ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2020, № 4, С. 301–313


ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ИНДЕКС NDVI КАК ИНДИКАТОР ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА БОРЕАЛЬНЫХ ЛЕСОВ ВОЛЖСКОГО БАССЕЙНА
Э. Г. Коломыц, Л. С. Шарая
Институт экологии Волжского бассейна РАН,
445003 г. Тольятти, ул. Комзина, 10


Поступила в редакцию 03.02. 2019 г.
По цифровым материалам спутникового зондирования лесного покрова России составлена региональная карта нормализованного разностного вегетационного индекса NDVI бореальных лесов Волжского бассейна. Проведен  эколого-географический анализ индекса, характеризующего физиологические основы их продуктивности. Выполнен статистический анализ связей фотосинтетического потенциала трех групп бореальных лесов с климатом и равнинным рельефом, а также с продуктивностью лесных формаций. Определены соответствующие орографические и климатические условия максимальных и минимальных значений NDVI. Выявлена структура экологических пространств растительности, продуктивности и вегетационного индекса, установлены закономерности физиологической адаптации лесных сообществ к изменениям оро-климатических факторов.
Ключевые слова: бореальные леса, фотосинтетическая активность, вегетационный индекс, продуктивность, климат, орография, пространственные связи
Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ (18–05–00024–а).
DOI: 10.31857/S0024114820040075


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Абатуров Б.Д. Биопродукционный процесс в наземных экосистемах. М.: Наука, 1973. 128 с.

  • Барталев С.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А., Уваров И.А. Карта растительного покрова России. М.: Институт космических исследований РАН и Центр экологии и продуктивности лесов РАН, 2010. Масштаб 1: 5 000 000. 2 л.

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Ильин В.О., Лупян Е.А.  Синтез улучшенных сезонных изображений Северной Евразии для картографирования и мониторинга динамики растительности по данным SPOT-VEGETATION // Дистанционное зондирование поверхности Земли и атмосферы. 2004. Вып. 5. С. 12–14.

  • Барталев С.А., Егоров В.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян е.А., Плотников Д.Е., Уваров И.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России по данным спектрорадиометра MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 4. С. 285–302.

  • Вальтер Г. Растительность Земного Шара. Эколого-физиологическая характеристика. М.: Прогресс, 1974. Т. II. 423 с.

  • Вальтер Г. Общая геоботаника. Пер. с немецкого. М.: Мир, 1982. 261 с.

  • Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высшая школа, 1979. 368 с. 

  • Грибова С.А., Исаченко Т.И., Лавренко Е.М., ред. Растительность Европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 429 с.

  • Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения / Пер. с англ. М.: Мир, 1983. 549 с.  

  • Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. М.: Сельхозгиз, 1953. 152 с.

  • Елсаков В.В. Спутниковая съемка в оценке продуктивности экосистем Европейского Севера / Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т.9. №1. С. 71–79.

  • Залиханов М.Ч., Коломыц Э.Г.,  Шарая Л.С., Цепкова Н.Л., Сурова Н.А.. Высокогорная геоэкология в моделях. М.: Наука, 2010. 487 с.

  • Золотокрылин А.Н., Коняев К.В., Титкова Т.Б. Зависимость между аномалиями

  • индекса вегетации и аномалиями месячных сумм осадков в зоне умеренного и недостаточного увлажнения // Исследования Земли из космоса. 2000. № 6. С. 74–78.

  • Зубенок Л.И. Испарение на континентах. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 264 с.

  • Иванов Л.А. Свет и влага в жизни древесных пород. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1946 60 с.

  • Исаев А.С., ред. Разнообразие и динамика лесных экосистем России. Книги 1. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 461 с.

  • Исаченко Т.И., Лавренко Е.М., ред. Карта растительности Европейской части СССР. М-б 1: 2 500 000. М.: ГУГК, 1974. 6 л.

  • Коломыц Э.Г. Бореальный экотон и географическая зональность: Атлас-монография. М.: Наука, 2005. 390 с.

  • Коломыц Э.Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 с.

  • Котова Т.В., ред. Растительность Европейской части СССР и Кавказа. М-б 1:2000 000. М.: ГУГК, 1987. 4 л. 

  • Культиасов И .М. Экология растений. М.: Изд-во МГУ, 1982. 380 с.

  • Лархер В. Экология растений / Пер. с немецк. М.: Прогресс, 1978. 185 с.

  • Любименко В.Н. Фотосинтез и хемосинтез в растительном мире. М.–Л.: Сельхозгиз, 1935. 320 с.

  • Мазинг В.В. К вопросу эволюции биоценотических систем // Теоретические проблемы фитоценологии и биогеоценологии. М.: Наука, 1970. С. 95–107.

  • Медведева М.А., Елсаков В.В., Савин И.Ю., Барталёв С.А. О связи фенологического развития растительности таежной зоны с величиной NDVI, определенной по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 7. № 1. С. 319–329.

  • Ничипорович А.А. Основы фотосинтетической продуктивности растений //  Современные проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во МГУ, 1973. С. 17–43.

  • Одум Ю. Основы экологии. Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 740 с.

  • Пузаченко Ю.Г., Скулкин В.С. Структура растительности лесной зоны СССР: Системный анализ. М.: Наука, 1981. 275 с.

  • Раунер Ю.Л. Тепловой баланс растительного покрова. М.: Наука, 1972. 210 с.

  • Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь–справочник. М.: Мысль, 1990. 639 с.

  • Риклефс Р. Э. Основы общей экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 424 с.  

  • Сочава В.Б.  Введение в учение о геосистемах.  Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.   

  • Сочава В.Б. Растительный покров на тематических картах. Новосибирск: Наука, 1979. 189 с.

  • Сукачев В.Н. Избранные труды. Том III. Проблемы фитоценологии. Л.: Наука, 1975. 543 с.

  • Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 244 с.

  • Тимирязев К.А. Избранные работы по хлорофиллу и усвоению света растениями. М.: Изд-во АН СССР, 1947. 351 с.

  • Тужилкина В.В., Бобкова К.С. Хлорофильный индекс в фитоценозах коренных ельников Европейского Северо-Востока // Лесной журнал. 2010. № 2. С. 17–23.

  • Харитонович Ф.И. Биология и экология древесных пород. М.: Лесная промышленность, 1968. 304 с.

  • Цельникер Ю.Л. Хлорофилловый индекс как показатель годичной аккумуляции углерода древостоями леса // Физиология растений. 1994. Т. 41. С. 325–330.

  • Aburas M.M., Abdullah S.H., Ramlia M.F., Ashaaria Z.H. Measuring land cover change in Seremban, Malaysia using NDVI Index // Procedia Environmental Sciences. 2015. V. 30. P. 238–243.

  • Bartalev S.A., Belward A.S., Ershov D.V., Isaev A.S. A new SPOT4-VEGETATION derived Land Cover Map of Nortehrn Eurasia // International. Journal of Remote Sensing. 2003. V. 24. № 9. P. 1977–1982.

  • Bartholome E., Belward A.S. GLC2000: a new approach to global land cover mapping from Earth observation data // Intetnational Journal Remote Sensing. 2005. V. 26. P. 1959–1977.

  • Gobron, N., Pinty, B., Verstraete, M. M., Widlowski J.-L., D.J. Diner D.J. Uniqueness of multiangular measurements. II. Joint retrieval of vegetation structure and photosynthetic activity from MISR // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2002. V. 40. № 7. P. 1574–1592.

  • Hijmans R.J., Cameron S.E., Parra J.L., Jones P.G., Jarvis A. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas // International Journal of Climatology. 2005. V. 25. № 15. P. 1965–1978.

  • Myneni R.B., Hoffman S., Knyazikhin Y., Privette J.L., Glassy J., Tian Y., Wang Y., Song X., Zhang Y., Smith G.R., Lotsch A., Friedl M., Morisette J.T., Votava P., Nemani R.R., Running S.W.  Global products of vegetation leaf area and fraction absorbed PAR from year one of MODIS data // Remote Sensing of Environment. 2002. V. 83. P. 214–231.

  • Nath B. Quantitative Assessment of Forest Cover Change of a Part of Bandarban Hill Tracts Using NDVI Techniques // Journal of Geosciences &  Geomatics. 2014. V. 2. № 1. P. 21–27.

  • Park H., Jeong S., Ho C., Kim J.,Brown M.E, Schaepman M.E. Nonlinear response of vegetation green-up to local temperature variations in temperate and boreal forests in the Northern Hemisphere //Remote Sensing of Environment. 2015. V. 165. P. 100–108.

  • Raynolds M.K., Walker D.A., Epstein H.E., Pinzon J.E., Tucker C.J. A new estimate of tundra-biome phytomass from trans-Arctic field data and AVHRR NDVI // Remote Sensing Letters. 2012. V. 3. Is. 5. P. 403–411.

  • Song X.P., Huang C., Sexton J.O., Channan S., Townshend J.R. Annual Detection of Forest Cover Loss Using Time Series. Satellite Measurements of Percent Tree Cover // Remote Sensing. 2014. № 6. P. 8878–8903.

  • Tucker C.J., Sellers P.J. Satellite remote sensing of primary production // International Journal of Remote Sensing. 1986. V. 7. № 11. P. 1395–1416.

  • Walker D.A., Epstein H.E., Jia G.J., Balser A., Copass C., Edwards E. J., Gould W. A., Hollingsworth J., Knudson J., Maier H. A., Moody A., Raynolds M. K. Phytomass, LAI, and NDVI in northern Alaska: relationships to summer warmth, soil pH, plant functional types, and extrapolation to the circumpolar Arctic // Journal Geophysical. 2003. V. 108. P. 1–7.

  • Zhang, Z., Xue Y., MacDonald G., Cox P.M., Collatz G. J. Collatz Investigation of North American vegetation variability under recent climate: A study using the SSiB4/TRIFFID biophysical/dynamic vegetation model // Journal Geophysical Research:. Atmospheres. 2015. V.120. P. 1300–1321.