ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2015. № 2. С. 83-94


СПУТНИКОВАЯ ОЦЕНКА ГИБЕЛИ ЛЕСОВ РОССИИ ОТ ПОЖАРОВ

С. А. Барталев, Ф. В. Стыценко, В. А. Егоров, Е. А. Лупян
Институт космических исследований РАН 117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
E-mail: smis@smis.iki.rssi.ru


Поступила в редакцию 07.10.2014 г.


Выполнена инструментальная оценка площади ежегодной гибели лесов России от пожаров на основе спутниковых данных. Полученные данные, охватывающие период 2006-2013 гг., впервые позволили объективно оценить масштабы и многолетнюю изменчивость пирогенной гибели лесов, которая, как показали результаты проведенных исследований, характеризуется устойчивым нарастанием в последние годы. Анализ выявленных сезонных различий в характере последствий воздействия лесных пожаров свидетельствует, что к наибольшим разрушениям лесов приводят летние пожары с достижением максимума степени повреждения насаждений в июле. При этом весенний период характеризуется наибольшим вкладом в общую пройденную огнем площадь лесов. Результаты исследований указывают на наличие существенных различий в масштабах пирогенных повреждений лесов в зависимости от древесной породы. Установлено, что в породной структуре площади погибших насаждений доминируют лиственничники, в то время как лиственные породы подвержены деструкции от воздействия огня в наименьшей степени. Оценка доли пирогенной гибели в пройденной огнем площади лесов различных пород, которая может служить критерием их пожароустойчивости, показала, что темнохвойные леса обладают наименьшим, а лиственные леса - наибольшим уровнями устойчивости к деструктивному воздействию огня. В силу того, что представленные в статье результаты характеризуют гибель насаждений непосредственно в год воздействия огня, т.е. без учета послепожарного отпада в лесах в последующие годы, они могут рассматриваться в качестве нижней консервативной оценки, требующей дальнейшего уточнения на основе данных многолетних спутниковых наблюдений за состоянием поврежденных пожарами лесов. Полученные результаты могут быть использованы для выработки оптимальных стратегий организации охраны лесов России от пожаров, направленной на минимизацию потенциального ущерба их ресурсному потенциалу, а также для проведения исследований в области влияния пирогенного фактора на биосферные функции лесов.



  • Результаты представленных в статье исследований получены при поддержке РФФИ (грант № 13-05-41420 РГО_а “Разработка научных основ спутниковой пирогеографии и исследование пространственно-временных особенностей пожаров в наземных экосистемах России”). Использованные для проведения исследований многолетние архивы спутниковых данных созданы при поддержке РАН (тема “Мониторинг”, государственная регистрация № 01.20.0.2.00164).

  • Ключевые слова: лесные пожары, гибель лесов, дистанционное зондирование.


Список литературы



  1. Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А., Уваров И.А. Оценка площадей повреждений наземных экосистем Северной Евразии пожарами в 2000–2003 годах по спутниковым данным инструмента SPOT-Vegetation //Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2005. Вып. 2. Т. II. С. 354–366.

  2. Барталев С.А., Ершов Д.В., Исаев А.С., Лупян Е.А. Основные задачи и перспективы создания системы глобального спутникового мониторинга лесов // Лесоведение. 2011. № 6. С. 3–15.

  3. Барталев С.А., Егоров В.А., Крылов А.М., Стыценко Ф.В., Ховратович Т.С. Исследование возможностей оценки состояния поврежденных пожарами лесов по данным многоспектральных спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 215–225.

  4. Барталев С.А., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Панова О.Ю., Ефремов В.Ю. Экспресс-картографирование повреждений лесов России пожарами по спутниковым данным Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. С. 9–20.

  5. Барталев С.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 9–27.

  6. Барталев С.А., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Котельников Р.В., Лупян Е.А., Щетинский В.Е. Информационная система дистанционного мониторинга лесных пожаров Федерального агентства лесного хозяйства РФ (состояние и перспективы развития) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. Т. II. С. 419–429.

  7. Дейвис Ш.М., Ландгребе Д.А., Ланженлауб Д.С., Сиева Р.Ф., Свейн Ф.Х.,Филлипс Т.Л., Хоффер Р.М. Дистанционное зондирование: количественный подход / Под ред. Ф. Свейна, Ш. Дейвис. Пер. с англ. М.: Недра, 1983. 415 с.

  8. Егоров В.А., Барталев С.А., Лупян Е.А., Уваров И.А. Мониторинг повреждений растительного покрова пожарами по данным спутниковых наблюдений // Известия вузов: геодезия и аэрофотосъемка. 2006. Вып. 2. С. 98–109.

  9. Исаев А.С. Стволовые вредители лиственницы даурской / М.: Наука, 1966. 148 с.

  10. Коровин Г.Н., Исаев А.С. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент национальной безопасности России “Лесной бюллетень”. 1998 г. № 8–9. [Электронный ресурс] http://old.forest.ru/rus/bulletin/08-09/8.html

  11. Коровин Г.Н., Барталев С.А., Беляев А.И. Интегрированная система мониторинга лесных пожаров // Лесн. хоз-во, 1998. № 4. С. 45–48.

  12. Кронберг П. Дистанционное изучение Земли: основы и методы дистанционных исследований в геологии / М.: Мир, 1988. 343 с.

  13. Лупян Е.А., Барталев С.А., Флитман Е.В., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Стыценко Ф.В., Ершов Д.В., Антонов В.Н., Крамарева Л.С. Спутниковые наблюдения лесных пожаров в России в XXI веке // Аэрокосмические методы и геоинформационные технологии в лесоведении и лесном хозяйстве: Докл. V Всерос. конф., посвященной памяти выдающихся ученых-лесоводов В.И. Сухих и Г.Н. Коровина (Москва, 22–24 апреля 2013 г.) М.: ЦЭПЛ РАН, 2013. С. 43–46.

  14. Лупян Е.А., Мазуров А.А., Флитман Е.В., Ершов Д.В., Коровин Г.Н., Новик В.П., Абушенко Н.А., Алтынцев Д.А., Кошелев В.В., Тащилин С.А., Татарников А.В., Сухинин А.И., Пономарев Е.И., Гришин А.М., Афонин С.В., Белов В.В., Гриднев Ю.В., Матвиенко

  15. Г.Г., Соловьев В.С., Антонов В.Н., Ткаченко В.А. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в России. Итоги. Проблемы. Перспективы. Аналитический обзор, Сер. Экология. Новосибирск, ИОА, ГПНТБ СО РАН, 2003. Вып. 68. 134 c.

  16. Руководство по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга. Утверждено приказом Рослесхоза от 29.12.2007. № 523.

  17. Стыценко Ф.В., Барталев С.А., Егоров В.А., Лупян Е.А. Метод оценки степени повреждения лесов пожарами на основе спутниковых данных MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 254–266.

  18. Уткин А.И. Влияние огня на природу и формирование лиственничников Центральной Якутии // Лесн. хоз-во, 1965. № 1. С. 55–61.

  19. Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования. Новосибирск: Наука, 1996. 249 с.

  20. Цветков П.А. Пирогенные свойства древесных пород // Лесоведение. 2011. № 2. С. 25–31.

  21. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение.2013. № 5. С. 50–61.

  22. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Ваганов Е.А., Сухинин А.И., Максютов Ш.Ш., МкКаллум И., Лакида И.П. Влияние природных пожаров в России 1998–2010 гг.

  23. на экосистемы и глобальный углеродный бюджет // Докл. Академии наук. 2011. Т. 441. № 4. С. 544–548.

  24. Bartalev S.A., Egorov V.A., Loupian E.A., Uvarov I.A. Multi-Year Circumpolar Assessment the Area Burnt in Boreal Ecosystems Using SPOT-Vegetation // International

  25. Journal of Remote Sensing. 2007. V. 28. № 6. P. 1397–1404.

  26. Caetano M.S., Mertes L.A.K., Pereira J.M.C. Using spectral mixture analysis for fi re severity mapping // Proceedings of 2nd international conference on forest fire research. 1994. P. 667–677.

  27. Ceccato P., Flasse S., Tarantola S., Jacquemond S.,Gregoire J. Detecting vegetation water content using reflectance in the optical domain // Remote Sensing of Environment. 2001. V. 77. P. 22–33.

  28. Diaz-Delgado R., Lloret F., Pons X. Infl uence of fire severity on plant regeneration by means of remote sensing imagery // International Journal of Remote Sensing. 2003. V. 24. P. 1751–1763.

  29. Doerr S.H., Shakesby R.A., Blake W.H., Chafer C.J., Humphreys G.S., Wallbrink P.J. Effects of differing wildfire severities on soil wettability and implications forhydrological response // Journal of Hydrology. 2006. V. 319. P. 295–311.

  30. Gao B. NDWI – A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space // Remote Sensing of Environment. 1996. V. 58. P. 257–266.

  31. Garcia-Haro F.J., Gilabert M.A., Melia J. Monitoring fire-affected areas using thematic mapper data // International Journal of Remote Sensing. 2001. V. 22. P. 533−549.

  32. Hammill K.A., Bradstock R.A. Remote sensing of fire severity in the Blue Mountains: Infl uence of vegetation type and inferring fi re intensity // International Journal of Wildland Fire. 2006. V. 15. P. 213−226.

  33. Isaev A.S., Korovin G.N., Bartalev S.A., Ershov D.V., Janetos A.С., Kasischke E.S., Shugart H.H., French N.H., Orlick B.E., Murphy T.L. Using Remote Sensing to Assess Russian Forest Fire Carbon Emissions // Climate Change. 2002. V. 55. № 1–2. P. 235–249.

  34. Miller J.D., Thode A.E. Quantifying burn severity in a heterogeneous landscape with a relative version of the delta Normalized Burn Ratio (dNBR) // Remote Sensing of Environment. 2007. V. 109. P. 66–80.

  35. Patterson M.W., Yool S.R. Mapping fi re-induced vegetation mortality using Landsat Thematic Mapper data: A Comparison of Linear Transformation Techniques // Remote Sensing of Environment. 1998. V. 65. P. 132–142.

  36. Rogan J., Franklin J. Mapping wildfi re burn severity in southern California forests and shrublands using enhanced Thematic Mapper imagery // Geocarto International. 2001. V. 16. P. 89–99.