Спутниковые снимки можно использовать для оценки восстановления леса после пожара
21.08.2019
Красноярские ученые научились предсказывать восстановительные процессы
лесов после пожара при помощи спутниковых снимков. Метод был опробован на
территории Забайкальского края. Оказалось, что возобновлению лесов в данном
регионе мешает засушливый климат и часто повторяющиеся пожары. Результаты
исследования опубликованы в журнале
Environmental Research Letters.
В России ежегодно горит около десяти миллионов гектаров леса. Чаще всего
пожары возникают в Сибири. Один из самых высоких уровней пожарной активности
наблюдается в Забайкальском крае. Естественное восстановление древостоев
происходит долго и зависит от типа сгоревшего леса, вида и интенсивности пожара
и площади его распространения, климатических условий, свойств почв, влажности и
многих других факторов. У каждой территории есть свои особенности, влияющие на
время восстановления леса после пожаров.
Коллектив ученых из нескольких красноярских и британских научных
организаций, в том числе Института леса им. В.Н Сукачева ФИЦ «Красноярский
научный центр СО РАН», использовал данные дистанционного зондирования Земли для
определения успешности возобновления леса на нарушенных пожарами участках.
Ученые провели мониторинг пройденных огнем территорий Забайкальского края и
показали, что по спутниковым данным можно отслеживать и предсказывать
восстановительные процессы. В ходе работы было продемонстрировано:
возобновление лесов занимает десятки лет, а в Забайкальском крае оно
существенно затруднено в связи с засушливыми условиями.
Чтобы понять, от чего будет зависеть успешность лесовозобновления, ученые
проанализировали ряд факторов. В исследовании учитывались интенсивность пожара,
состояние леса перед возгоранием, рельеф местности и аномалии температуры
поверхности почвы. Специалисты отметили, что именно высокая частота пожаров и
повышенная температура грунта препятствуют возобновлению. Чем сильнее выгорел
лес, тем дольше он восстанавливается.
Для оценки степени воздействия пожаров на леса и мониторинга их развития
после пожара использовались данные дистанционного зондирования Земли и
материалы наземного мониторинга. На основе спутниковых снимков ученые оценили
площадь лесных земель, нарушенных пожаром. На пробных площадях, где велись
наземные исследования, исследователи определяли высоту, возраст и жизненное
состояние молодого поколения деревьев.
Специалисты выяснили, что успешному возобновлению забайкальского леса
препятствуют несколько причин. Во-первых, температура почвы на гарях достигает
шестидесяти градусов, что приводит к низкой выживаемости молодых деревьев,
термическому стрессу и их усыханию. Количество подроста недостаточно для
успешного лесовозобновления и на сухих почвах. Из-за недостатка влаги и
питательных веществ между растениями идет жесткая конкуренция. Затрудняет
появление всходов деревьев и злаковая растительность. Она разрастается на гарях
и задерняет почву. Кроме того, после крупных возгораний в почве не остается
семян. Можно суммировать, что пожары приводят к снижению регенерации лесов
из-за выгорания органического вещества на поверхности почвы, ее обеднения и
иссушения, а также разрастания травы.
Повторные пожары — еще один фактор, который мешает возобновляться лесам в
Забайкалье. Даже если новые всходы появились, то через некоторое время они
снова могут погибнуть в огне. Повторные пожары часто приводят к полной гибели
деревьев и впоследствии к трансформации лесов в степи.
«В Забайкальском крае частота пожаров очень высокая, один и тот же участок
может прогорать два раза в год. Это достаточно уникальный регион, он очень
засушливый, там мало зимних осадков, и почва не увлажняется за счет снега. Это
приводит к тому, что весной регион очень сильно горит. Мы посмотрели, как с
помощью спутниковых данных можно оценить успешность лесовозобновления после
пожаров, и какие факторы являются определяющими для этого процесса.
Впоследствии можно будет прогнозировать восстановление лесов после пожаров на
определенных территориях», — рассказала старший научный сотрудник лаборатории
лесной пирологии Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат
биологических наук Елена Александровна Кукавская.
Исследователь также отметила, что восстановлению лесов можно помочь, к
примеру, высаживая деревья. В южных районах Забайкальского края, где возможен
перегрев почвы, затенение может повысить выживаемость саженцев. В то же время,
необходимо усилить меры по предотвращению возникновения и распространения
пожаров. Ученые отмечают, что в первую очередь надо проводить мероприятия по
противопожарной пропаганде среди местного населения, обустраивать
противопожарные барьеры, разрывы, минерализованные полосы, особенно вблизи
населенных пунктов и лесных культур.
Работа проводилась при поддержке Российского фонда фундаментальных
исследований и Совета по исследованию окружающей среды Великобритании.
Группа научных
коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН
Источник: Наука в Сибири