Методические подходы и рекомендации по оценке главных составляющих гумусового баланса почв. Органическое вещество пахотных почв. Москва, 1987, стр. 36-44.

199. Чернова Н.М., Вызова Ю.В., Уваров A.B. Метаболическая активность и биомасса клещей в подстилке. Роль животных в функционировании экосистем. Под ред. Н.М. Черновой. М.: Наука, стр. 151-154.

200. Чертов О.Г. Имитационная модель минерализации и гумификации лесной подстилки. Журнал общей биологии, 1985, Т.46, стр. 794-804.

201. Чертов О.Г. Экология лесных земель. Л.: Наука, 1981, 192 стр.

202. Чертов О.Г., Комаров A.C. Имитационная модель динамики органического вещества почв. Вестник С.-Петербургского ун-та, Сер.З, 1996, Вып.1, стр. 104-109.

203. Чертов О.Г., Прохоров В.М., Кветная О.М. О моделировании почвенных процессов. Почвоведение, 1978, № 11, стр. 138-146.

204. Чупрова В.В. Углерод и азот в агроэкосистемах Средней Сибири. Красноярск: Краснояр. Гос. Университетет, 1997, 166 стр.

205. Шильников И.А., Ермалаев С.А., Аканова Н.И. Баланс кальция и динамика кислотности пахотных почв в условиях известкования. М.: ВНИИА, 2006, 150 стр.

206. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М.: Мир, 1965, 424 стр.

207. Ягодин Б.А. Теоретические основы фиксации молекулярного азота и роль биологического азота в земледелии СССР. М.: ТСХА каф. агрон. и биол. химии, 1981, 44 стр.

208. Achard, F., et al. Improved estimates of net carbon emissions from land cover change in the tropics for the 1990s. Global Biogeochem. Cycles, 2004, 18, GB2008, doi:10.1029/2003GB002142.

209. Agren G., Bosatta E. Theoretical ecosystem ecology Understanding element Cycling. Cambridge: Cambridge Univ. press, 1996, 234 p.

210. Agren G.I., McMurtrie R.E., Parton W.J. et al. State of the art of models of production decomposition linkages in conifer and grassland ecosystems. Ecol. Appl. 1991, V.l, pp. 118138.

211. Amon, В., Th. Amon, J. Boxberger, and Ch. Alt. Emissions of NH3, N2O, and CH4 from Dairy Cows Housed in a Farmyard Manure Tying Stall (Housing, Manure Storage, Manure Spreading). Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2001, 60, pp. 103-113.

212. ASAE Standards 1999, 46th Edition. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI

213. Baldocchi, D.D. Assessing the eddy covariance technique for evaluating carbon dioxide exchange rates of ecosystems: past, present and future. Global Change Biology, 2003, 9(4), pp. 479-492.

214. Basset-Mens C., van der Werf H.M.G. Scenario-Based environmental assessment of fanning systems: the case of pig production in France. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2005,105, pp.127-144.

215. Bauer I.E., Bhatti J.S., Cash K.J., Tarnocai C., Robinson S.D. Developing statistical models to estimate the carbon density of organic soils. Can. J. Soil. Sci., 2006, 86, pp. 295-304.

216. Bellamy, P.H., Loveland, P.J., Bradley, R.I., Lark, R.M. & Kirk, G.J.D. Carbon losses from all soils across England and Wales 1978-2003. Nature, 2005, 437(8), pp. 245-248.

217. Boeckx, P. ,Van Cleemput, O.: Estimates of N2O and CH4 fluxes from agricultural lands in various regions in Europe. Nutr. Cycl. Agroecosyst, 2001, 60, pp. 35-47.

218. Bouwman, A.F., L.J.M. Boumans, and N.H. Batjes. Global Estimates of Gaseous Emission of NH3, NO and N2O from Agricultural Land. Food and Agriculture Organization, Rome, 2001, 57 p.

219. Bouwman, A.F., L.J.M. Boumans, and N.H. Batjes. Modeling global annual N2O and NO emissions from fertilized fields. Global Biogeochem. Cycles, 2002, 16(4), 1080, doi: 10.1029/2001GB001812.

220. Bruun S., Christensen B.T., Hansen E.M., Magid J., Jensen L.S. Calibration and validation of the soil organic matter dynamics of the Daisy model with data from the Askov long-term experiments. Soil Biology and Biochemistry, 2003, 35, pp. 67-76.

221. Bruun S., Jensen L.S. Initialization of the soil organic matter pools of the Daisy model. Ecological Modelling, 2002, 153, pp. 291-295.

222. Chapin F.S., Matthews E. Boreal carbon pools: approaches and constrains in global extrapolations. In: Carbon cycling in boreal forests and sub-artic ecosystems, Vinson, T.S., Kolchugina, T.P. (ed.), EPA, 1994, pp. 9-20.

223. Chapman D.F., Lemaire G. Morphogenic and structural determinants of plant regrowth after defoliation. In: Grasslands for Our World, edited by M. J. Baker, SIR. Wellington. New Zealand, 1993, pp. 55-64.

224. Chen, Y-H., and R.G. Prinn. Estimation of atmospheric methane emission between 19962001 using a 3-D global chemical transport model. J. Geophys. Res., 2006, 111, D10307, doi: 10.1029/2005JD006058.

225. Chertov O.G. and Komarov A.S. SOMM: a model of soil organic matter dynamics. Ecological Modelling, 1997, 94, pp. 177-189.

226. Chertov O.G. SPECOM a single tree model of pine stand/raw humus soil ecosystem. Ecological Modelling, 1990, 50, pp. 107-132.

227. Chertov O.G., Komarov A.S., Karev G.P. Modern approaches in forest ecosystem modeling. Leiden; Boston; Koln: Brill, 1999, 130 p.

228. Chertov O.G., Komarov A.S., Nadporozhskaya M.A., Bykhovets S.S., Zudin S.L. ROMUL a model of forest soil organic matter dynamic as a sustainable tool for forest ecosystem modelling. Ecological Modelling, 2001, V. 138, pp. 289-308.

229. Christensen S. N2O- formation during soil cropping. Denitrification in the nitrogen cycle, New York and London, Plenum press, 1985, pp. 135-144.

230. Christensen S., Tiedje J.M. Denitrification in the field, analysis of spatial and temporal variability. Nitrogen efficiency in agricultural soils, London, New York, Elsevier appl. Science, Cop. 1988, pp. 295-301.

231. Christensen, T.R., A. Ekberg, L. Strom, M. Mastepanov. Factors controlling large scale variations in methane emission from wetlands. Geophys. Res. Lett., 2003, 30, 1414, doi: 10.1029/2002GL016848.

232. Christensen, T.R., et al. Thawing sub-arctic permafrost: Effects on vegetation and methane emissions. Geophys. Res. Lett., 2004, 31, doi:10.1029/2003GL018680.

233. Cicerone, R.J. and Shetter, J.D. Sources of atmospheric methane: Measurements in rice paddies and a discussion. Journal of Geophysical Research, 1981, 86, pp. 7203-7209.

234. Cleemput O.V., Abboud S., Baert L. Denitrification and interaction between its intermediate compounds. Nitrogen efficiency in agricultural soils, London, New York, Elsevier appl. Science, Cop. 1988, pp. 302-311.

235. Coleman K., Jenkinson D.S. RothC-26.3 A Model for the turnover of carbon in soil. In: Evaluation of Soil Organic Matter Models, Powlson, D.S., Smith, P., Smith, J.U., SpringelVerlag Berlin Heidelberg. NATO ASI Series, 1996, V. 138, pp. 237-246.

236. Coleman K., Jenkinson D.S. ROTHC-26.3: A model for the turnover of carbon in soil. Rothamsted:harpenden, Herts, 1995.

237. Conant R.T., Paustian K. Potential soil carbon sequestration in overgrazed grasslandecosystems. Global biogeochemical cycles, 2002, V. 16(4), pp. 1143-1151.

238. Conrad, R. Control of methane production in terrestrial ecosystems. In: Exchange of Trace Gases between Terrestrial Ecosystems and the Atmosphere, M.O. Andreae and D.S. Schimel(eds.), 1989, pp. 39-58.

239. Covington W.W. Changes in the forest floor organic matter and nutrient content following clear cutting in northern hardwoods. Ecology, 1981, 62, pp. 41-48.

240. Crutzen, P. J., M. O. Andreae. Biomass burning in the tropics: Impact on atmospheric chemistry and biogeochemical cycles, Science, 1990,250, pp. 1669-1678.

241. Davidson E.A., Ackerman I.L. Changes in soil carbon inventories following cultivation of previously untilled soils. Biogeochemistry, 1993, V. 20, pp. 161-193.

242. De Angelis D.L., Gross L.J. (ed.) Individual-based models and approaches in ecology: Populations, communities and ecosystems. N.Y.; L.: Chapman and Hall, 1992, 525 p.

243. De Haen H.; Thoroe C. Impacts of land-set-aside programmes in the Federal Republic of Germany. Resource adjustment and Europ. agriculture, 1987; T. B3, pp. 67-84.

244. DeFries, R.S., et al. Carbon emissions from tropical deforestation and regrowth based on satellite observations for the 1980s and 1990s. Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A., 2002, 99(22), pp. 14256-14261.

245. Ding W., Cai Y., Cai Z., Yagi K., Zheng X. Nitrous oxide emissions from an intensively cultivated maize-wheat rotation soil in the North China Plain. Science of the Total Environment, 2007, V. 373, pp. 501-511.

246. Dong H., Mangino J., McAllister T.A., Hatfield J.L., Johnson D.E., Romanovskaya A., Lassey K.R., Lima M.A. Emissions from livestock and manure management. In: 2006 IPCC

247. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Volume 4, Chapter 10. Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. and Tanabe K. (eds). Published: IGES, Japan. 2006.

248. Dubgaard A.; Rude S. Optimum use of marginal agriculturad land in Denmark. Resource adjustment and Europ. agriculture, 1987; T. B3, pp. 85-101.

249. Dutaur L., Verchot L.V. A global inventory of the soil CH4 sink. Global biogeochemical cycles, 2007, V.21, GB4013, doi:10.1029/2006GB002734.

250. Falloon P., Smith P., Coleman K., Marshall S. Estimating the size of the inert organic matter pool from total soil organic carbon content for use in the Rothamsted carbon model. Soil Biol. Biochem., 1998, 30, pp. 1207-1211.

251. Falloon P.D., Smith P. Modelling refractory soil organic matter. Biol. Fértil. Soils, 2000, 30, pp. 388-398.

252. Fantys M. Ochrana zemedelskeho pudniho fondu a nahradni rekultivace. Hospod. Zpravodaj, 1988; T. 12, p. 5.

253. Fishman, J., K. Fakhruzzaman, B. Cros, and D. Nganga. Identification satellite analyses of widespread pollution in the southern hemisphere deduced from, Science, 1991, 252, pp. 16931696.

254. Franko U., Crocker G.J., Grace P.R., Klir J., Korschens M., Poulton P.R., Richter D.D. Simulating trends in soil organic carbon in long-term experiments using the CANDY model. Geoderma, 1997, 81, pp. 109-120.

255. Frydrych J. Spontanni uhory v marginalni oblasti Beskyd. Uroda, 1998; R.46, c.8, S. 10-11.

256. Global estimates of gaseous emissions of NH3, NO and N2O from agricultural land. International fertilizer industry association, Food and agriculture organization of the United Nations. Rome, 2001, 106 p.

257. GPG, 2000. Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories. IPCC-IGES-OECD-IEA, Japan, 2000.

258. Granli T., Bockman O.C. Nitrous oxide from agriculture. Norwegian journal of agricultural sciences, 1994, suppl. 12, pp. 7-125.

259. Grant R.F., Juma N.G., McGill W.B. Simulation of carbon and nitrogen transformations in soil: mineralization. Soil Biology and Biochemistry, 1993a, 25, pp. 1317-1329.

260. Grant R.F., Juma N.G., McGill W.B. Simulation of carbon and nitrogen transformations in soil: microbial biomass and metabolic products. Soil Biology and Biochemistry, 1993b, 25, pp. 1331-1338.

261. Harasimiuk A. The impact birch trees communities on chemical properties of soils in central Poland. Ekologia (Bratislava). 2006, V.25, suppl. 1, pp. 58-65.

262. Harper L.A., R.R. Shaphe, and J.D. Simmons. Ammonia Emissions from Swine Houses in the Southeastern United States. J. Environ. Qual., 2004, 33, pp. 449-457.

263. Haynes R.J., Sherlock R.R. Gaseous losses of nitrogen. Mineral nitrogen in the plant- soil system, Orlando etc., Acad. Press, 1986, pp. 242-301.

264. Hays M.D., Fine P.M., Geron C.D., Kleeman M.J., Gullett B.K. Open burning of agricultural biomass: physical and chemical properties of particle-phase emissions. Atmospheric Environ., 2005, Y.39, pp. 6747-6764.

265. Hein, R., P.J. Crutzen, and M. Heimann. An inverse modeling approach to investigate the global atmospheric methane cycle. Global Biogeochem. Cycles, 1997, 11, pp. 43-76.

266. Hill D.T. Design of Digestion Systems for Maximum Methane Production. Transactions of the ASAE, 1982,25,1, pp. 226-230.

267. Hill D.T. Methane Productivity of the Major Animal Types. Transactions of the ASAE, 1984, 27, 2, pp. 530-540.

268. Hirsch, A.I., et al: Inverse modeling estimates of the global nitrous oxide surface flux from 1998-2001. Global Biogeochem. Cycles, 2006, 20, GB1008, doi:10.1029/2004GB002443.

269. Hoffmann, Sandor; Schulz, Elke; Csitari, Gabor; Banko, Laszlo. Influence of mineral and organic fertilizers on soil organic carbon pools. Archives of Agronomy and Soil Science. Dec 2006, V.52, 6, pp.627-635.

270. Holter, J.B. and. Young, A.J. Nutrition, feeding and calves: methane prediction in dry and lactating holstein cows. Journal of Dairy Science, 1992, 75, pp. 2165-2175.

271. Houghton R.A. Revised estimates of the annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use and land management 1850-2000. Tellus, 2003, V. 55B, pp. 378-390.

272. Houghton, R.A., The annual net flux of carbon to the atmosphere from changes in land use 1850-1990. Tellus, 1999, 51B, pp. 298-313.

273. Houweling, S., F. Dentener, and J. Lelieveld. Simulation of preindustrial atmospheric methane to constrain the global source strength of natural wetlands. J. Geophys. Res., 2000, 105, pp. 17243-17255.

274. Hutchings, N.J., S.G. Sommer, J.M. Andersen, and W.A.H. Asman. A detailed ammonia emission inventory for Denmark. Atmospheric Environment, 2001, 35, pp. 1959-1968.

275. Inoko A. Evaluation of maturity of various composted materials. JARQ, 1985, Y.19, 2, pp. 103-108.

276. IPCC 2001. Climate Change 2001, Synthesis Report of the IPCC Third Assessment Report. United Kingdom and New York, Cambridge: University Press, 2001.

277. IPCC, 1997. Revised 1996 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Paris: IPCC-OECD-IEA, 1997.

278. IPCC, 2003. Руководящие указания по эффективной практике для землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства. Программа МГЭИК по национальным кадастрам парниковых газов. МГЭИК, 2003.

279. IPCC, 2006. 2006 IPCC Guidelines for national Greenhouse Gas Inventories. Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S., Buendia L., Miwa K., Ngara T. and Tanabe K. (eds.) IGES. Japan, 2006.

280. IPCC, 2007. Climate Change 2007. The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the IPCC. United Kingdom and New York, Cambridge: University Press, 2007.

281. Jenkinson D.S. The turnover of organic carbon and nitrogen in soil. Philosophical transactions of the Royal Society, 1990, V. B329, pp.361-368.

282. Jenkinson D.S., Adams D.E., Wild A. Model estimates of CO2 emissions from soil in response to global warming. Nature, 1991, 351, pp. 304-306.

283. Jenkinson D.S., Coleman K. Calculating the annual input of organic matter to soil from measurements of total organic carbon and radiocarbon. Eur. J. Soil. Sci., 1994, 45, pp. 167-174.

284. Jenkinson D.S., Harris H.C., Ryan J., McNeil A.M., Pilbeam C.J., Coleman K. Organic matter turnover in a calcareous clay soil from Syria under a two-course cereal rotation. Soil Biol. Biochem., 1999, 31, pp. 687-693.

285. Johnson, K.A. and Johnson, D.E. Methane emissions from cattle. Journal of Animal Science, 1995, 73, pp. 2483-2492.

286. Kalzendorf C.; Kretzschmar G. Nicht immer dem Zufall ueberlassen. Landwirtsch.-Bl.Weser-Ems, 2000; Jg.147,14, S. 56-58.

287. Keller, M., et al. Soil-atmosphere exchange for nitrous oxide, nitric oxide, methane, and carbon dioxide in logged and undisturbed forest in the Tapajos National Forest, Brazil. Earth Interactions, 2005, 9, pp. 1-28, doi:10.1175/EI125.1.

288. Kelly R.H., Parton W.J., Crocker G.J., Grace P.R., Klir J., Korschens M., Poulton P.R., Smith J.U., Elliott E.T. Simulating trends in soil organic carbon in long-term experiments using the CENTURY model. Geoderma, 1997, 81, pp. 75-90.

289. Kessavalou A., Mosier A.R., Doran J.W., Drijber R.A., Lyon D.J., Heinemeyer O. Fluxes of carbon dioxide, nitrous oxide, and methane in grass sod and winter wheat-fallow tillage management. Journal of Environmental Quality, 1998, V. 27, pp. 1094-1104.

290. Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. Increase and seasonal cycles of nitrous oxides in the earth's atmosphere. Tellus, 1983, V.35B, pp. 161-169.

291. Kowalenko C.G., Ivarson K.C., Cameron D.R. Effect of moisture content, temperature and nitrogen fertilization on carbon dioxide evolution from field soils. Soil Biology and Biochemistry, 1978, V. 10, pp. 417-423.

292. Kravchenko I. K., V.M. Semyonov, T.V. Kuznetsova, L.E. Dulov, N.A. Semyonova, V.F. Galchenko, P. Boeckx, O. Van Cleemput. Methane oxidation and nitrogen transformations in gray forest soil. Soil Science, 2003, 12, pp. 869-879.

293. Kravchenko, I.K.; Yu, K. Relationship between major soil properties and culturable microorganisms affecting CH4 and N2O dynamics in rice soils. Archives of Agronomy and Soil Science, Dec 2006, V.52, 6, pp. 607-615.

294. Kroeze, C., E. Dumont, S.P. Seitzinger. New estimates of global emissions of N2O from rivers and estuaries. Environ. Sci., 2005, 2, pp. 159-165.

295. Lagergren, F., Grelle, A., Lankreijer, H., Molder, M., Lindroth, A. Current carbon balance of the forested area in Sweden and its sensitivity to global change as simulated by Biome-BGC. Ecosystems, 2006, 9(6), pp. 894-908.

296. Land Use, Land Use Change and Forestry. Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Watson R.T., Noble I. R., Bolin B., et al., eds., Cambridge University Press, Cambridge, 2000, 375 p.

297. Larionova A.A., Rozanova L.N., Yevdokimov I.V. et al. Land-use change and management effects on carbon sequestration in soils of Russia's south taiga zone. Tellus, 2003, V. 55B, pp. 331-337.

298. Lettens, S., Van Orshoven, J., Van Wesemael, B., Muys, B. Perrin, D. Soil organic carbon changes in landscape units of Belgium between 1960 and 2000 with reference to 1990. Global Change Biology, 2005, 11(12), pp. 2128-2140.

299. Li C., Folkring S., Harris R. Modelling carbon biogeochemistry in agricultural soils. Global Biochemical Cycles, 1994, 8, pp. 237-254.

300. Lindahl B.O., Taylor A.F.S., Finlay R.D. Defining nutritional constraints on carbon cycling in boreal forests towards a less 'phytocentric' perspective. Plant and Soil, 2002, 242, pp. 123135.

301. Liu J., Ashton P.S. Individual-based simulation models for forest succession and management. Forest Ecol. And Manag., 1995, V.73, pp. 157-175.

302. Mangino, J., D. Bartram, A. Brazy. Development of a Methane Conversion Factor to Estimate Emissions from Animal Waste Lagoons. Presented at U.S. EPA's 17th Annual Emission Inventory Conference, Atlanta GA, April 16-18, 2002.

303. Mann L.K. Changes in soil carbon after cultivation. Soil Science, 1986, V. 142, pp. 279288.

304. McGill W.B. Review and classification of ten Soil Organic Matter (SOM) Models. In: Evaluation of Soil Organic Matter Models, Powlson D.S., Smith P., Smith J.U., Springel- Verlag Berlin Heidelberg. NATO ASI Series, 1996, V. 138, pp. 111-132.

305. McMillan A.M.S., Goulden M.L., Tyler S.C. Stoichiometry of CH4 and C02 flux in a California rice paddy. Journal of Geophysical Research, 2007, V. 112, GO 1008, doi: 10.1029/2006JG000198.

306. Miglietta F., Gioli B., Hutjes R.W.A., Reichstein M. Net regional ecosystem CO2 exchange from airborne and ground-based eddy covariance, land-use maps and weather observations. Global Change Biology, 2007, 13, pp. 548-560.

307. Mikaloff Fletcher S.E. et al. CH4 sources estimated from atmospheric observations of CH4 and its13C/12Cisotopic ratios: 1. Inverse modeling of source processes. Global Biogeochem. Cycles, 2004,18, GB4004, doi:10.1029/2004GB002223.

308. Minami K. The effect of nitrogen fertilizer use and other practices on methane emission from flooded rice. Fertilizer Research, 1995, 40, pp. 71-84.

309. Moller H. B., S. G. Sommer, B. Ahring. Biological Degradation and Greenhouse Gas Emissions during Pre-Storage of Liquid Animal Manure. Journal of Environmental Quality,2004, 33, pp. 27-36.

310. Mosier A.R. Nitrous oxide emissions from agricultural soils. Fertilizer research, 1994, 37, pp. 191-200.

311. Mosier A.R., Kroeze C. A new approach to estimate emissions of nitrous oxide from agriculture to the global N2O budget. Internat. Global Atmospheric Chemistry (IGAC), News Letter, March 1998, 12, pp. 17-25.

312. Munch J.C. Composition of denitrification product as affected by ecological conditions and type of denitrifying microorganisms. Mitt, der Deutschen Bodenkundlichen Gesellsehaft, 1993, 69, pp. 379-384.

313. Nadelhoffer K.J., Raich J.W. Fine root production estimates and belowground carbon allocation in forest ecosystems. Ecology, 1992, 73(4), pp. 1139-1147.

314. Naqvi S.W.A. et al. Increased marine production of N2O due to intensifying anoxia on the Indian continental shelf. Nature, 2000,408 (6810), pp. 346-349.

315. Neill C. et al. Rates and controls of nitrous oxide and nitric oxide emissions following conversion of forest to pasture in Rondonia. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2005, 71, pp. 1-15.

316. Neue H.U., Sass R. Trace gas emissions from rice fields. In: Prinn R.G. (ed.) Global Atmospheric-Biospheric Chemistry. Environmental Science Res. 48. Plenum Press, New York, 1994, pp. 119-148.

317. Nevison C.D., Esser G., Holland E.A. A global model of changing N2O emissions from natural and perturbed soils. Climate Change, 1996, 32, pp. 327-378.

318. Nevison C.D., J.H. Butler, J.W. Elkins. Global distribution of N20 and the N20/A0U yield in the subsurface ocean. Global Biogeochem. Cycles, 2003, 17(4), p. 1119, doi:10.1029/2003GB002068.

319. Nevison C.D., T. Lueker, R.F. Weiss. Quantifying the nitrous oxide source from coastal upwelling. Global Biogeochem. Cycles, 2004,18, GB1018, doi:10.1029/2003GB002110.

320. Nilsson S., Shvidenko A., Stolbovoi V., Gluk M., Jonas M., Obersteiner M. Full carbon account for Russia. Interim report, IIASA, Austria, IR-00-021, 2000, 181 p., available at http://www.iiasa.ac.at/Publications/Documents/IR-00-021 .pdf.

321. NIR Denmark, 2005. Denmark's national inventory report 2005. Ministry of the Environment, Denmark, National Environmental Research Institute, 2005, 135 p.

322. NIR Finland, 2005. Greenhouse gas emissions in Finland 1990-2003. National inventory report. Finland: Ministry of Environment, 2005, 97 p.

323. NIR Italy, 2005. Italian greenhouse gas inventory 1990-2003. National inventory report 2004. Agency for the Protection of the Environment and for Technical Services. Italy, 2005, 151 P

324. NIR Norway, 2005. National inventory report 2005. Norway: Norwegian Pollution Control Authority (SFT), Norwegian Ministry of Environment, 2005, 189 p.

325. NIR Portugal, 2005. Portuguese national inventory report on greenhouse gases 19902003. Institute for the Environment. Ministry for the Environment and Land-Use Planning. Amodora. Portugal, 2005, 407 p.

326. NIR Sweden, 2005. Sweden's national inventory report 2005. Sweden: Swedish Environmental Protection Agency, 2005, 179 p. Available at www.naturvardsverket.se.

327. Nitrogen losses and surface run-off from landspreading of manures: Junk for the Conmiss of the Europ. Communities. Developments in plant and soil sciences, ISBN 90- 247- 2405- 8, 1981, V.2, XIV, 471 p.

328. Nommick H. Ammonium fixation and other reactions involving a nonenzymatic immobilization of mineral nitrogen in soil. Soil nitrogen. Agronomy. Madison (Wis.), 1965, 10, pp. 198-258.

329. Nouchi I., Mariko S., Aoki K. Mechanism of methane transport from the rhizosphere to the atmosphere through rice plants. Plant Physiology, 1990, 94, pp. 59-66.

330. O'Mara F. Greenhouse Gas Production from Dairying: Reducing Methane Production. Advances in Dairy Technology, 2004, V. 16, pp. 295 -309.

331. Ogle S.M., Paustian K. Soil organic carbon as an indicator of environmental quality at the national scale: inventory monitoring methods and policy relevance. Canadian Journal of Soil Science, 2005, 85, pp. 531-540.

332. Olivier J.G.J., A.F. Bouwman, K.W., Van Der Hoek, J.J.M. Berdowski. Recent trends in global greenhouse emissions regional trends 1970-2000 and spatial distribution of key sources in: 2000. Environ. Sci., 2005, 2, pp. 81-99.

333. Parikhit S., P.V. Hobbs, R.J. Yokelson, D.R. Blake, S. Gao, T.W. Kirchstetter. Emissions from miombo woodland and dambo grassland savanna fires. Journal of geophysical research, 2004, V.109, D11305, doi: 10.1029/2004JD004521.

334. Parshotam A., Saggar S., Tate K., Parfitt R. Modeling organic matter dynamics in New Zealand soils. Environ. Intern., 2001, V.27, pp. 111-119.

335. Parton W.J. The CENTURY model. In: Evaluation of Soil Organic Matter Models, Powlson D.S., Smith P., Smith J.U., Springel- Verlag Berlin Heidelberg. NATO ASI Series, 1996, V. 138, pp. 283-291.

336. Parton W.J., Rassmussen P.E. Long-term effects of crop management in wheat-fallow: II. CENTURY model simulations. Soil Sci. Soc. Am. J., 1994, 58, pp. 530-536.

337. Parton W.J., Stewart J.W.B., Cole C.V. Dynamics of C, N, P and S in grasslands soils: A model. Biogeochemistry, 1988, V.5, pp.109-131.

338. Pastor J., Post W.M. Development of a Linked Forest Productivity — Soil Process Model. Oak Ridge National Laboratory ORNL/TM-9519. 1985,168 p.

339. Paustian K., Parton W.J., Persson J. Modelling soil organic matter in organic-amended and nitrogen-fertilized long-term plots. Soil Science Society America Journal, 1992, 56, pp. 476-488.

340. Peltoniemi M., Thiirig E., Ogle S., Palosuo T., Shrampf M. et al. Models in country scale carbon accounting of forest soils. Silva Fennica, 2007, 41(3), pp. 575-602.

341. Perala P., Kapuinen P., Esala M., Tyynela S., Regina K. Influence of slurry and mineral application techniques on N2O and CH4 fluxes from a barley field in southern Finland. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2006, 117, pp.71-78.

342. Persson H. Root dynamics in a young Scots pine stand in Central Sweden. Oikos, 1978, 30, pp. 508-519.

343. Post W.M., Izaurralde R.C., Mann L.K., Bliss N. Monitoring and verifying changes of organic carbon in soil. Climatic Change, 2001, 51(1), pp. 73-99.

344. Post W.M., Kwon K.C. Soil carbon sequestration and land use change: processes and potential. Global Change Biol., 2000, V. 6, pp. 317-327.

345. Post W.M., Mann L.K. Changes in soil organic carbon and nitrogen as result of cultivation. In: Soils and the Greenhouse Effect (ed. Bouwman A.F.) John Wiley. New York. 1990, pp. 401406.

346. Potter C.S., Randerson J.T., Field C.B., Matson P.A., Vitousek P.M., Mooney H.A., Klooster S.A. Terrestrial ecosystem production: a process model based on satellite and surface data. Global Biogeochemical Cycles, 1993, 7, pp. 811-841.

347. Powlson D.S., Smith P., Smith J. (eds.) Evaluation of Soil Organic Matter Models. NATO ASI Series, 138. 1996. Springer Verlag, Berlin Heidelberg.

348. Priess J., Folster H. Microbial properties and soil respiration in submontane forest of Venezuelian Guyana: characteristics and response to fertilizer treatments. Soil Biology and Biochemistry, 2001, V. 33, pp. 503-509.

349. Wassmann R., Aulakh M.S., Lantin R.S., Rennenberg H., Aduna J.B. Methane emission patterns from rice fields planted to several rice cultivars for nine seasons. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2002, 64, pp. 111-124.

350. Raich J.W., Potter C.S. Global patterns of carbon dioxide emission from soils. Global Biogeochemical Cycles, 1995, V.9, pp. 23-36.

351. Rochette P., Desjardins R.L., Gregorich E.G., Pattey E., Lessard R. Soil respiration in barley (Hordeum vulgare L.) and fallow fields. Canad. J. Soil SC., 1992, V.72, 4, pp.591-603.

352. Romanovskaya A.A, Gytarsky M.L, Karaban R.T, Konyushkov D.E, Nazarov I.M. Nitrous oxide emission from agricultural lands in Russia. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2002, V.7,1, pp.31-43.

353. Romanovskaya A.A. GHG fluxes from agriculture and land-use change in Russia. In proceedings of Workshop on Agricultural Air Quality: State of the Science, 5-8 June 2006. Potomac, Maryland near Washington, DC, USA, pp. 1059-1069.

354. Romanya J., Cortina J., Falloon P., Coleman K., Smith P. Modelling changes in soil organic matter after planting fast-growing Pinus radiate on Mediterranean agricultural soils. Eur. J. Soil Sci., 2000, 51, pp. 627-641.

355. Rotz C.A. Management to reduce nitrogen losses in animal production. Journal of Animal Science, 2004, 82 (E.Suppl.), pp. El 19-E137.

356. Ryzhova I.M. The analysis of stability and bifurcation of carbon turnover in soil-vegetation systems on the basis of the nonlinear model. Syst. Anal. Modelling Simulation, 1993, V.12, pp.139-145.

357. Safley L.M., Casada M.E., Woodbury J.W., Roos K.F. Global Methane Emissions from Livestock and Poultry Manure. US Environmental Protection Agency, Global Change Division, Washington, D.C., February 1992, EPA/400/1091/048.

358. Sanhueza E. The role of the atmosphere in nitrogen cycling. Plant and soil, 1982, V. 67, 13, pp. 61-71.

359. Sass R. L., F. M. Fisher, Y.B. Wang, F. T. Turner, M. F. Jund. Methane Emission from Rice Fields: The Effect of Flood Water Management, Global Biogeochemical Cycles, 1992, 6, pp. 249-262.

360. Sass R.L., Fisher F.M. Turner F.T., Jund M.F. Methane emissions from rice fields: the effect of flood water management. Global Biogeochem. Cycles, 1991, 5, pp. 335-350.

361. Scheehle E.A., Irving W.N., Kruger D. Global anthropogenic methane emission. In: Non-C02 Greenhouse Gases (Van Ham, J.A.P. Baede, R. Guicherit, and J.Williams-Jacobse (eds)). Millpress, Rotterdam, 2002, pp. 257-262.

362. Schlesinger W.H., Reynolds J.F., Cunningham G.L., Huenneke L.F., Jarrell W.M., Virginia R.A., Whitford W. G. Biological feedbacks in global desertification. Science, 1990, V. 247, pp. 1043-1048.

363. Silvola J., Vâlijoki J., Aaltonen H. Effect of draining and fertilization on soil respiration at three ameliorated peatland sites. Acta For. Fenn., 1985, V. 191, pp. 1-32.

364. Smith K.A., Conen F. Impacts of land management on fluxes of trace greenhouse gases. Soil Use Management, 2004,20, pp. 255-263.

365. Soprani C. E il bosco l"alternativa alia politica del maggese. Terra Vita, 1988; V. 19, 15, pp.37-39.

366. Steed Jr. J., Hashimoto A.G. Methane Emissions from Typical Manure Management Systems. Bioresource Technology, 1994, 50, pp. 123-130.

367. Stolbovoi V. Carbon in Russian Soil. Climatic Change, 2002, V.55,1-2, pp. 131-156.

368. Stehl G., Bostrmn B., Lindqvist H., Lindroth A., Nilsson J., Olsson M. Methodological options for quantifying changes in carbon pools in Swedish forests. Studia Forestalia Suecica, 2004, 214, pp. 1-46.

369. Svensson B.H., Klemedtsson L., Rosswall T. Preliminary field denitrifícation studies on nitrate- fertilized and nitrogen- fixing crops. Denitrifícation in the nitrogen cycle, New York and London, Plenum press, 1985, pp.157-170.

370. Takai Y. The mechanism of methane fermentation in flooded paddy soil. Soil Science and Plant Nutrition, 1970, 16, pp. 238-244.

371. Thornthwaite C.W. An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, 1948, 38, pp. 55-94.

372. Thuries L., Pansu M., Feller C. et al. Kinetics of added organic matter decomposition in a Mediterranean sandy soil. Soil Biol. And Biochem., 2001, V.33, pp.997-1010.

373. Tiktak A., van Grinsven H.J.M. Review of sixteen forest-soil-atmospheric models. Ecol. Modeling, 1995, V.83, pp. 35-53.

374. UN Framework Convention on Climate Change. UN-FCCC, UNEP/IUC, 1992, p. 29.

375. UNFCCC 2007. National Inventory Submissions.http://unfccc.int/nationalreports/annexighg inventories/national inventories submissions/ items/3 734.php.

376. USA EPA National NH3 Inventory Draft Report. National Emission Inventory- Ammonia Emissions from Husbandry Operations. -Washington, D.C.:EPA, 2004.

377. USD A Agricultural Waste Management Field Handbook, National Engineering Handbook (NEH). Part 651, U.S. Department of Agriculture, Natural Resources Conservation Service. July. 1996.

378. Van der Gon H.D., Bleeker A. Indirect N2O emission due to atmospheric N deposition for the Netherlands. Atmospheric Environ., 2005, V.39, pp. 5827-5838.

379. Van Veen J.A., Paul E.A. Organic carbon dynamics in grassland soils. Background information and computer simulation. Canadian Journal of Soil Science, 1981, V.61, 2, pp. 185201.

380. Wang, J.S. et al. A 3-D model analysis of the slowdown and interannual variability in the methane growth rate from 1988 to 1997. Global Biogeochem. Cycles, 2004, 18, GB3011, doi: 10.1029/3003GB002180.

381. Webb J. Estimating the potential for ammonia emissions from livestock excreta and manures. Environ. Pollut., 2001, 111, pp. 395-406.

382. Wei X.H., Xie Z.K. Duan Z.H. Vegetation rehabilitation and soil moisture control in abandoned plowlands on Western Loess Plateau. Journal 3a Desert Research, 2006, V. 26, 4, pp. 590-595.

383. Weier K.L., Doran J.W., Power J.F., Walters D.T. Denitrification and dinitrigen/nitrous oxide ratio as affected by soil water, available carbon and nitrate. Soil Science Soc. Amer. J., 1993, V.57,pp. 66-72.

384. Wilde S. A. Forest Soils: Their Properties and Relation to Silviculture. New York: The Ronald Press. 537 p.

385. Wuebbles D.J., K. Hayhoe. Atmospheric methane and global change. Earth Sci. Rev., 2002, 57, pp. 177-210.

386. Xiong Z., Xie Y., Xing G., Zhu Z., Butenhoff C. Measurements of nitrous oxide emissions from vegetable production in China. Atmospheric Environ., 2006, V.40, pp. 2225-2234.

387. Yan T., Agnew R.E., Gordon F.J., Porter M.G. Prediction of based diets methane energy output in dairy and beef cattle offered grass silage. Livestock Production Science, 2000, 64, pp. 253-263.

388. Zeeman G. Methane production/emission in storages for animal manure. Fertilizer Research Kluwer Academic Publishers, Netherlands. 1994, 37, pp. 207-211.

389. Zou J., Hyang Y., Lu Y., Zheng X., Wang Y. Direct emission factor for N2O from ricewinter wheat rotation systems in southeast China. Atmospheric Environ., 2005, V.39, pp. 47554765.

Информация о работе

Романовская, Анна Анатольевна
доктора биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.16

Диссертация

Основы мониторинга антропогенных эмиссий и стоков парниковых газов (CO2, N2O, CH4) в животноводстве, при сельскохозяйственном землепользовании и изменении землепользования в России - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы