Анализ динамики антропогенных изменений экосистем водосбора р. Кемь (бассейн Белого моря) с использованием данных Global Forest Change

DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-396-407

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторе

П.Ю. Литинский

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, ФИЦ «Карельский научный центр РАН»,
пр. А. Невского, 50, 185030, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия,
E-mail: litinsky@sampo.ru

Аннотация

Проведён анализ изменений растительного покрова водосбора в результате промышленного освоения его территории, прежде всего рубки лесов. При обработке снимков Landsat (покрытие GFC) использовался метод моделирования спектрального пространства, обеспечивающий более высокую достоверность результатов классификации по сравнению с традиционными методами. Наиболее существенные изменения на водосборе произошли с 1930-х гг. — начала масштабных рубок, до конца 1990-х. Значительно, более чем на 60 %, уменьшились площади старовозрастных лесов, крупные их массивы остались лишь в охраняемых природных территориях, а также вокруг крупных озёр и вдоль крупных рек благодаря наличию водоохранных зон. В период с 2000 до 2018 гг. за счёт вырубок ещё более уменьшилась площадь продуктивных лесов; они сохранились в основном в пределах охраняемых природных территорий. К 2018 г. отмечается возникновение на значительных (до 70 %) площадях вырубок вторичных (производных) лесов, что свидетельствует о достаточно высоком регенерационном потенциале экосистем водосбора. Для восстановления пространственной структуры лесного покрова в период до начала сканерной съёмки Landsat использовался метод отслеживания траекторий лесовозобновительных сукцессий в спектральном пространстве. Сравнение результатов с данными GFC loss/gain 2000—2018 показало почти полное совпадение по вырубкам, но по возобновлению леса метод отслеживания траекторий показал многократно более высокие результаты, поскольку он выявляет возобновление на значительно более ранней стадии. Отработанная методика будет применяться на водосборах других притоков Белого моря, а результаты использованы в качестве входных данных эколого-социо-экономической когнитивной модели, прогнозирующей состояние экосистем при изменениях климата и приоритетов экономики.

Ключ. слова

таёжные экосистемы, антропогенные изменения, водосбор Белого моря, данные Global Forest Change

Список литературы

  1. Волков А.Д., Громцев А.Н., Еруков Г.В., Караваев В.Н., Коломыцев В.А., Курхинен Ю.П., Рукосуев С.И., Сазонов С.В., Шелехов А.М. Экосистемы ландшафтов запада северной тайги (структура, динамика). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 1995. 194 с.
  2. Замолодчиков Д.Г., Кобяков К.К., Кокорин А.О., Алейников А.А., Шматков Н.М. Лес и климат. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2015. 40 с.
  3. Литинский П.Ю. 3D-модель спектрального пространства снимков Landsat как основа геоматической модели бореальных экосистем. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2018. Т. 24. Ч. 2. C. 116–128. DOI: 10.24057/2414-9179-2018-2-24-116-128.
  4. Толстиков А.В., Чернов И.А., Мартынова Д.М. Решение проблемы необходимых данных для численного моделирования процессов в Белом море в интересах развития Арктической зоны Российской Федерации. Арктика: экология и экономика, 2018. C. 45–55. DOI: 10.25283/2223-4594-2018-2-45-55.
  5. Филатов Н.Н., Дружинин П.В., Меншуткин В.В. Информационное обеспечение комплексных исследований природной среды и социо-экономических условий Белого моря и водосбора. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. М.: Издательство Московского университета, 2019. Т. 25. Ч. 1. P. 122–137. DOI: 10.35595/2414-9179-2019-1-25-122-137.
  6. Biotic diversity of Karelia: conditions of formation, communities and species. Petrozavodsk: Karelian Research Centre of RAS, 2003. 244 p.
  7. Hansen M.C., Potapov P.V., Moore R., Hancher M., Turubanova S.A., Tyukavina A., Thau D., Stehman S.V. Goetz S.J., Loveland T.R., Kommareddy A., Egorov A., Chini L., Justice C.O., Townshend J.R.G. High-resolution global maps of 21st century forest cover change. Science, 2013. V. 342. Iss. 6160. P. 850–853. DOI: 10.1126/science.1244693.
  8. Litinsky P. Visualization of Landsat image spectral space as a method of boreal ecosystems geomatic modeling (on the example of Eastern Fennoscandia). Geoinformatics & Geostatistics: An Overview, 2018. V. 6. Iss. 3. DOI: 10.4172/2327-4581.1000183.
  9. Pavlov D.S., Bukvareva E.N. Climate-regulating functions of terrestrial ecosystems and “environmentally friendly” concept of nature management. Biology Bulletin Reviews, 2012. No 2. P. 105–123. DOI: 10.1134/S2079086412020053.
  10. Tranvik L.J., Downing J.A., Cotner J.B., Loiselle S.A., Striegl R.G., Ballatore T.J., Dillon P., Finlay K., Fortino K., Knoll L.B., Kortelainen P.L., Kutser T., Larsen S., Laurion I., Leech D.M., McCallister S.L., McKnight D.M., Melack J.M., Overholt E., Porter J.A., Prairie Y., Renwick W.H., Roland F., Sherman B.S., Schindler D.W., Sobek S., Tremblay A., Vanni M.J, Verchoor A.M., Wachenfeldt E., Weyhenmeyer G.A. Lakes and reservoirs as regulators of carbon cycling and climate. Limnology and oceanography, 2009. V. 54. Iss. 6. Part 2. P. 2298–2314. DOI: 10.4319/lo.2009.54.6_part_2.2298.

Для цитирования: Литинский П.Ю. Анализ динамики антропогенных изменений экосистем водосбора р. Кемь (бассейн Белого моря) с использованием данных Global Forest Change. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Издательство Московского университета, 2020. Т. 26. Ч. 2. С. 396–407 DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-396-407

For citation: Litinsky P.Yu. Analysis of the dynamics of anthropogenic changes in ecosystems of the Kem River catchment (White Sea basin) using Global Forest Change data. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: Moscow University Press, 2020. V. 26. Part 2. P. 396–407. DOI: 10.35595/2414-9179-2020-2-26-396-407 (in Russian)