ЛЕСОВЕДЕНИЕ. 2018. № 2. С. 83-96.


ОЦЕНКА МАСШТАБОВ ЗАРАСТАНИЯ НЕЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ В НАЦИОНАЛЬНОМ ПАРКЕ ''СМОЛЕНСКОЕ ПООЗЕРЬЕ'' ЗА 25 ЛЕТ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ LANDSAT
Н. В. Королева1, Е. В. Тихонова1, Д. В. Ершов1, А. Н. Салтыков2, Е. А. Гаврилюк1, А. В. Пугачевский3
1Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
Россия, 117997 Москва, ул. Профсоюзная, д 84/32, стр. 14
E-mail: natasha@ifi.rssi.ru
2Национальный парк ''Смоленское Поозерье''
Россия, 216270 Смоленская область, Демидовский район, п. Пржевальское, ул. Гуревича, 19
3Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси
Беларусь, 220072 Минск, ул. Академическая, 27


Поступила в редакцию 1 марта 2017 г.
Проведена оценка зарастания нелесных территорий (в том числе заброшенных сельскохозяйственных угодий) национального парка ''Смоленское Поозерье'' на основе временных серий летних спутниковых изображений Landsat за период с 1984 по 2016 г. Границы нелесных территорий выделялись по картографическим материалам 1970-1980-х годов. Непрерывный временной ряд яркостей каждого пиксела спектральных каналов создан методом ''простого скользящего среднего''. Тематическая обработка выполнялась с использованием алгоритма классификации с обучением ''случайный лес''. Анализ полученных картографических продуктов стадий восстановительных сукцессий показал, что на протяжении всего периода наблюдения площади открытых поверхностей без растительности монотонно сокращались от 3651 га (9.7%) в 1990 г. до 1489 га (4%) в 2016 г. К 1990 г. около 38% нелесных территорий уже были покрыты древесной растительностью. За следующие 25 лет прирост площади лесов (в основном за счет лиственных пород) составил около 18%, из которых половина приходится на 1990-е годы. В 2015 г. 46.0% бывших нелесных территорий было занято березовыми и 9.6% - сосновыми молодняками. Результаты наземных обследований показывают, что вид сукцессии определяется в первую очередь литологическими условиями и породным составом ближайших лесов, а на время зарастания нелесной территории оказывает влияние характер предшествующего землепользования.
Ключевые слова: национальный парк ''Смоленское Поозерье'', стадии восстановительных сукцессий лесной растительности, спутниковые тематические карты, дистанционное зондирование Земли.


Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (16-54-00142, 15-29-02697).


DOI: 10.7868/S0024114818020018


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота / Под редакцией акад. Г.А. Романенко. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. 64 с.

  • Алексеев Я.Я. Очерк растительности Смоленской губернии // Сельское хозяйство Смоленской губернии. Смоленск, 1924. С. 107-119.

  • Архипова М.В. Восстановление лесов на нарушенных землях в национальном парке «Угра». Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2017. № 1. С. 92–99.

  • Белова Е.И., Ершов Д.В. Предварительная обработка временных серий изображений Landsat-TM/ETM+ при создании безоблачных композитных изображений местности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 73-82.

  • Белова Е.И., Ершов Д.В. Метод предварительной обработки сцен Landsat-5/7 c изображением снежного покрова // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 4. С. 9-14.

  • Голубева Л.В., Наквасина Е.Н. Зарастание древесной растительностью постагрогенных земель на карбонатных отложениях в Архангельской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2015. № 210. С. 25-36.

  • Грешилов А.А., Стакун В.А., Стакун А.А. Математические методы построения прогнозов.  М.: Радио и связь, 1997. 112 с.

  • Ершов Д.В., Гаврилюк Е.А., Карпухина Д.А., Ковганко К.А. Новая карта растительности центральной части Европейской России по спутниковым данным высокой детальности // Доклады академии наук. 2015. Т. 464, № 5. С. 639-641.

  • Кадастровые сведения о национальном парке "Смоленское Поозерье" за 1992-2012 г. URL: http://www.poozerie.ru/img/file/poozere_kadastr.doc. Дата обращения 15.09.2016.

  • Кондакова Т.Ю. Изменение системы расселения сельских поселений Демидовского и Смоленского муниципальных районов Смоленской области // Природа и общество: в поисках гармонии: Матер. II Всерос. науч.-практич. конф., посвященной памяти проф. В.А. Шкаликова, (г. Смоленск, 25 ноября 2016 г.) Смоленск: Изд-во Смоленского гос. университета, 2016. С. 201-209.

  • Косенков Г.Л., Колбовский Е.Ю. Периодизация и реконструкция истории освоения территории национального парка «Смоленское Поозерье» для целей типологии культурного ландшафта // Ярославский педагогический вестник. 2012. Т. 3. № 4. С. 232-238.

  • Курбанов Э.А., Воробьев О.Н., Губаев А.В., Лежнин С.А., Незамаев С.А., Александрова Т.Л. Оценка зарастания земель запаса республики Марий Эл лесной растительностью по спутниковым снимкам // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2010. № 2. С. 14-19.

  • Лесохозяйственный регламент национального парка «Смоленское Поозерье». Москва: Филиал ФГУП «Рослесинфорг» «Заплеспроект», 2015. 190 с.

  • Маслов А., Гульбе А., Гульбе Я., Медведева М., Сирин А. Оценка ситуации с зарастанием сельскохозяйственных земель лесной растительностью на примере Угличского района Ярославской области // Устойчивое лесопользование. 2016. № 4. С. 6–14.

  • Мейфруа П., Шиерхорн Ф., Прищепов А.В., Мюллер Д., Кюммерле Т. Движущие факторы, ограничения и компромиссы, связанные с возвращением в оборот заброшенных пахотных земель в России, Украине и Казахстане // Пространственная экономика. 2016. № 2. С. 55–103.

  • Никонов М.В., Смирнов И.А. Некоторые особенности зарастания агроландшафтов на земле Новгородской // Вестник Новгородского государственного университета имени Ярослала Мудрого. 2014. № 76. С. 58-60.

  • Осипова Н.В. Современное состояние лесных угодий ландшафта Ельшанской моренно-водноледниковой равнины и происходящие в них изменения в условиях их естественного развития // Матер. конф. «Природа и общество: в поисках гармонии». (г. Смоленск, 26 ноября 2015 г.) Смоленск: Универсум, 2015. С. 115-128.

  • Постановление Правительства Российской Федерации от 15 апреля 1992 г. N 247 "О создании национального парка "Смоленское Поозерье" Министерства экологии и природных ресурсов Российской Федерации в Смоленской области".

  • Прищепов А.В., Мюллер Д., Дубинин М.Ю., Бауманн М., Раделофф В.К. Детерминанты пространственного распределения заброшенных сельскохозяйственных земель в европейской части России // Пространственная экономика. 2013. № 3. С. 30-62.

  • Растительность и почвы национального парка «Смоленское Поозерье» / Под ред. Г.Н. Копцик, Н.А. Березиной. М.: НИА-Природа, 2003. 307 с.

  • Решетникова Н.М. Сосудистые растения национального парка «Смоленское Поозерье» (Аннотированный список видов). Москва, 2002. 95 с.

  • Салтыков А.Н., Абадонова М.Н., Мищенко А.В. Рекомендации по сопровождению процессов естественного возобновления сосны и восстановлению коренных сосняков в национальных парках «Смоленское Поозерье» и «Орловское Полесье». Справочно-информационное издание. Смоленск. 2016. 28 с.

  • Титовец А.В., Бачинский Ю.Б. Опыт геоботанического картирования в национальном парке "Смоленское Поозерье" // Экспедиционные исследования: состояние и перспективы. Первые международные научные чтения памяти Н.М. Пржевальского (материалы конференции). Смоленск: Изд-во "Смоленская городская типография", 2008. С. 231-233.

  • Breiman L. Random forests // Machine Learning.  2001.  V. 45. № 1. P. 5–32.

  • ERDAS Imagine Field Guide. Intergraph. URL: http://www.hexagon-solutions.com.cn/Libraries/Misc_Docs/ERDAS_FieldGuide_PDF_Intergraph_brand.sflb.pdf

  • Huang C., Song K., Kim S., Townshend J.R.G., Davis P., Masek J.G., Goward S.N. Use of a dark object concept and support vector machines to automate forest cover change analysis // Remote Sensing of Environment. 2008. V. 112. № 3. P. 970–985.

  • Landsat Science. URL: http://landsat.gsfc.nasa.gov

  • Fraser R.H., Li Z., Landry R. SPOT VEGETATION for characterizing boreal forest fires // International Journal of Remote Sensing, 2000. V. 21. № 18. P. 3525-3532.

  • Marsett R.C., Qi J., Heilman P., Biedenbender S.H., Watson M.C., Amer S., Weltz M., Goodrich D., Marsett R. Remote sensing for grassland management in the arid southwest // Rangeland Ecology and Management. 2006. V. 59. № 5. P. 530-540.

  • Potapov P.V., Turubanova S.A., Tyukavina A., Krylov A.M., McCarty J.L., Radeloff V.C., Hansen M.C. Eastern Europe's forest cover dynamics from 1985 to 2012 quantified from the full Landsat archive // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 159. P. 28–43.

  • Prishchepov A.V., Müller D., Dubinin M., Baumann M., Radeloff V.C. Determinants of agricultural land abandonment in post-Soviet European Russia // Land Use Policy. 2013. V. 30. P. 873– 884.

  • Tucker C.J. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation // Remote Sensing of Environment. 1979. V. 8. № 2. P. 127-150.