Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 233-244
Оценка процессов лесовозобновления на залежах европейской территории России с использованием многолетних изменений спектрально-отражательных характеристик
1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Федерально-региональный центр аэрокосмического и наземного мониторинга объектов и природных ресурсов, Белгород, Россия
Одобрена к печати: 22.06.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-3-233-244
Лесовозобновление выступает одним из значительных естественных изменений в растительном покрове оставленных аграрных угодий, расположенных на европейской территории России (ЕТР). Изложены результаты, характеризующие территориальные различия в интенсивности лесовозобновления на залежах, типичных для лесной, лесостепной и степной зон ЕТР. Различия в скорости лесообразовательного процесса наблюдаются не только между природными зонами, но и в их пределах, в границах физико-географических подзон. Наибольшая интенсивность лесовозобновления зафиксирована на юге лесной зоны — в подзоне широколиственно-сосновых лесов. Установлено, что индикаторами пространственных особенностей лесовозобновления на залежах могут выступать величина критерия tau Манна – Кендалла и угловой коэффициент линейного тренда спектрального индекса NDVI, рассчитанные на основе многолетних рядов его значений, измеренных в период вегетации. Оба показателя тесно коррелируют с фактической среднегодовой величиной прироста лесистости и находятся в прямой зависимости от неё. Диапазон варьирования величины tau Манна – Кендалла и углового коэффициента линейного тренда NDVI может быть использован для описания различий в годовом приросте лесистости залежей. Оба показателя демонстрируют пространственные различия в скорости лесовозобновления между природными зонами и в их границах.
Ключевые слова: оставленные аграрные земли, лесовозобновление, европейская территория России, вегетационные индексы, дистанционное зондирование
Полный текстСписок литературы:
- Баева Ю. И., Курганова И. Н., Лопес де Гереню В. О., Овсепян Л. А., Телеснина В. М., Цветкова Ю. Д. Изменение агрегатного состава различных типов почв в ходе залежной сукцессии // Бюл. Почвенного ин-та им. В. В. Докучаева. 2017. № 88. С. 47–74. DOI: 10.19047/0136-1694-2017-88-47-74.
- Владыченский А. С., Телеснина В. М., Чалая Т. А. Влияние поступления растительного опада на биологическую активность почв южной тайги // Вестн. Московского ун-та. Сер. 17: Почвоведение 2012. № 1. С. 3–10.
- Иванов А. И., Иванова Ж. А., Соколов И. В. Вторичное освоение неиспользуемых угодий // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. № 2. С. 48–52. DOI: 10.31857/S2500-2627-2020-2-48-52.
- Курганова И. Н., Телеснина В. М., Лопес де Гереню В. О., Личко В. И., Караванова Е. И. Динамика пулов углерода и биологической активности агродерново-подзолов южной тайги в ходе постагрогенной эволюции // Почвоведение. 2021. № 3. С. 287–303. DOI: 10.31857/S0032180X21030102.
- Люри Д. И., Горячкин С. В., Караваева Н. А., Денисенко Е. А., Нефедова Т. Г. Динамика сельскохозяйственных земель России в ХХ веке и постагрогенное восстановление растительности и почв. М.: ГЕОС, 2010. 416 с.
- Терехин Э. А. Пространственный анализ особенностей формирования древесной растительности на залежах лесостепи Центрального Черноземья с использованием их спектральных признаков // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса 2020. Т. 17. № 5. С. 142–156. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-142-156.
- Терехин Э. А. (2021а) Многолетние изменения спектрально-отражательных признаков залежных земель в различных природно-климатических условиях европейской территории России в начале XXI века // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 111–122. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-111-122.
- Терехин Э. А. (2021б) Индикация многолетних изменений в растительном покрове залежных земель лесостепи на основе рядов вегетационного индекса NDVI // Компьютерная оптика. 2021. Т. 45. № 2. С. 245–252. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-797.
- Шевырногов А. П., Письман Т. И., Кононова Н. А., Ботвич И. Ю., Ларько А. А., Высоцкая Г. С. Сезонная динамика растительности залежных земель Красноярской лесостепи по наземным и спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 2018. № 6. С. 39–51. DOI: 10.31857/S020596140003367-4.
- Bonan G. B. Forests and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests // Science. 2008. V. 320. No. 5882. P. 1444–1449. DOI: 10.1126/science.1155121.
- Estel S., Kuemmerle T., Levers C., Baumann M., Hostert P. Mapping cropland-use intensity across Europe using MODIS NDVI time series // Environmental Research Letters. 2016. V. 10. No. 2. Art. No. 024015. 11 p. DOI: 10.1088/1748-9326/11/2/024015.
- Fradette O., Marty C., Faubert P., Dessureault P.-L., Paré M., Bouchard S., Villeneuve C. Additional carbon sequestration potential of abandoned agricultural land afforestation in the boreal zone: A modelling approach // Forest Ecology and Management. 2021. V. 499. Art. No. 119565. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119565.
- Goga T., Feranec J., Bucha T., Rusnák M., Sačkov I., Barka I., Kopecká M., Papčo J., Oťaheľ J., Szatmári D., Pazúr R., Sedliak M., Pajtík J., Vladovič J. A Review of the Application of Remote Sensing Data for Abandoned Agricultural Land Identification with Focus on Central and Eastern Europe // Remote Sensing. 2019. V. 11. No. 23. Art. No. 2759. 19 p. https://doi.org/10.3390/rs11232759.
- Heck E., de Beurs K. M., Owsley B. C., Henebry G. M. Evaluation of the MODIS collections 5 and 6 for change analysis of vegetation and land surface temperature dynamics in North and South America // ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing. 2019. V. 156. P. 121–134. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.07.011.
- Levers C., Schneider M., Prishchepov A. V., Estel S., Kuemmerle T. Spatial variation in determinants of agricultural land abandonment in Europe // Science of The Total Environment. 2018. V. 644. P. 95–111. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.326.
- Lisetskii F., Stolba V. F., Marininа O. Indicators of agricultural soil genesis under varying conditions of land use, Steppe Crimea // Geoderma. 2015. V. 239–240. P. 304–316. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.11.006.
- Löw F., Prishchepov A. V., Waldner F., Dubovyk O., Akramkhanov A., Biradar C., Lamers J. P. A. Mapping Cropland Abandonment in the Aral Sea Basin with MODIS Time Series // Remote Sensing. 2018. V. 10. No. 2. 24 p. https://doi.org/10.3390/rs10020159.
- Nordén B., Olsen S. L., Haug S., Rusch G. Recent forest on abandoned agricultural land in the boreonemoral zone Biodiversity of plants and fungi in relation to historical and present tree cover // Forest Ecology and Management. 2021. V. 489. Art. No. 119045. 21 p. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119045.
- Robinson P. N., Allred W. B., Jones O. M., Moreno A., Kimball S. J., Naugle E. D., Erickson A. T., Richardson D. A. A Dynamic Landsat Derived Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) Product for the Conterminous United States // Remote Sensing. 2017. V. 9. No. 8. Art. No. 863. 14 p. https://doi.org/10.3390/rs9080863.
- Wang M., Wu J., Lafleur P. M., Luan J. Investigation of the climatological impacts of agricultural management and abandonment on a boreal bog in western Newfoundland, Canada // Science of The Total Environment. 2020. V. 711. Art. No. 134632. 10 p. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134632.
- Yin H., Brandão A., Buchner J., Helmers D., Iuliano B. G., Kimambo N. E., Lewińska K. E., Razenkova E., Rizayeva A., Rogova N., Spawn S. A., Xie Y., Radeloff V. C. Monitoring cropland abandonment with Landsat time series // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 246. Art. No. 111873. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111873.
- Zhu X., Xiao G., Zhang D., Guo L. Mapping abandoned farmland in China using time series MODIS NDVI // Science of The Total Environment. 2021. V. 755. Art. No. 142651. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142651.