Картографирование лесных массивов в зонах наледеобразования бассейна р. Селенги

DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-341-354

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

Б.В. Содномов

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: sodnomov@binm.ru

А.А. Аюржанаев

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: aaayurzhanaev@yandex.ru

В.Н. Черных

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: geosibir@yandex.ru

С.Г. Андреев

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: baikal.andreev@gmail.com

С.А. Сат

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: saygaa@mail.ru

Е.Ж. Гармаев

Байкальский институт природопользования СО РАН,
ул. Сахьяновой, д. 6, Улан-Удэ, Россия, 670047,
E-mail: info@binm.ru

Аннотация

Наледи являются объектами криосферы, оказывающими значительное влияние на природные экосистемы и инженерную инфраструктуру. Интерес представляют наледи, расположенные в лесных массивах, поскольку в древесных кольцах может содержаться информация о динамике наледных процессов. Настоящая работа посвящена картографированию лесных массивов в зоне влияния наледей с целью определения перспективных участков для дендрохронологических исследований наледных процессов в бассейне трансграничной р. Селенги. Для картографирования наледей в работе использованы данные дистанционного зондирования Земли среднего пространственного разрешения (Landsat-8, Sentinel-2, Канопус-В). Для оценки наличия лесной растительности в пределах наледей использовались три глобальных продукта высоты древесного покрова: ETH (на основе Sentinel-2 и GEDI), GFCH (на основе Landsat и GEDI) и GCHM (созданная на моделях искусственного интеллекта по спутниковым снимкам). Результаты анализа показали, что в пределах 65 % наледей присутствует древесная растительность. Такие объекты преимущественно расположены в российской части бассейна на склонах хребтов, где преобладают лиственничники и кедрово-пихтовые леса. В монгольской части леса встречаются значительно реже и в основном представлены разреженными лиственничниками. На основе аэрофотосъемки ключевого полигона создана цифровая модель местности с точностью 0,1 м и выполнена верификация глобальных моделей высоты. Сравнительный анализ глобальных моделей высот на ключевом участке выявил завышение оценок по сравнению с моделью высот деревьев, полученной по данным аэрофотосъемки. Ожидаемо, модель с более высоким пространенным разрешением лучше соответствуют реальной картине горизонтальной структуры древостоя, но отмечается наличие значительной погрешности по высоте. Тем не менее, они позволяют выделить участки с потенциально пригодными для дендрохронологического анализа деревьями. Таким образом, сформированная в рамках исследования база пространственных данных о лесах в зонах наледей может быть использована для планирования отбора древесных проб и дальнейших дендрохронологических исследований наледных процессов на территории бассейна р. Селенги.

Ключ. слова

наледи, дендрохронология, бассейн Селенги, картографирование, высота леса

Список литературы

  1. Алексеев В.Р. Наледеведение: словарь-справочник. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2007. 438 с.
  2. Алексеев В.Р. Криогенез и геодинамика наледных участков речных долин. Геодинамика и тектонофизика, 2015. Т. 6. № 2. С. 171–224. DOI: 10.5800/GT-2015-6-2-0177.
  3. Алексеев В.Р. Многолетняя изменчивость родниковых наледей-тарынов. Лед и снег, 2016. Т. 56. № 1. С. 73–92. DOI: 10.15356/2076-6734-2016-1-73-92.
  4. Алексеев В.Р., Макарьева О.М., Шихов А.Н., Нестерова Н.В., Осташов А.А., Землянскова А.А. Атлас гигантских наледей-тарынов Северо-востока России. Новосибирск: Издательство Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 2022. 302 с.
  5. Андреев С.Г., Аюржанаев А.А., Батоцыренов Э.А., Супруненко А.Г., Сат С.А., Содномов Б.В., Черных В.Н. Дендрохронологическое исследование этапного амбара XIX в. (Этнографический музей народов Забайкалья, г. Улан-Удэ). Журнал Сибирского федерального университета. Биология, 2022. Т. 15. № 2. С. 279–292. DOI: 10.17516/1997-1389-0387.
  6. Быков Н.И., Рыгалова Н.В., Шигимага А.А. Дендрохронологический анализ хвойных пород в лавиносборах Северо-Западного Алтая (бассейн р. Коргон). Лед и снег, 2024. Т. 64. № 1. C. 81–95. DOI: 10.31857/S2076673424010066.
  7. Гаврилова М.К. Изменение современного климата области «вечной мерзлоты» в Азии. Обзор состояния и тенденций изменения климата Якутии. Якутск: Издательство ЯФ СО РАН, 2003. С. 13–18.
  8. Гармаев Е.Ж., Христофоров А.В., Цыдыпов Б.З., Аюржанаев А.А., Андреев С.Г., Содномов Б.В., Жамьянов Д.Ц.-Д. Влияние глобального изменения климата на водный сток трансграничной реки Селенги и общие принципы использования ее водных ресурсов. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, 2022. № 2. С. 80–94. DOI: 10.35567/19994508_2022_2_7.
  9. Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток. М.: Недра, 1989. 515 с.
  10. Гидрогеология СССР. Т. XXII. Бурятская АССР. М.: Недра, 1970. 432 с.
  11. Жарников З.Ю., Дзюба В.В., Мыглан В.С., Вахнина И.Л. К вопросу дендрохронологического датирования каменных сооружений на примере Троицкого собора г. Кяхты. Былые годы, 2022. № 17 (4). С. 1721–1732.
  12. Землянскова А.А., Шихов А.Н., Макарьева О.М., Никитина П.А. Закономерности распространения наледей подземных вод, их связь с формированием речного стока и опасных явлений в Магаданской области. Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, 2025. № 1. С. 57–75. DOI: 10.35567/19994508-2025-1-57-75.
  13. Марков М.Л., Василенко Н.Г., Гуревич Е.В. Наледи зоны БАМ: Экспедиционные исследования. СПб.: Нестор-История, 2016. 320 с.
  14. Николаев А.Н. Дендрохронологические исследования наледей в Центральной Якутии. Лед и снег, 2010. № 1 (109). С. 93–102. DOI: 10.5281/zenodo.10255096.
  15. Поморцев О.А., Кашкаров Е.П., Попов В.Ф. Наледи: глобальное потепление климата и процессы наледеобразования (Ритмическая основа долгосрочного прогноза). Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, 2010. Т. 7. № 2. С. 40–48.
  16. Поморцев О.А., Трофимцев Ю.И., Ефремов В.С., Поморцева А.А. Регрессионные модели динамики наледей на основе данных дендроиндикации. Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова, 2017. № 3 (59). С. 58–70.
  17. Ульзетуева И.Д., Гомбоев Б.О. Состояние поверхностных вод бассейна реки Селенги. Природа Внутренней Азии, 2016. № 1. С. 61–68. DOI: 10.18101/2542-0623-2016-1-61-68.
  18. Черных В.Н. Распространение и динамика наледей в Селенгинском среднегорье. Известия Русского географического общества, 2024. Т. 156. № 2. С. 155–168. DOI: 10.31857/S0869607124020055.
  19. Черных В.Н., Гармаев Е.Ж. Мониторинговые исследования наледей в бассейнах малых рек центральной части Селенгинского среднегорья. Проблемы региональной экологии, 2023. № 2. С. 36–41. DOI: 10.24412/1728-323X-2023-2-36-41.
  20. Черных В.Н., Цыдыпов Б.З., Содномов Б.В., Аюржанаев А.А., Жарникова М.А., Гуржапов Б.О., Гармаев Е.Ж. Наледи в бассейне р. Уды (Западное Забайкалье): особенности современного распространения и возможности использования. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 2024. Т. 335. № 8. С. 161–173. DOI: 10.18799/24131830/2024/8/4432.
  21. Экологический атлас бассейна озера Байкал. Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. 145 с.
  22. Belokopytova L., Zhirnova D., Kostyakova T., Babushkina E. Dynamics of Moisture Regime and its Reconstruction from a Tree-Ring Width Chronology of Pinus Sylvestris in the Downstream Basin of the Selenga River, Russia. Journal of Arid Land, 2018. V. 10. P. 877–891. DOI: 10.1007/s40333-018-0025-y.
  23. Bigio E.R., Swetnam T.W., Baisan C.H., Guiterman C.H., Kisilyakhov Ye.K., Andreev S.G., Batotsyrenov E.A., Ayurzhanaev A.A. The Influence of Land-Use Activities and Regional Drought on Historical Fire Regimes of Buryatia, Siberia. Environmental Research Letters, 2022. V. 17. No. 5. Art. 054043. DOI: 10.1088/1748-9326/ac6964.
  24. Bykov N.I., Rygalova N.V., Shigimaga A.A. Specific Peculiarities of Woody-Tree Radial Growth in Icing Areas of the Altai Mountains. Acta Biologica Sibirica, 2023. V. 9. P. 987–1001. DOI: 10.5281/zenodo.10255096.
  25. Chernykh V., Shikhov A., Ayurzhanaev A., Sodnomov B., Tsydypov B., Zharnikova M., Gurzhapov B., Garmaev E., Dashtseren A. Icings in the Selenga River Basin. Journal of Maps, 2024. V. 20. No. 1. Art. 2340994. DOI: 10.1080/17445647.2024.2340994.
  26. Davi N., Jacoby G., Fang K., Li J., D’Arrigo R., Baatarbileg N., Robinson D. Reconstructing Drought Variability for Mongolia Based on a Large-Scale Tree Ring Network: 1520–1993. Journal of Geophysical Research, 2010. V. 115. Art. D22103. DOI: 10.1029/2010JD013907.
  27. Lang N., Jetz W., Schindler K., Wegner J.D. A High-Resolution Canopy Height Model of the Earth. Nature Ecology & Evolution, 2023. V. 7. P. 1778–1789. DOI: 10.1038/s41559-023-02206-6.
  28. Pederson N., Hessl A.E., Baatarbileg N., Anchukaitis K.J., Di Cosmo N. Pluvials, Droughts, the Mongol Empire, and Modern Mongolia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014. V. 111 (12). P. 4375–4379. DOI: 10.1073/pnas.1318677111.
  29. Potapov P., Li X., Hernandez-Serna A., Tyukavina A., Hansen M.C., Kommareddy A., Pickens A., Turubanova S., Tang H., Silva C.E., Armston J., Dubayah R., Blair J.B., Hofton M. Mapping and Monitoring Global Forest Canopy Height through Integration of GEDI and Landsat Data. Remote Sensing of Environment, 2020. V. 253. Iss. 4. Art. 112165. DOI: 10.1016/j.rse.2020.112165.
  30. Tolan J., Yang H.I., Nosarzewski B., Couairon G., Vo H.V., Brandt J., Spore J., Majumdar S., Haziza D., Vamaraju J., Moutakanni T., Bojanowski P., Johns T., White B., Tiecke T., Couprie C. Very High-Resolution Canopy Height Maps from RGB Imagery Using Self-Supervised Vision Transformer and Convolutional Decoder Trained on Aerial Lidar. Remote Sensing of Environment, 2024. V. 300. Art. 113888. DOI: 10.1016/j.rse.2023.113888.
  31. Walther M., Batsaikhan V., Dashtseren A., Jambaljav Y., Temujin Kh., Ulanbayar G., Kamp U. The Formation of Aufeis and Its Impact on Infrastructure around Ulaanbaatar, North-Central Mongolia. Exploration into the Biological Resources of Mongolia, 2021. V. 14. P. 385–398.

Для цитирования: Содномов Б.В., Аюржанаев А.А., Черных В.Н., Андреев С.Г., Сат С.А., Гармаев Е.Ж. Картографирование лесных массивов в зонах наледеобразования бассейна р. Селенги. ИнтерКарто. ИнтерГИС. M.: Географический факультет МГУ, 2025. Т. 31. Ч. 1. С. 341–354. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-341-354

For citation: Sodnomov B.V., Ayurzhanaev A.A., Chernykh V.N., Andreev S.G., Sat S.A., Garmaev E.Zh. Mapping of forests in icings zones of the Selenga River Basin. InterCarto. InterGIS. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2025. V. 31. Part 1. P. 341–354. DOI: 10.35595/2414-9179-2025-1-31-341-354 (in Russian)