Выявление верхней границы произрастания древесной растительности как биогеографического рубежа в Субарктике на базе наземно-аэрокосмического материала

Лиственница является той древесной породой, которая способна выживать в экстремальных условиях низких температур. Одной из ключевых характеристик верхней граница произрастания лиственницы в тундровой зоне – это индикатор пограничных рубежей экологических факторов среды.
Сдвиг древесной растительности на верхнем пределе ее произрастания является одним из наиболее существенных факторов динамики криогенных экосистем территорий под воздействием климатических изменений.
Одной из методик исследования верхней границы произрастания древесной растительности в тундровой зоне, является метод региональных меридианных профилей. Профильный подход основан на исследовании разнообразных реакций особей отдельных видов, экосистем на воздействия меняющихся по градиенту факторов среды.
Качественная и количественная оценка пространственно-временных изменений в составе, структуре и распределении тундровых экосистем, расположенных в районе верхней границы произрастания древесной растительности, производилась при помощи метода сравнения фитоэкологических карт, основанных на дешифрировании материалов дистанционного зондирования разного периода времени. Для этого были использованы аэрофотоматериалы 1979 и 1986 г и современная космическая съемка КА WorldView-2 с 8 спектральными каналами. Для составления легенд к фитоэкологическим картам был использован полевой материал.
В том случае, если повышение средней температуры способствует таянию вечной мерзлоты, фиксируемое через увеличение сезонно-талого слоя, то улучшаются условия для роста лиственницы, так как древесное растение требует определенных температур и достаточное количество влаги для произрастания. Тогда увеличение сезонно-талого слоя приводило бы к появлению новых участков, более северного расположения, для произрастания Лиственницы, то есть появления новых всходов, а также изменилась бы структура экосистем.
Наземные наблюдения, проводимые с 2004 по 2019 годы, показали, что новых территорий с произрастанием всходов лиственницы не произошло. Наблюдения и мониторинг состояния и изменений в экосистемах показали, что сезонно-талый слой, в основном, зависит от 11-ти летнего цикла и не увеличивается по сравнению с прошлыми циклами (кроме экосистем подвверженных антропогенному вмешательству). Изменения произошли в чисто лишайниковых сообществах, где увеличился СТС в 2-3 раза на слабо наклонных языкообразных элементах рельефа, которые хорошо определяются через анализ почвенных индексов, полученных с использованием современной космической съемки КА WorldView-2 с 8 спектральными каналами. По этой же съемке, через анализ водных индексов, подтвердилось увеличение трещин, то есть «открытой» поверхности. Но экотопы этих участки не подходят для адаптации всходов лиственницы.
Для анализа биогеографических рубежей целесообразно выделение меридиальной региональной трансекты. Выбор модельного участка именно такой конфигурации и расположения был обусловлен анализом биогеографических границ.
Исследуемая, в качестве модельного участка, меридиальная региональная трансекта междуречья Нгарка-Адлюдрёпоко и Пайдыкъяха, расположена в Субарктике, в западной части Тазовского полуострова. Для этой территории была построена гипсометрическая карта, карты температур многолетнемерзлых пород, стратиграфо-генетических комплексов, типов грунтовых толщ и мощности сезонного протаивания..В результате сопряженного анализа фитоценотических данных и перечисленных факторов среды стало возможным выявить биогеографические рубежи на данной трансекте.