анализ изменений балгазынского бора в последние десятилетия

УДК: 630.6
Х.Б. КУУЛАР1, Ш.А. НАМЗЫН2
1 Тувинский
институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН
(Кызыл, Россия);
2 Государственный комитет лесного хозяйства Республики Тыва (Кызыл, Россия)
АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ БАЛГАЗЫНСКОГО БОРА
В ПОСЛЕДНИЕ ДЕСЯТИЛЕТИЯ
В работе представлены результаты, демонстрирующие изменение реликтового ленточного Балгазынского бора за 40 лет в период 1974–2015 гг. по материалам Госкомлеса РТ
и спутниковых изображений Landsat–5, –7, -8.
Ключевые слова: спутниковый мониторинг, нормализованный дифференциальный вегетационный индекс, Балгазынский бор, повышение температуры, площадь гарей.
KH.B. KUULAR1, SH.A. NAMZYN2
1 Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS (Kyzyl, Russia);
2 State Forestry Committee of the Tyva Republic (Kyzyl, Russia)
AN ANALYSIS OF THE BALGAZYN RIBBON FOREST CHANGES IN THE LAST DECADES
The RT State Forestry Committee data and Landsat–5, 7, 8 satellite images allow the authors
to demonstrate changes of the Balgazyn relic ribbon forest over 40 years from 1974 to 2015.
Keywords: remote sensing, normalized difference vegetation index, Balgazyn pine forest, increasing temperature, burned areas.
Балгазынский ленточный бор относится к одним из самых южных боров Сибири. Территория соснового бора расположена в юго-западной части хр. Сыргалыг-Тайга на древних эоловых песках г. Хаялыг-Кат. Уникальный реликтовый бор выполняет климаторегулирующие, водорегулирующие, водоохранные, почвозащитные, санитарногигиенические функции и является преградой песчаным бурям. Балгазынский бор относится к категории ценных лесов по своему породному составу, продуктивности и генетическим качествам, а также выполняющие особо важные защитные функции в резко континентальных природных условиях [1–3]. Относительно выровненные межувалистые
пространства занимают сосновые ассоциации: ирисово-караганово-злаковые и зеленомошно-злаковые группы типов леса. В ленточном боре преобладающими типами являются редкотравно-злаковые, зеленомошно-разнотравные, злаково-карагановые типы лесов [4]. В составе древостоя преобладает сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), имеется
небольшая примесь лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.).
Средняя высота древостоя Балгазынского бора составляет 20 м, колебания между
высотами отдельных деревьев не превышают 10–15 %. Возраст колеблется от 50 до
280 лет. Производительность древостоев по бонитировочной шкале на территории бора
соответствует преимущественно III и IV классам бонитета.
В работе использованы данные, включающие многолетние наблюдения климата и
погоды, а также данные пожаров за период 1998–2008 гг. Из архивных данных снимков
Landsat–5, 7, 8 выделены фрагменты, приуроченные к Балгазынскому бору.
В последние десятилетия преобладают неблагоприятные экологические условия в
связи с изменением климата — периодические засухи и частые пожары. Влияние бора на
изменение температуры воздуха проявляется вблизи него и на значительном расстоянии.
По данным метеостанции Сосновка, которая расположена вблизи бора, в период 1975–
2005 гг. наблюдалось повышение среднегодовой и среднеянварской температуры
от нормы на 0,8С, рост среднеиюльской от нормы на 0,7С. В период 2006–2015 гг.
262
наблюдалось повышение средней годовой температуры и среднеянварской от нормы на
0,6С, рост среднеиюльской от нормы на 1,2С, увеличение количества осадков — на
19 мм (за счѐт летних ливневых дождей).
Для оценки динамики бора использованы дистанционные методы. Из архива были
отобраны 4 снимка за 18.02.1974, 19.09.1988, 08.09.2007 и 17.04.2013. Процесс динамики бора успешно прослеживается на космических снимках Landsat–5, –7, –8, сделанных с
интервалом в несколько лет.
Обработка космических снимков проведена в программном пакете Erdas Imagine 9.2.
Для изучения динамики реликтового соснового бора в региональном масштабе применѐн
нормализованный вегетационный индекс (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI),
который вычисляется по формуле [5]:
NDVI = (NIR – Red) / (NIR + Red),
где Red — спектральные значения в красной области спектра (0,63–0,69 мкм), NIR —
в ближней инфракрасной области (0,75—0,90 мкм).
Особенность индекса NDVI заключается в том, что позволяет выявить проблемные
зоны угнетѐнной растительности. На рис. 1 приведены результаты обработки NDVI
изображений на даты съѐмки 18.02.1974 и 17.04.2013. Видно, что за 40 лет в результате
многочисленных пожаров площадь бора сильно сократилась. По снимку за 18.02.1974
площадь бора составляла 31,761 тыс. га. После многочисленных пожаров в настоящее
время общая площадь ленточного бора составляет ~ 8 тыс. га. С учѐтом классов природной пожарной опасности и относительной горимости лесов территория бора относится к
III классу пожарной опасности.
Рисунок 1. NDVI изображение Балгазынского бора на 18.02.1974 (слева) и 17.04.2013 (справа)
Существует прямая связь между средней температурой вегетационного периода и
пожарами. Высокие показатели пожарной опасности по условиям погоды.
Результаты анализа данных показали, что наибольшие площади бора уничтожены в
1998, 1999, 2002, 2003, 2005, 2008 годах. В эти годы отклонения средней температуры вегетационного периода составили соответственно 1,6; 1,5; 1,7; 0,6; 1,7; 2.3°С. В период
1998–2008 гг. среднегодовое количество пожаров составило 18 при средней площади
220 га. Основной причиной возникновения пожаров является человеческий фактор, а
увеличение температуры вегетационного периода благоприятствует их распространению. В результате на сегодняшний день пожарами уничтожены ~ 75 % площади реликтового соснового бора.
В настоящее время одной из важнейших задач Балгазынского лесничества и Госкомлеса РТ является проблема сохранности, возобновления и рационального использования бора. Началось восстановление бора работниками лесничества и Госкомлесом РТ.
Производится посадка лесных культур на площади 220 га каждый год в последние годы.
В работах по высадке 660 тыс. сеянцев и саженцев приняли участие Туранское, Тандинское и Кызылское лесничества.
263
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
Тихонова И.В., Тараканов В.В., Тихонова Н.А., Барченков А.П., Экарт А.К. Популяционная изменчивость шишек и семян сосны обыкновенной по фенам окраски и признакам-индексам на юге Сибири
// Сибирский экологический журн. – 2014. – № 1. – С. 79–86.
Тихонова И.В., Семериков В.Л., Семерикова С.А., Дымшакова О.В., Зацепина К.Г. О выборках в исследованиях внутривидового генетического разнообразия хвойных // Сибирский лесной журн. – 2014. –
№ 4. – С. 99–109.
Экарт А.К., Ларионова А.Я., Зацепина К.Г., Кравченко А.Н., Жамьянсурэн С., Тихонова И.В.,
Тараканов В.В. Генетическое разнообразие и дифференциация сосны обыкновенной в Южной Сибири
и Монголии // Сибирский экологический журн. – 2014. – № 1. – С. 69–78.
Мурзакматов Р.Т., Буренина Т.А. Анализ естественного возобновления сосновых реликтовых лесов
(Балгазына и Шагонара) в Туве // Биоразнообразие Алтае-Саянского экорегиона: изучение и сохранение в системе ООПТ: Межрегион. науч.-практ. конф. (27.06–01.07.2013, Кызыл). – Кызыл: ТываПолиграф, 2013. – C. 75–87.
Rouse J.W., Haas R.H., Shell J.A, Deering D.W. Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with
ERTS // Third Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium (10–14.12.1973, Washington). – 1973. –
Vol. 1, 3. – P. 309–317.
УДК: 630.6
Х.Б. КУУЛАР1, Ч.А. БАЛЧЫР2
1 Тувинский
институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН
(Кызыл, Россия);
2 Государственный комитет лесного хозяйства Республики Тыва
(Кызыл, Россия)
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ ШАГОНАРСКОГО БОРА
В работе по данным дистанционного зондирования проанализирована динамики изменений островного Шагонарского бора, расположенного в центральной части Тувы.
Ключевые слова: Шагонарский бор, дистанционные данные, нормализованный дифференциальный вегетационный индекс, изменение климата.
KH.B. KUULAR1, CH.A. BALCHYR2
1 Tuvinian Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS (Kyzyl, Russia);
2 State Forestry Committee of the Tyva Republic (Kyzyl, Russia)
DYNAMICS OF THE SHAGONAR PINE FOREST
Based on remote sensing data, the authors study dynamics of the Shagonar outlier forest of
pines in the central part of Tuva.
Keywords: Shagonar pine forest, remote sensing, normalized difference vegetation index, climate change.
Островной Шагонарский бор произрастает в экстремальных природных условиях.
Из факторов, влияющих на лесорастительные условия, большое значение имеет климат, характеризующийся резкой континентальностью. По данным метеостанции Кызыл, которая расположена в ~ 80 км от Шагонарского бора, среднегодовая температура -2,7°С (1961–1990 гг.), средняя температура января — -30,4°С, средняя температура июля — 19,5°С. Годовое количество осадков составляет 220 мм, большая часть
выпадает в июле–августе (80 %). В период 1976–2006 гг. среднегодовая температура
264