Климатогенные изменения ландшафтов курумов на западе Среднесибирского плоскогорья в зональных условиях средней тайги

Рассмотрено изменение биопродукционных показателей на курумовых склонах западной части Среднесибирского плоскогорья в условиях современного потепления климата. Оценено изменение теплообеспеченности за период с 1991 по 2020 г. по сравнению с 1961–1990 гг., отмечено увеличение суммы активных температур воздуха выше 5 и 10°C в среднем на 165°C и на 8 дней в каждом из случаев. Курумовые склоны в районах исследования дешифрированы на основе обработки данных дистанционного зондирования (космических снимков серии Landsat с 30-метровым разрешением и Sentinel-2 с 10-метровым разрешением), рассчитаны ряды вегетационных индексов (NDVI и NDMI) с использованием архивов указанных снимков. Это позволило оценить динамику фотосинтетически активной фитомассы и увлажнения наземного покрова c 1992 по 2023 г. Значения индексов рассчитаны как максимальные за вегетационный период (июль–август) анализируемого года по всем доступным для наблюдения малооблачным сценам Landsat и Sentinel-2. В целом межгодовое изменение усредненных по анализируемым курумам величин NDVI и NDMI имеет тенденцию к росту. Отмечается положительная динамика в колебаниях обоих вегетационных индексов за исследуемый период. Проведена типизация курумовых ландшафтов по скорости их зарастания, выявлены курумы с наибольшей, средней и наименьшей разницей полученных значений и оценено их пространственное распределение. Проанализирована роль морфометрических характеристик склонов (в т. ч. их экспозиции) в процессах зарастания курумов. Выявлено, что максимальные величины прироста значений вегетационных индексов соответствуют склонам холодных экспозиций (северной, северо-западной и восточной), а влияние крутизны несущественно. Положительная динамика значений вегетационных индексов позволяет говорить о «позеленении» курумовых ландшафтов, что также подтверждается результатами повторных исследований на ключевых участках. Зарастание курумов проявляется в увеличении площади и мощности мохово-лишайникового покрова, появлении кустарников, активного роста молодых мелколиственных деревьев и редкого подроста хвойных пород. «Позеленение» курумовых склонов сопровождается вытаиванием гольцового льда, поэтому среднетаежные курумы Среднесибирского плоскогорья переходят в состояния, более характерные для южной тайги, что свидетельствует об изменении зонально-ландшафтных условий в районах их развития.

1. Алексеев В.Р. Курумы – феномен криосферы // Наука и техника в Якутии. 2018. № 2. С. 72–88.

2. Высоцкая А.А., Медведков А.А. Климатогенное «позеленение» курумовых ландшафтов в долине нижнего течения реки Подкаменная Тунгуска // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2022. Т. 28. № 1. С. 305–313. DOI: 10.35595/2414-9179-2022-1-28-305-313.

3. Гончарова И.А. К вопросу о структуре дерновины и продуктивности сфагновых мхов на олиготрофных болотах // Сибирский экологическийжурнал. 2005. № 1. С. 131–134.

4. Горшков С.П. Климат, мерзлота и ландшафты Среднеенисейского региона. М.: МГУ, 2003. 81 с.

5. Железняк И.И., Мальчикова И.Ю., Шполянская Н.А. и др. Курумы Северного Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1992. 182 с.

6. Золотокрылин А.Н., Кренке А.Н., Виноградова В.В. Районирование России по природным условиям жизни населения. М.: ГЕОС, 2012. 156 с.

7. Кравцова В.И., Лошкарева А.Р. Динамика растительности экотона тундра–тайга на Кольском полуострове в связи с климатическими колебаниями // Экология. 2013. № 4. С. 1–9. DOI: 10.7868/S0367059713040082.

8. Майзенберг М.С. Почвообразование на курумах (на примере Сихотэ-Алиня): автореф. дис. ... канд. биол. наук: М., 1991. 25 с.

9. Медведков А.А. Геоэкологический отклик среднетаежных ландшафтов Приенисейской Сибири на потепление климата конца XX – начала XXI века // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2014. № 6. С. 541–552.

10. Медведков А.А. Как глобальное потепление меняет природу сибирской тайги? // Природа. 2016. № 12 (1216). С. 40–47.

11. Медведков А.А. Климатогенная динамика ландшафтов сибирской тайги в бассейне Среднего Енисея // География и природные ресурсы. 2018. № 4. С. 122–129. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2018-4(122-129).

12. Титкова Т.Б., Виноградова В.В. Изменения климата в переходных природных зонах севера России и их проявление в спектральных характеристиках ландшафтов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 310–323. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-310-323.

13. Тишков А.А., Белоновская Е.А., Вайсфельд М.А. и др. «Позеленение» ландшафтов Арктики как следствие современных климатогенных и антропогенных трендов растительности // Известия Русского географического общества. 2016. Т. 148. № 3. С. 14–24.

14. Цепелев В.Ю., Паниди Е.А., Торлопова Н.В. и др. Использование характеристик растительного покрова таежной зоны для мониторинга климатических изменений XXI в. // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2015. № 40. C. 221–235.

15. Ermolaeva O.V., Shmakova N.Yu., Lukyanova L.M. On the growth of Polytrichum, Pleurozium and Hylocomium in the forest belt of the Khibiny Mountains, Arctoa, 2013, vol. 22, p. 7–14.

16. Grabovik S.I., Nazarova L.E. Linear increment of Sphagnum mosses on Karelian mires (Russia), Arctoa, 2013, vol. 22, p. 23–26.

17. Housset J., Dedieu J.-P., Lévesque E. et al. Greening dynamics of vegetation in the high latitudes: case study of the George River basin (Nunavik, Canada) from 1985–2015 Landsat data, Geophysical Research Abstracts, 2019, no. 21, p. 1–1.

18. Ichii K., Kawabata A., Yamaguchi Y. Global correlation analysis for NDVI and climatic variables and NDVI trends: 1982– 1990, International Journal of Remote Sensing, 2002, no. 23, p. 3873–3878, DOI: 10.1080/01431160110119416.

19. Jia G.J., Epstein H.E., Walker D.A. Vegetation greening in the Canadian Arctic related to decadal warming, Journal of Environmental Monitoring, 2009, no. 11, p. 2231– 2238, DOI: 10.1039/b911677j.

20. Ju J., Masek J.G. The vegetation greenness trend in Canada and US Alaska from 1984–2012 Landsat data, Remote Sensing of Environment, 2016, no. 176, p. 1–16, DOI: 10.1016/j.rse.2016.01.001.

21. May J.L., Parker T., Ungeretc S. Short term changes in moisture content drive strong changes in Normalized Diference Vegetation Index and gross primary productivity in four Arctic moss communities, Remotе Sensing of Environment, 2018, no. 3, p. 114–120, DOI: 10.1016/j.rse.2018.04.041.

22. Medvedkov A.A. Response of middle-taiga permafrost landscapes of Central Siberia to global warming in the late 20th and early 21st centuries, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2016, vol. 48, 012009, DOI: 10.1088/1755-1315/48/1/012009.

23. Medvedkov A.A. The Kets ethnos and its “feeding landscape”: eсological-geographical and socio-ecological problems under globalization and changing climate, Geography, Environment, Sustainability, 2013, vol. 6, no. 3, p. 108– 118, DOI: 10.24057/2071-9388-2013-6-3-108-118.

24. Roy D., Kovalskyy V., Zhang H. et al. Characterization of Landsat-7 to Landsat-8 reflective wavelength and normalized difference vegetation index continuity, Remote Sensing of Environment, 2016, vol. 185, DOI: 10.1016/j.rse.2015.12.024.

25. Wilson E.H., Sader S.A. Detection of forest harvest type using multiple dates of Landsat TM imagery, Remote Sensing of Environment, 2002, no. 3, p. 385–396, DOI: 10.1016/S0034-4257(01)00318-2.