Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 114-128
Многолетняя динамика потерь лесов от пожаров и ветровалов на северо-востоке Европейской России по спутниковым данным
А.Н. Шихов
1 , А.С. Зарипов
1 1 Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
Одобрена к печати: 04.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-114-128
По многолетним спутниковым данным Landsat и продуктам их обработки (Global Forest Change и Eastern’Europe Forest Cover Change) проведён ретроспективный анализ нарушений лесного покрова, вызванных лесными пожарами и экстремальными погодными явлениями на северо-востоке Европейской части России (ЕЧР) за период 1985–2016 гг. Создана база данных о нарушениях лесного покрова на общей площади свыше 572 тыс. га. Из них 82,4 % площади приходится на гари, а остальные 17,6 % ― на шкваловые, смерчевые ветровалы и снеголомы. Сопоставление полученных оценок площади гарей с официальными данными о лесных пожарах в Республике Коми за 1996–2016 гг. подтверждает их высокую согласованность. За 1985–2016 гг. наибольшая площадь лесов, погибших от пожаров (свыше 5 % лесопокрытой территории), зафиксирована на северо-западе и в центре Республики Коми, а также на северо-западе Пермского края. Наибольший ущерб от ветровалов наблюдался на западе Кировской области, в северо-восточной части Пермского края и на юго-востоке Республики Коми. Установлено, что на северо-востоке ЕЧР за последние 30 лет наблюдается рост площади гарей и ветровалов, однако тренд не является статистически значимым. Полученные оценки тренда отличаются от ранее опубликованных оценок для всей ЕЧР. Это различие может быть связано с проведённым более детальным анализом данных Landsat за 1985–1999 гг., в ходе которого были обнаружены ранее неизвестные крупные гари и ветровалы. Также в результате сопоставления с данными метеостанций установлено, что наиболее сильную корреляцию с площадью гибели лесов от пожаров за конкретный пожароопасный сезон имеют количество дней с максимальной температурой выше +25 и +30 °C, а также значения гидротермического коэффициента за июнь – июль.
Ключевые слова: нарушения лесного покрова, лесные пожары, ветровалы, многолетние тренды, снимки Landsat, северо-восток Европейской России
Полный текстСписок литературы:
- Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Егоров В. А., Лупян Е. А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83–94.
- Королева Н. В., Ершов Д. В. Оценка погрешности определения площадей ветровалов по космическим изображениям высокого пространственного разрешения LANDSAT-TM // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 80–86.
- Крылов А. М., Владимирова Н. А. Дистанционный мониторинг состояния лесов по данным космической съемки // Геоматика. 2011. № 3. С. 53–58.
- Мочалов С. А. Глобальное изменение климата и проблемы лесной экологии // Известия Уральского гос. ун-та. 2002. № 23. С. 48–53.
- Шихов А. Н., Перминов С. И., Киселева Е. С. Оценка подверженности бореальных лесов Урала воздействию лесных пожаров и ветровалов по многолетним рядам спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 87–102.
- Bartalev S. A., Ershov D. V., Isaev A. S., Potapov P. V., Turubanova S. A., Yaroshenko A. Yu. Russia’s Forests — Dominating Forest Types and Their Canopy Density. M.: Greenpeace Russia and RAS Centre for Forest Ecology and Productivity, 2004 (Map, scale 1:14 000 000). URL: http://forestforum.ru/info/pictures/engmap.pdf.
- Franklin J. F., Spies T. A., Pelt R. V., Carey A.B., Thornburgh D. A., Berg D. R., Lindenmaye D. B., Harmon M. E., Keeton W. S., Shaw D. C., Bible K., Chen J. Disturbances and structural development of natural forest ecosystems with silvicultural implications, using Douglas-fir forests as an example // Forest Ecology and Management. 2002. V. 155. P. 399–423.
- Gardiner B., Blennow K., Carnus J-M., Fleischer P., Ingemarson F., Landmann G., Lindner M., Marzano M., Nicoll B., Orazio C., Peyron J-L., Reviron M-P., Schelhaas M-J, Schuck A., Spielmann M., Usbeck T. Destructive Storms in European Forests: Past and Forthcoming Impacts. Final report to European Commission – DG Environment. European Forest Institute, 2010. 138 p. URL: http://ec.europa.eu/environment/forests/pdf/STORMS%20Final_Report.pdf.
- Gregow H., Laaksonen A., Alpe M. E. Increasing large scale windstorm damage in Western, Central and Northern European forests, 1951–2010 // Scientific Reports. 2017. V. 7. Art. No. 46397.
- Hansen M. C., Potapov P. V., Moore R., Hancher M., Turubanova S. A., Tyukavina A., Thau D., Stehman S. V., Goetz S. J., Loveland T. R., Kommareddy A., Egorov A., Chini L., Justice C. O., Townshend J. R. G. High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change // Science. 2013. V. 342. P. 850–853.
- Krylov A., Potapov P., Loboda T., Tyukavina A., Turubanova S., Hansen M. C., McCarty J. L. Remote sensing estimates of stand-replacement fires in Russia, 2002–2011 // Environmental Research Letters. 2014. V. 9(10). Art. No. 105007.
- Kukavskaya E. A., Buryak L. V., Shvetsov E. G., Conard S. G., Kalenskaya O. P. The impact of increasing fire frequency on forest transformations in southern Siberia // Forest Ecology and Management. 2016. V. 382. P. 225‒235.
- Lassig R., Mochalov S. A. Frequency and characteristics of severe storms in the Urals and their influence on the development, structure and management of the boreal forests // Forest Ecology and Management. 2000. V. 135. P. 179–194.
- Nilsson C., Stjernquist I., Bärring L., Schlyter P., Jönsson A. M., Samuelsson H. Recorded storm damage in Swedish forests 1901–2000 // Forest Ecology and Management. 2004. V. 199(1). P. 165–173.
- Potapov P., Turubanova S., Zhuravleva I., Hansen M., Yaroshenko A., Manisha A. Forest Cover Change within the Russian European North after the Breakdown of Soviet Union (1990–2005) // Intern. J. Forestry Research. 2012. Art. ID 729614.
- Potapov P. V., Turubanova S. A., Tyukavina A., Krylov A. M., McCarty J. L., Radeloff V. C., Hansen M. C. Eastern Europe’s forest cover dynamics from 1985 to 2012 quantified from the full Landsat archive // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 159. P. 28–43.
- Schelhaas M.-J., Nabuurs G.-J., Schuck A. Natural disturbances in the European forests in the 19th and 20th centuries // Global Change Biology. 2003. V. 9(11) P. 1620–1633.
- Seidl R., Schelhaas M. J., Lexer M. J. Unraveling the drivers of intensifying forest disturbance regimes in Europe // Global Change Biology. 2011. V. 17(9). P. 2842–2852.
- Seidl R., Thom D., Kautz M., Martin-Benito D., Peltoniemi M., Vacchiano G., Wild J., Ascoli D., Petr M., Honkaniemi J., Lexer M. J., Trotsiuk V., Mairota P., Svoboda M., Fabrika M., Nagel T. A., Reyer C. P. O. Forest disturbances under climate change // Nature Climate Change. 2017. V. 7(6). P. 395‒402.
- Shikhov A. N., Chernokulsky A. V. A satellite-derived climatology of unreported tornadoes in forested regions of northeast Europe // Remote Sensing of Environment. 2018. V. 204. P. 553‒567.
- Usbeck T., Wohlgemuth T., Dobbertin M., Pfister C., Bürgi A., Rebetez M. Increasing storm damage to forests in Switzerland from 1858 to 2007 // Agricultural and Forest Meteorology. 2010. V. 150(1). P. 47–55.