Cпутниковые данные в мониторинге трансформации старопахотных почв при лесовосстановлении

На землях бывшего сельскохозяйственного назначения лесостепной и таежной зон России идет активный процесс лесовосстановления. Данный вопрос актуализирует исследования постагрогенной эволюции почв. Сукцессионные стадии залежных земель в свою очередь успешно дешифрируются на разновременных спутниковых снимках, которые доступны за период конца XX – начала XXI в.
В работе изучалась постагрогенная эволюция почв в сосняках Красноярской лесостепи, формирующихся на старопахотных почвах с конца 90-х годов. Ареалы залежей уверенно распознаются и при визуальном дешифрировании и при использовании стандартных методов классификации. Даже при длительном зарастании лесом участки, бывшие ранее в сельскохозяйственном использовании, имеют характерную геометрию и спектральные характеристики. Долговременный банк данных съемки Landsat (TM, ЕТМ) позволил эффективно выявить стадии формирования постагрогенных сообществ. Что важно, так как процесс трансформации почвенного профиля залежных почв зависит от истории формирования экосистемы. Зарастание старопахотных почв лесом может проходить как через стадию луговых сообществ, так и без такой стадии.
Блок подспутниковых исследований позволил оценить свойства старопахотных почв. Строение почвенных профилей на залежных землях изучали с помощью метода наземной радиометрической съемки в тепловом диапазоне, который позволяет инструментальным методом оценить степень трансформации почв. Инфракрасная съемка выполнена тепловизором FLIR Infracam. Радиометрические портреты, полученные в результате наземной ИК съемки, позволяют выявить существенные изменения в строении профилей, вызванные различными вариантами зарастания – луговой или лесной растительностью.
Дополнительно проведен анализ различий в сезонной динамике спектральных признаков и характеристик участков старопахотных почв с привлечением съемок в оптическом диапазоне по спутниковым данным TERRA/AQUA MODIS. Восстановлены временные ряды вегетационного индекса NDVI с использованием продукта MOD13Q1 (пространственное разрешение 250 м), а также температуры поверхности (продукт MOD11A1, разрешение 1000 м) для участков, на которых идет процесс лесовосстановления, а также контрольных участков.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 14-04-00858а)