Гравиметрическая съемка GRACE в индикации усыхания древостоев

В работе исследована возможность сопряженного анализа данных гравиметрической съемки (GRACE), спектрорадиометрической съемки (Landsat, QuickBird), цифровая модель рельефа (ЦМР SRTM 1 Arc), климатических переменных (CRU TS 3.22), индекса сухости (SPEI) и данных полевых исследований с целью исследования усыхания древесной растительности в южной части Сибири в связи с климатическими изменениями. Сформирована карта аномалий водного эквивалента массы АВЭМ из гравиметрических данных GRACE для территории ареалов пихты и кедра, которая сопоставлена с картой аномалий индекса сухости SPEI (за период 2003-2013). В результате выявлены участки совпадения минимумов АВЭМ и SPEI, указывающие на почвенную и атмосферную засухи; наиболее интенсивные засухи зафиксированы в 2003, 2007-08 и 2012 гг. Пробные площадки полевых исследований усыхающих древостоев (2011-2015 гг.) попадают в регионы минимумов АВЭМ и SPEI. На территории хребта Хамар-Дабан наблюдаются значимые корреляции (r=0.72, p<0.02) между АВЭМ и дендрохронологическими рядами. Минимумы АВЭМ совпадают с периодами интенсивного усыхания древостоев (в 2003, 2007-2008 и 2012 гг). На объекте исследования «Восточный Саян» выявлена связь между динамикой индекса ширины годичного кольца у пихты и годовыми минимумами АВЭМ (r=-0.76). Анализ спектрорадиометрической съемки наряду с ЦМР позволил установить, что усыхание древостоев связано с орографией местности. Усыхание начинается с вершин холмов и крутых склонов южной экспозиции, со временем продвигаясь на меньшие высоты. В древостоях бассейна оз. Байкал (хр. Хамар-Дабан), а также на юге Центральной Сибири в начале 20 века наблюдается климатически индуцированное усыхание сосны кедровой сибирской и пихты.
Гравиметрическая съемка GRACE является полезным инструментом в оценке режима увлажнения и выявления периодов засушливости лесных территорий.
Работа выполнена при поддержке грантом РНФ № 14-24-00112