Оценка последствий стихийных природных явлений для лесных ресурсов Пермского края по многолетним рядам данных космической съемки

Ежегодно значительные площади лесов России подвергаются воздействию опасных природных явлений (сильных ветров, лесных пожаров и засух, снеголомов, гололеда), которые приводят к потере биологической устойчивости насаждений, частичной или полной их гибели. Данная проблема актуальна и для территории Пермского края, где наибольший ущерб для лесных ресурсов наносят лесные пожары, сильные шквалы и смерчи. Площадь погибших насаждений в отдельные годы превышает 10 тыс. га.
Целью проведенного исследования является оценка ущерба от лесных пожаров и ветровалов для лесных ресурсов Пермского края за период 2001-2013 гг., и выявление особенностей их пространственно-временного распределения.
В качестве исходных данных для проведения исследования использованы космические снимки с аппаратов LANDSAT-5 (сенсор TM), LANDSAT-7 (сенсор ETM+) и LDSM-8 (сенсор OLI/TIRS), за период с 1999 по 2013 г. Также использованы данные высокого разрешения (SPOT-4, SPOT-5, WorldView-2) за 2011–2013 гг. На основе снимков LANDSAT выполнялось автоматизированное дешифрирование негативной динамики лесов (вырубок, пожаров, ветровалов) на основе разности коротковолнового вегетационного индекса SWVI. Отделение гарей и ветровалов от вырубок и участков повреждения вредителями и болезнями леса проводилось экспертным путем, с привлечением дополнительной информации о лесных пожарах. Снимки высокого разрешения использованы для валидации результатов автоматизированного дешифрирования.
Всего на исследуемой территории выявлены более 50 тыс. га насаждений, полностью погибших в результате лесных пожаров и ветровалов, что составляет 0,4% площади лесного фонда. Из них пройдено крупными лесными пожарами 42,2 тыс. га, сплошных ветровалов – 11,5 тыс. га. Выявлены 16 случаев массовых ветровалов и 39 случаев крупных лесных пожаров (пройденная огнем площадь более 100 га). Таким образом, за рассматриваемый период 2001-2013 гг. ущерб от пожаров существенно превышает ущерб от ветровалов.
Проанализированы особенности пространственно-временного распределения крупных пожаров и ветровалов на исследуемой территории. Установлено, что большинство участков сплошных ветровалов расположено в северных районах Пермского края, где сохранились значительные площади спелых и перестойных елово-пихтовых и смешанных лесов, неустойчивых к воздействию сильных ветров. Выявлены 7 случаев ветровалов, связанных со смерчами, что позволяет пересмотреть существующие оценки повторяемости данного опасного явления на исследуемой территории.
Выявлена область повышенной повторяемости крупных лесных пожаров на северо-западе Пермского края (Веслянская низменность). Высокая повторяемость крупных пожаров на данной территории объясняется в первую очередь широким распространением сосновых боров-беломошников с высокой природной пожароопасностью.
Таким образом, в работе показано, что использование многолетних рядов данных ДЗЗ позволяет не только вести оперативный мониторинг последствий лесных пожаров и ветровалов на региональном уровне, но и проанализировать повторяемость этих явлений, выявить территории, на которых организация мониторинга является приоритетной.