Исследование пространственно-временных особенностей растительного покрова залежных земель на территории лесостепи Центрального Черноземья с применением спектрально-отражательных признаков

Оставленные аграрные угодья или залежные земли на территории лесостепной зоны Центрального Черноземья являются одним из типов объектов, на основе которого могут быть изучены региональные тенденции развития растительного покрова. Обусловлено это формированием на них новых видов растительности после прекращения аграрного использования в условиях отсутствия антропогенного воздействия, характерного для агроценозов, доминирующих в регионе.
На основе выборки из более 800 объектов, расположенных в пределах региона, включая Орловскую область, с использованием спутниковых данных сверхвысокого пространственного разрешения и материалов полевых обследований были изучены современные особенности растительного покрова залежей. Выявлены и исследованы их ключевые типы, отличающиеся по современным особенностям растительного покрова. Основной современной тенденцией в динамике растительного покрова более 90% оставленных аграрных угодий является формированием на них древесных сообществ. По этому критерию можно выделить залежи с формирующимися лиственными, хвойными, смешанными лесными насаждениями и оставленные аграрные угодья без древесных сообществ.
На основе спутниковых данных Landsat OLI изучены спектрально-отражательные признаки каждого типа залежей. Установлено, что коэффициенты спектральной яркости SWIR1 (1,56-1,66 мкм) и SWIR2 (2,09-2,45 мкм) диапазонов характеризуются достаточно высокой корреляцией с величиной покрытия залежей древесными сообществами. Достаточно высокая корреляция отмечена также для вегетационного индекса NDVI. Для залежей с хвойными породами характерна более высокая корреляция спектральных показателей с проективными покрытием крон древесной растительности, чем для залежей с лиственными породами. Установлены и изучены формы зависимости между долей древесных насаждений, присутствующих на залежах, и перечисленными спектральными признаками. Коэффициенты спектральной яркости SWIR-диапазона находятся в обратной зависимости от величины покрытия залежей древесной растительностью. Значения индекса NDVI находятся в прямой зависимости от этого показателя.
С использованием коэффициентов спектральной яркости SWIR-диапазона и вегетационного индекса, измеренных для залежей с лиственными породами, изучены современные особенности в пространственном изменении величины покрытия залежей древесной растительностью в пределах Центрального Черноземья. Подготовлена серия картосхем, отражающих территориальное распределение значений проективного покрытия крон древесных сообществ, формирующихся на залежах, коэффициентов спектральной яркости SWIR-диапазона (1,56-1,66 мкм) и значений вегетационного индекса NDVI. Все спектральные признаки измерены на основе спутниковых данных Landsat OLI.
Для изученных параметров залежных земель установлены близкие территориальные тенденции в динамике. В первую очередь они отражают снижение доли древесных насаждений на залежах при переходе от подзоны северной лесостепи к степной зоне и соответствующее последовательное изменение спектрально-отражательных признаков.