Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 161-172
Процессы лесовозобновления на залежных землях юга Западной Сибири и их анализ с применением данных дистанционного зондирования
Э.А. Терехин
1 , Т.С. Постернак
2 1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Федерально-региональный центр аэрокосмического и наземного мониторинга, Белгород, Россия
2 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
Одобрена к печати: 29.03.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-161-172
В статье приведены результаты анализа процессов лесовозобновления на залежных землях юга Западной Сибири с применением данных дистанционного зондирования. На основе информации со 152 объектов, расположенных на территории Томской и Кемеровской областей, выполнена количественная оценка связи между возрастом мелколиственных лесных насаждений, формирующихся на залежах, и коэффициентами спектральной яркости. Отражательные характеристики изучены для залежей с лесными насаждениями возрастом от 8 до 17 лет. Повышение возраста лесных сообществ обуславливает снижение коэффициентов отражения в средней инфракрасной области и величины их стандартных отклонений. Для залежей, зарастающих лесной растительностью, изучены особенности многолетней динамики вегетационного индекса NDVI. Установлено, что рост межгодовых значений вегетационного индекса июня и августа происходит по логарифмической зависимости. Наибольший рост наблюдается в первые пять лет после начала процесса лесовозобновления. Логарифмической зависимостью может быть описана также связь между сомкнутостью лесных насаждений и летними значениями вегетационного индекса. Повышение сомкнутости лесных насаждений, формирующихся на залежах, сопровождается снижением стандартных отклонений для коэффициентов отражения в инфракрасной области и для значений вегетационного индекса.
Ключевые слова: залежи, лес, лесовозобновление, спутниковые снимки, Landsat, MODIS, многолетняя динамика, Западная Сибирь, вегетационный индекс
Полный текстСписок литературы:
- Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. 64 с.
- Белова Е. И., Ершов Д. В. Опыт оценки естественного лесовосстановления на сплошных вырубках по временным рядам Landsat // Лесоведение. 2015. № 5. С. 339–345.
- Евсеева Н. С. География Томской области (Природные условия и ресурсы). Томск: Изд-во Томского ун-та, 2001. 223 с.
- Жирин В. М., Князева С. В., Эйдлина С. П. Многолетняя динамика вегетационных индексов темнохвойных лесов после повреждения сибирским шелкопрядом // Лесоведение. 2016. № 1. С. 3–14.
- Жукова Е. Ю., Андрианова Е. А. Характеристика растительности залежных земель окрестностей г. Черногорска республики Хакасия // Вестн. Хакасского гос. ун-та им. Н. Ф. Катанова. 2013. № 3. С. 9–13.
- Каличкин В. К. Природно-ресурсный потенциал растениеводства Томской области // Сборник материалов и докладов Первого Агрономического собрания Томской области / Департамент по социально-экономическому развитию села Томской области. Томск, 2016. С. 12–28.
- Королева Н. В., Тихонова Е. В., Ершов Д. В., Салтыков А. Н., Гаврилюк Е. А., Пугачевский А. В. Оценка масштабов зарастания нелесных земель в национальном парке «Смоленское Поозерье» за 25 лет по спутниковым данным Landsat // Лесоведение. 2018. № 2. С. 83–96.
- Лойко С. В., Герасько Л. И., Куликова О. Р. Сукцессии растительности на дерново-подзолистых почвах подтайги Томь-Яйского междуречья // Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2010. № 4(12). С. 32–43.
- Новикова Л. А. Восстановление растительности на залежах «Кунчеровской лесостепи» // Вестн. Оренбургского гос. ун-та. 2009. № 6(112). С. 281–285.
- Парахневич Т. М., Кирик А. И. Структура и динамика растительного покрова на разновозрастных залежах // Вестн. аграрной науки. 2017. № 4(67). С. 43–50.
- Ромашова Т. В., Филандышева Л. Б., Юркова К. Д. Анализ динамики временных характеристик сезонов года в подтайге Западно-Сибирской равнины за период с 1936 по 2015 г. // Геосферные исследования. 2017. № 3. С. 16–25.
- Терехин Э. А. Сукцессии на залежных землях юго-запада Среднерусской возвышенности и их изучение с применением спутниковых данных // Геогр. вестн. 2017. № 2(41). С. 118–126.
- Терехин Э. А., Чендев Ю. Г. Оценка изменения лесистости в современный период на юге Среднерусской возвышенности с использованием материалов разновременных космических съемок // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 3. С. 114–126.
- Филандышева Л. Б., Ромашова Т. В. Тенденции изменения сезонных ритмов климата и условий функционирования ландшафтов в подтайге Западно-Сибирской равнины // Ландшафтная география в XXI веке: материалы Международ. науч. конф. Симферополь, 2018. C. 189–192.
- Черноусова С. О. Состояние и использование земель // Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Томской области в 2015 году» / глав. ред. С. Я. Трапезников. Томск: Дельтаплан, 2016. С. 49–55.
- Chander G., Markham B. L., Helder D. L. Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors // Remote Sensing of Environment. 2009. V. 113. No. 5. P. 893–903.
- Didan K. MOD13Q1 MODIS/Terra Vegetation Indices 16-Day L3 Global 250m SIN Grid V006 [Data set]. NASA EOSDIS LP DAAC. 2015. DOI: 10.5067/MODIS/MOD13Q1.00.
- Estel S., Kuemmerle T., Levers C., Hostert P., Alcántara C., Prishchepov A. Mapping farmland abandonment and recultivation across Europe using MODIS NDVI time series // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 163. P. 312–325.
- Li P., Jiang L., Feng Z. Cross-Comparison of Vegetation Indices Derived from Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) and Landsat-8 Operational Land Imager (OLI) Sensors // Remote Sensing. 2014. V. 6. No. 1.
- Wall L., Larocque D., Leger P. M. The early explanatory power of NDVI in crop yield modeling // Intern. J. Remote Sensing. 2008. V. 29(8). P. 2211–2225.
- Yin H., Prishchepov A. V., Kuemmerle T., Bleyhl B., Buchner J., Radeloff V. C. Mapping agricultural land abandonment from spatial and temporal segmentation of Landsat time series // Remote Sensing of Environment. 2018. V. 210. P. 12–24.
- Yue Y. M., Wang K. L., Liu B., Li R., Zhang B., Chen H. S., Zhang M. Y. Development of new remote sensing methods for mapping green vegetation and exposed bedrock fractions within heterogeneous landscapes // Intern. J. Remote Sensing. 2013. V. 34. No. 14. P. 5136–5153.