Влияние изменения влажности почвы на состояние растительного покрова юга Европейской России по спутниковым данным в конце XX – начале XXI века

В работе исследовано изменение индекса почвенной влаги SWI (Soil Water Index) из архива декадных данных Технологического Института Вены (Австрия) пространственного разрешения 12.5 х 12.5 км2 и нормированного разностного вегетационного индекса NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) из архива данных двухкомпозитного набора GIMMS (Global Inventory Modeling and Mapping Studies) пространственного разрешения 0,07 х 0,07 град. с мая по сентябрь в период 1992-2006 гг. на равнинной территории юга Европейской России в степной и полупустынной ландшафтной зоне. Индекс SWI показывает содержание воды в процентах в почвенной толще глубиной до 1 м.
Выявлена чувствительность спутникового вегетационного индекса NDVI к условиям влажности почвы. Проведенное сравнение сезонного хода влажности почвы в период активной вегетации по спутниковым и наблюденным данным показало, что спутниковые данные адекватно отражают тенденцию сезонных колебаний данных наземных измерений почвенной влажности в полупустынных ландшафтах, занижая майские значения в степной зоне. Были определены периоды пониженного/повышенного влагосодержания почвы и состояния растительного покрова «ниже»/«выше» нормы относительно среднемноголетних значений. Установлено, что во второй половине периода 1992-2006 гг. чаще наблюдались условия пониженного влагосодержания почвы (с мая по сентябрь) и состояние зеленой фитомассы «ниже» нормы (с июня по сентябрь).
Показано, что пространственное и временное распределение отклонений (как положительных, так и отрицательных) индекса почвенной влаги от средних месячных значений хорошо согласуется по знаку с отклонениями нормированного разностного вегетационного индекса. Проанализирована функциональная и корреляционная зависимость вегетационного индекса от индекса почвенной влажности для степной и полупустынной ландшафтной зоны. Выявлено, что в мае-июне теснота связи между индексами была больше в полупустыне, чем в степной зоне. В степной зоне территория со статистически значимыми коэффициентами корреляции рядов вегетационного индекса и индекса влажности почвы увеличивалась от мая к сентябрю.
Работа выполнена при поддержке Программы ОНЗ РАН №12 (проект №13).