Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 128-142
Современные изменения растительного покрова пастбищ северного оленя Тиманской тундры по результатам анализа данных спутниковой съёмки
В.В. Елсаков
1 , В.М. Щанов
1 1 Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия
Одобрена к печати: 20.02.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-128-142
Анализ изменений растительного покрова территории Тиманской тундры (европейский северо-восток России) выполнен с привлечением материалов многозональной спутниковой съёмки Landsat и MODIS для временного периода 1985–2016 гг. и полевых наблюдений 2017–2018 гг. Участки плоскогорий Северного Тимана (порядка 164,7 тыс. га) характеризуются наиболее интенсивной трансформацией фитоценозов в регионе. Рост вегетационного индекса NDVI в течение последних десятилетий демонстрирует возможности для увеличения поголовья оленеводческими хозяйствами региона. Отмечено увеличение показателей оленеёмкости по зелёным кормам (линейно связаны с NDVI) в период с 1985 по 2009 г. для плоскогорий в среднем на 29 %, для прилегающих участков ― на 15 %. После 2007 г. изменения стабилизировались. Тренды межгодовых изменений NDVI подтверждены комбинированием материалов съёмки среднего пространственного разрешения MODIS и высокого — Landsat-5, -7 для одних интервалов лет. Значения рассчитанных линейных трендов изменений NDVI (β) по материалам съёмки разных сенсоров имеют эквивалентные величины размерностей, между ними установлена значимая положительная корреляция (r = 0,72, p ≤ 0,05). Предложена методика перевода значений NDVI в величины хлорофильного индекса (ХИ) и надземной зелёной фитомассы по разносезонным изображениям. Для исследованного региона за период с 2000 по 2009 г. отмечен рост запасов хлорофилла в фитоценозах на 152 т, что в пересчёте на сухую зелёную фитомассу ерника и кустарничков составило рост в среднем на 1,85 ц/га. Максимальные изменения отмечены в сообществах мелкоерниковой лишайниковой тундры (рост ХИ на 1,26 кг/га, сухой зелёной фитомассы на 2,51 ц/га). Основные факторы, определившие изменения растительных сообществ, — это рост температуры приземного воздуха, фиксируемый с 2000 г. в осенне-зимний период, и количество выпавших осадков в зимнее время. Дополнительно на показатель повлияло существенное снижение нагрузки на растительные сообщества пастбищного оленеводства в связи с переходом на новую систему хозяйствования (ликвидация бытового семейного кочевания, сменный (оседлый) образ жизни) и последующим двукратным снижением численности поголовья.
Ключевые слова: спутниковые методы исследований, тундры Северного Тимана, оленьи пастбища
Полный текстСписок литературы:
- Абдульманова С. Ю., Эктова С. Н. Соотношение прироста по высоте и по биомассе у кустистых лишайников // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15. № 3(2). С. 688–691.
- Астахов В. И., Свенсен Й. И. Покровная формация финального плейстоцена на крайнем северо-востоке европейской России // Региональная геология и металлогения. 2011. № 47. С. 12–27.
- Вылко Ю. П. Концептуальный подход к рациональному использованию оленьих пастбищ в Канинской, Тиманской и Малоземельской тундрах Ненецкого автономного округа // Электрон. науч. журн. «Universum: общественные науки». 2014. № 10–11(11). URL: http://7universum.com/ru/social/archive/item/1769.
- Геоботаническое районирование Нечерноземья европейской части РСФСР / отв. ред. В. Д. Александрова, Т. К. Юрковская. Л.: Наука, 1989. 64 с.
- Головко Т. К., Далькэ И. В., Дымова О. В., Захожий И. Г., Табаленкова Г. Н. Пигментный комплекс растений природной флоры европейского Северо-Востока // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2010. № 1. С. 39–46.
- Дедов А. А. Растительность Малоземельской и Тиманской тундр. Сыктывкар: Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН, 2006. 160 с.
- Елсаков В. В. Материалы спутниковых съемок в анализе значений хлорофилльного индекса тундровых фитоценозов // Исследование Земли из космоса. 2013. № 1. C. 60–70.
- Елсаков В. В. (2014а) Визуализация данных климатических изменений растительных сообществ Мезенской и Канинской тундр по материалам спутниковых съемок // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 1. С. 83–86.
- Елсаков В. В. (2014б) Технология ресурсной оценки пастбищных угодий северного оленя по спектрозональным спутниковым данным. Патент РФ 2521755. Рег. 10.07.2014.
- Елсаков В. В. Пространственная и межгодовая неоднородность изменений растительного покрова тундровой зоны Евразии по материалам съемки MODIS 2000–2016 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 56–72.
- Елсаков В. В., Кулюгина Е. Е. Растительный покров Югорского полуострова в условиях климатических изменений последних десятилетий // Исследование Земли из космоса. 2014. № 3. С. 65–77.
- Кононенко А. В. Гидротермический режим таежных и тундровых почв Европейского Северо-Востока. Л.: Наука, 1986. 145 с.
- Лаптева Е. М., Русанова Г. В., Каверин Д. А., Пастухов А. В., Холопов Ю. В., Панюков А. Н. Разнообразие и биопродуктивность почв Большеземельской тундры: зональные и ландшафтно-экологические аспекты // Материалы 2-й Всерос. конф. «Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана». Сыктывкар: Ин-т биологии Коми НЦ УрО РАН, 2013. С. 48–51.
- Магомедова М. А., Морозова Л. М., Эктова С. Н., Ребристая О. В.. Чернядьева И. В. Потемкин А. Д., Князев М. С. Полуостров Ямал: растительный покров. Тюмень: Сити-пресс, 2006. 360 с.
- Марущак И. О., Елсаков В. В. Материалы спутникового мониторинга в анализе сомкнутости лесных фитоценозов Приполярного Урала // Вестн. Ин-та биологии Коми НЦ УрО РАН. 2010. № 6. С. 18–23.
- Оберман Н. Г., Шеслер И. Г. Современный прогноз изменений мерзлотных условий европейского северо-востока РФ // Проблемы Севера и Арктики РФ. Вып. 9. М.: Совет Федераций, 2009. С. 96–106.
- Сенокосы и пастбища. Л.: Колос, 1969. 704 с.
- Шаманова И. И. Влияние снега, растительного покрова и распашки на тепловое состояние грунтов в районе Воркуты // Материалы симп. «Биологические основы использования природы Севера». Сыктывкар: Коми кн. изд-во, 1970. С. 186–194.
- Шпак О. В. Эколого-физиологическая характеристика некоторых видов мхов в Хибинах: автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб., 2008. 20 с.