О сезонных особенностях вегетационного индекса NDVI ландшафтов Дагестана

В работе рассматривается (анализируется) динамика вегетационного индекса (ВИ) травянистой растительности по высотному градиенту Республики Дагестан – равнины, предгорья, среднегорья и высокогорья. Для этих целей использованы ежемесячные данные космической съемки спутника Sentinel-2, полученные с сайта в системе «Вега-Science» на базе центра коллективного пользования ЦКП «ИКИ-Мониторинг» (Шинкаренко, 2020). Для анализа были использованы данные NDVI по административным районам для травянистой растительности как основного ресурса летних и зимних пастбищ животноводства республики. Анализировались среднегодовые значения вегетационного индекса в многолетнем аспекте административных районов Республики Дагестан с учетом высотного градиента. Установлены особенности формирования сезонных кривых вегетационного индекса с изменением климатических данных, высотного градиента, почвенно-растительного покрова.
Современные исследования почвенного и растительного покрова дистанционными методами в основном привязаны по большей части к фундаментальной части науки и направлены на выявление закономерностей и последующего отражения их в картографической форме (Атаев, 2022; Шинкаренко, 2020). Что безусловно является ключом для прикладных исследований, которые в последнее время приобретают большую актуальность и востребованность для поиска путей и решений проблем агропромышленного комплекса. Одним из важных и насущных вопросов, стоящих перед регионом, является рациональное развитие животноводства без нанесения ущерба окружающей среде. Одним из образующих в решении данного вопроса является рациональное распределение кормовой базы в условиях современных климатических изменений. Вегетационный индекс (ВИ), отражающий состояние растительного покрова, представляет возможность не только определения типов растительности и ареалов их распространения, но и открывает возможности анализа динамики ВИ в сезонном и многолетнем аспекте. Немаловажным остается вопрос корреляции данных ВИ и показателей физико-химических свойств почвенного покрова (ПП). Состояние ПП является предопределяющим состояние растительного покрова, кормовой базы и ее продуктивности. Климатический тренд глобального потепления, высокая антропогенная нагрузка, сопровождающаяся деградацией почвенного покрова и усилением процессов опустынивания, отрицательно сказались на содержании гумуса в почвах Дагестана (Биарсланов, 2025).
Выявление закономерностей динамики ВИ в зависимости от климатических условий, особенностей рельефа, показателей почвенного покрова осуществлено с применением системы «Вега-Science» на базе центра коллективного пользования ЦКП «ИКИ-Мониторинг». За основу были взяты показатели вегетационных индексов для административных районов Республики Дагестан с охватом основных ландшафтов равнинной, предгорной и горной местностей.
В результате проведенного анализа динамики ВИ ландшафтов Дагестана установлены закономерности сезонных изменений значений вегетационного индекса и их отличия по высотному градиенту. Для равнинных засушливых территорий характерны два сезонных пика значений ВИ – весной и осенью и достигают максимальных значений 0,5 и продолжительностью 7-30 недель. Для предгорных ландшафтов эти значения достигают – 0,6 и эти значения сохраняются в течении 4-13 недель. Для горных территорий эти значение составляют соответственно – 0,7, 10-13 недель. В то время как для высокогорных территорий сезонный пик достигает 0,8 продолжительностью 4-7 недель.
Так же проведена множественная регрессия между длительностью ВИ разных интервалов и средним значением диапазона содержания гумуса в почве. В результате установлена функциональная связь, т.е. по данным ВИ ландшафта на основе полученного уравнения возможен прогноз значений среднего содержания гумуса.
На наш взгляд полученные результаты имеют весьма перспективное значение при проведении исследований почвенно-растительного покрова в комплексе с применением данных ВИ и других материалов космической съемки системы «Вега-Science» на базе центра коллективного пользования ЦКП «ИКИ-Мониторинг».
Работа выполнена в рамках темы ИКИ РАН «Мониторинг» (госрегистрация № 122042500031-8) с использованием сервиса «Вега-Science» и инфраструктуры Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг», и в рамках НИР ДФИЦ РАН «Комплексная оценка состояния биологических ресурсов и мониторинг природных экосистем Дагестана» (Регистрационный номер темы №125021302129-4).