Дистанционно-наземные исследования постпирогенных ландшафтов

По спутниковым данным Гринпис в 2020 и 2021 гг. площади пожаров в России составили 25,7 и 18,2 млн га (https://www.kommersant.ru/doc/4761898; https://www.rbc.ru/society/19/09/2021/61470ed89a79471e522f66d9). Максимальное количество пожаров в 2020 г. было зафиксировано в Центральном, Приволжском и Сибирском округах (Полехин и др., 2020).
В данной работе были проведены исследования постпирогенных ландшафтов юга Сибири дистанционными и наземными методами. В Томской области за летний период 2022 г. произошло более 2000 пожаров, из них 249 – лесных площадью более 30 тыс. га (https://tvtomsk-ru.turbopages. org/tvtomsk.ru/s/news/80663). В Хакасии в 2022 г. случилось 2802 пожара, из них 120 – лесных на площади 17,6 тыс. га (https://19-mchs-gov-ru.turbopages.org/19.mchs.gov.ru/s/deyatelnost/). В лесных ландшафтах междуречья Томь-Обь и Хакасии проводили исследования постпирогенной динамики растительного покрова в течение двух лет с расчетами вегетационных индексов (количество фитомассы – NDVI и содержание влаги в растительном покрове – SWVI) по космическим снимкам Landsat-8 и Sentinel. Объектами исследования были постпирогенные и фоновые площадки мелколиственных лесов. Для наземных исследований отбирали листья акации и рябины (Caragana arborescens и Sorbus aucuparia), типичные для южно-таежной природно-климатической зоны.
В районе пожара, в сосновом лесу в междуречье Томь-Обь, обнаружено снижение значений NDVI на 0,1–0,4. Так, на даты 17.05, 29.06, 17.07, 11.08, 28.09 в 2020 г. NDVI составили 0,3; 0,37; 0,5; 0,45; 0,3 на гарях и 0,45; 0,72; 0,72; 0,64; 0,40 на фоновом участке, соответственно. Значения SWVI на эти даты на постпирогенном участке на 0,2–0,4 меньше, чем на фоновом. В 2022 г., по сравнению с 2020 г., NDVI на постпирогенном участке в мае, сентябре и октябре меньше на 0,1. В июне-августе NDVI на постпирогенном участке составляют около 0,7, наблюдется густой травяной покров, что свидетельствует о сукцессионной динамике. Значения SWVI на даты 30.06, 14.07, 09.08, 18.09 в 2022 г. на постпирогенном участке меньше, чем на фоновом на 0,21; 0,03; 0,17; 0,25. В целом, значения вегетационного индекса NDVI показывают прирост фитомассы травяного покрова на постпирогенном участке в 2022 гг. Значения индекса SWVI через 3 года после пожара меньше по сравнению с фоновыми участками, что подтверждается возобновлением растительности – с сосново-кустарничкового леса на травяной покров (сукцессия).
В районе пожара, произошедшего в мае 2023 г. в Хакасии, наблюдается густой травяной покров в августе, значения NDVI на даты 20.05, 05.06, 15.07, 24.08, 17.09 в 2023 г. составляют 0,22, 0,42, 0,62, 0,67, 0,55, 0,37. Значения NDVI и SWVI за лето 2023 г. на постпирогенном участке меньше на 0,02–0,1 и на 0,02–0,2, чем на фоновом участке. В Хакасии в подтаежном ландшафте древесный полог разрежен и поэтому наблюдается быстрый прирост фитомассы травяного покрова.
Исследование воздействия природных пожаров на состав органических соединений растений Caragana arborescens и Sorbus aucuparia с использованием хроматомасс-спектрометрического метода показало следующее. Состав и содержание линейных рядов соединений (н-алканы, н-алканали, н-алкан-2-оны, н-алканолы) на постпирогенном участке не имеют существенных отличий от фоновой территории. Небольшие изменения в составе н-алканов в листьях рябины зафиксированы в образце с пожарного участка, отобранном через 3 месяца после пожара. Состав н-алканов рябины на постпирогенном участке через год после пожара восстановился.
Таким образом, использованные в работе методы взаимно дополняют друг друга и позволяют выявить особенности сукцессионной динамики растительности на постпирогенных ландшафтах.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИХН СО РАН (НИОКТР 121031500046-7), финансируемого Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.