Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 154-163
Связь NDVI лесов и характеристик климата Волжского бассейна
П.А. Шарый
1 , Л.С. Шарая
2 , Л.В. Сидякина
2 1 Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино. Московская обл., Россия
2 Институт экологии Волжского бассейна РАН, Toльятти, Россия
Одобрена к печати: 22.06.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-154-163
Изучение связи индекса NDVI темнохвойных, светлохвойных, лиственных и смешанных лесов с характеристиками климата в Волжском бассейне показало, что наиболее тесные связи NDVI с климатом в регионе наблюдаются для темнохвойных лесов. При этом главными для всех лесов характеристиками климата были континентальность, вариабельность температуры, оцененная как её стандартное отклонение, температура зимы, сумма отрицательных температур, холодовой индекс Кира и индекс снежности. Также большое значение имела потенциальная эвапотранспирация октября — месяца, после которого средняя температура в регионе меняется на отрицательную. Связь NDVI со среднегодовой температурой была сравнительно слабой, ещё слабее — с месячными и годовыми суммами осадков. Последнее связано с тем, что дефицит влаги — не лимитирующий фактор для лесов в регионе. В целом летние значения NDVI для всех лесов бассейна были более тесно связаны с температурой зимних месяцев, чем летних. Это может объясняться как зимними морозами, так и эффектами так называемой зимней засухи. Последняя проявляется в том, что в конце зимы, когда корни растений ещё заморожены, а транспирация уже существенна, происходит обезвоживание надземной части растений, что позже может проявляться в вегетационный период. Найдены критические значения дефицита воды (определённого как разность потенциальной и реальной эвапотранспирации), при превышении которых леса в бассейне не встречаются: 251 мм/год — для темнохвойных лесов, 254 мм/год — для смешанных, 282 мм/год — для светлохвойных и 326 мм/год — для лиственных.
Ключевые слова: NDVI, хвойные и лиственные леса, характеристики климата, зимняя засуха
Полный текстСписок литературы:
- Барталев С. А., Егоров В. А., Жарко В. О., Лупян Е. А., Плотников Д. Е., Хвостиков С. А., Шабанов Н. В. Спутниковое картографирование растительного покрова России. М.: ИКИ РАН, 2016. 208 с.
- Будыко М. И. Тепловой баланс земной поверхности. Л.: Гидрометеоролог. изд-во, 1956. 256 с.
- Вальтер Г. Общая геоботаника / пер. с нем. М.: Мир, 1982. 264 с.
- Варламова Е. В., Соловьев В. С. Исследование трендов NDVI и фенологических параметров растительности мерзлотного региона Сибири по спутниковым наблюдениям // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 206–214.
- Погребняк П. С. Общее лесоводство. 2-е изд. М.: Колос, 1968. 440 с.
- Федоров П. П., Десяткин А. Р. Связь температурного режима мерзлотных почв и радиального прироста лиственницы в Центральной Якутии // Успехи современного естествознания. 2016. № 7. С. 185–189.
- Currie D. J. Energy and large-scale patterns of animal- and plant-species richness // The American Naturalist. 1991. V. 137. P. 27–49.
- Grishin S. Yu. The boreal forests of north-eastern Eurasia // Vegetatio. 1995. V. 121. P. 11–21.
- Hijmans R. J., Cameron S. E., Parra J. L., Jones P. J., Jarvis A. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas // Intern. J. Climatology. 2005. V. 25. P. 1965–1978.
- Krestov P. V., Omelko A. M., Nakamura Y. Phytogeography of higher units of forests and krummholz in North Asia and formation of vegetation complex in the Holocene // Phytocoenologia. 2010. V. 40. P. 41–56.
- Lutz J. A., van Wagtendonk J. W., Franklin J. F. Climatic water deficit, tree species ranges, and climate change in Yosemite National Park // J. Biogeography. 2010. V. 37. P. 936–950.
- Moser D., Dullinger S., Englisch T., Niklfeld H., Plutzar C., Sauberer N., Zechmeister H. G., Grabherr G. Environmental determinants of vascular plant species richness in the Austrian Alps // J. Biogeography. 2005. V. 32. P. 1117–1127.
- O’Brien E. M., Field R., Whittaker R. J. Climatic gradients in woody plant (tree and shrub) diversity: water-energy dynamics, residual variation, and topography // Oikos. 2000. V. 89. P. 588–600.
- Richerson P. J., Lum K.-L. Patterns of plant species diversity in California: relation to weather and topography // The American Naturalist. 1980. V. 116. P. 504–536.
- Shary P. A., Ivanova A. V., Sharaya L. S., Kostina N. V., Rozenberg G. S. Comparative analysis of the species richness of life forms of vascular plants in the Middle Volga // Contemporary Problems of Ecology. 2019. V. 12. P. 310–320.
- Tang G., Arnone J. A. III, Verburg P. S.J., Jasoni R. L., Sun L. Trends and climatic sensitivities of vegetation phenology in semiarid and arid ecosystems in the US Great Basin during 1982–2011 // Biogeosciences. 2015. V. 12. P. 6985–6997.
- Thornthwaite C. W. An approach toward a rational classification of climate // Geographical Review. 1948. V. 38. P. 55–94.
- Tucker C. J., Sellers P. J. Satellite remote sensing of primary production // Intern. J. Remote Sensing. 1986. V. 7. P. 1395–1416.