Во второй половине 2023 года сотрудниками Молодежной Лаборатории карбомониторинга наземных экосистем были проведены масштабные работы по сбору данных для обучения и валидации разрабатываемого программного продукта, позволяющего оценивать древесную фитомассу и содержание углерода по аэрофотоснимкам.
В 20-летних березовых зарастаниях, растущих на месте заброшенных картофельных огородов, заложена пробная площадь в виде квадрата со сторонами 50 м, который был разделен на ячейки со сторонами 5 м (всего 100 ячеек), это позволило проводить исследования поячеечно и оценить пространственную вариацию данных. Необходимо отметить, что практически в центре пробной площади расположено окно, полностью заросшее золотарником канадским. Таким образом в исследование получилось включить варианты зарастания постагрогенных земель древесной растительностью и довольно агрессивным инвазионным видом травянистых растений.
Первый этап исследований включал в себя подсчёт живых и мертвых деревьев (включая средний и крупный подрост), определение их видовой принадлежности, измерение диаметров и высот, а также подсчёт и видовую идентификацию живого мелкого подроста. Дополнительно проведено определение видового состава и проективного покрытия видов-доминантов живого напочвенного покрова при неоценимой помощи студентов-практикантов из Тульского государственного университета. Также в центре каждой ячейки была проведена полусферическая съемка полога с последующим вычислением средневзвешенного показателя пропускания излучения global light index (GLI). Часть результатов работы по первому этапу исследований представлены в сборнике статей конференции «ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ: ПЕРЕДОВЫЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗУЧЕНИЯ, УПРАВЛЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ», г. Саратов.
Второй этап исследований представлял собой отбор и валку модельных деревьев, а также их камеральную обработку. На основе полученных распределений диаметров и высот живых берез, были отобраны 24 дерева с диаметром от 1 до 12 см. Каждое дерево было разделено на фракции: листва, ветки и стволы. Каждая фракция была высушена в сушильном шкафу до абсолютно сухой массы и взвешена. В процессе подготовки находятся образцы каждой фракции подеревно для определения в них концентрации углерода.
На основе полученных данных будут построены модели распределения углерода в древесной фитомассе для молодых берез, растущих на залежах. Эти модели позволят реализовать разрабатываемый программный продукт. Наши данные позволят построить модели распределения древесной биомассы по фракциям, рассчитать пространственное варьирование древесной биомассы и углерода для пробной площади и произвести перерасчет для всей исследуемой территории. Также наши данные будут очень полезны для параметризации моделей роста древостоя.
Работы на заложенной пробной площади будут продолжены в полевом сезоне 2024 года. Планируется отбор образцов фитомассы живого напочвенного покрова и почвы для изучения пространственного варьирования углерода в этих пулах.
