NDVI темнохвойных лесов Нижнего Приамурья

1ФГБУ «Заповедное Приамурье», ул. Серышева 60, г. Хабаровск, 680000; 2Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, ул. Шолом-Алейхема 4, г. Биробиджан, 679016, e-mail: , ; 3ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова, ул. Прянишникова 31А, г. Москва, 127434, e-mail: ,

В настоящее время в открытом доступе находятся данные о произрастании различных типов леса [3] и показателях NDVI, которые широко используются для дифференциации территорий по их покрытию растительностью и оценке продуктивности растительных сообществ. На основе этих данных проведен анализ изменения NDVI темнохвойных лесов в Нижнем Приамурье.

Нижнеамурская область является составной частью Амурско-Приморской физико-географической страны. Она ограничена с севера Охотским морем, с юга – долиной реки Амур, с востока – Сахалинским заливом и Амурским лиманом, с запада – Буреинским нагорьем [1] (рис.). В исследуемую территорию включен небольшой участок северного Сихотэ-Алиня, так как здесь находятся водосборные склоны р. Амур, где также формируется климат Нижнего Приамурья. Рельеф территории низко- и среднегорно-долинный

с межгорными депрессиями. Территорию покрывают в основном светло- и темнохвойные леса, на юге – хвойно-широколиственные. В северной части региона темнохвойные леса представлены чистыми ельниками, в которых отсутствует пихта. Всю остальную территорию покрывают леса елово-пихтовой субформации [2]. На юге к елово-пихтовым лесам часто примешивается сосна корейская. Темнохвойные леса занимают 18,5% лесного фонда региона. В регионе распространены почвы буроземного типа.

С помощью спутниковой системы Terra-MODIS и с использованием технологий, разработанных в Институте космических исследований РАН (ИКИ РАН), из цифровой карты-матрицы растительного покрова России [3] получены данные о местопроизрастании темнохвойных лесов на территории Нижнего Приамурья. Рассматриваются лесные сообщества, в пологе которых не ме-

Рис. Карта NDVI темнохвойных лесов Нижнего Приамурья. Масштаб 1 : 3 000 000. Значения NDVI: 1 – 0,437-0,685, 2 – 0,685-0,719, 3 – 0,719-0,743, 4 – 0,743-0,769, 5 – 0,769-0,849; 6 – граница Нижнего Приамурья

Fig. NDVI map of dark coniferous forests of the Lower Amur region. Map scale 1: 3,000,000. NDVI values: 1 – 0.437-0.685, 2 – 0.685-0.719, 3 – 0.719-0.743, 4 – 0.743-0.768, 5 – 0.768-0.849; 6 – the border of the Lower Amur region нее 80% площади крон занимают теневыносливые виды хвойных деревьев, включая ель, пихту, кедр (сосну корейскую). Цифровые точечные данные по NDVI для темнохвойных лесов сформированы из данных спутникового прибора SPOT-Vegetation, обработанных в ИКИ РАН и представленных в виде матрицы значений NDVI. Вегетационный индекс NDVI вычисляется по формуле [4]:

NDVI=(Nir–Red)/(Nir+Red), где Nir и Red – спектральные значения каналов в диапазонах отражения в ближней инфракрасной и красной областях спектра соответственно. Карта NDVI темнохвойных лесов региона построена в программе MapInfo Professional.

Согласно результатам анализа, 50% темнохвойных лесов в Нижнем Приамурье имеют высокие показатели NDVI (0,743–0,849), 30% – низкие (0,437–0,719), и 25% – средние (0,743–0,719). Вегетационный индекс лесов достаточно сильно варьируется по территории (см. рис.). Так, в северо-западной части произрастают ельники с минимальными показателями NDVI (0,437–0,719). Эта территория отличается суровым ветровым и термальным режимом, влияющим на распределение и производительность ельников [2]. Среднегодовая температура воздуха достигает здесь -4,5-(-5,8) °С, что в 2-2,5 раза ниже, чем в среднем по региону. Здесь ельники занимают Шантарские острова, полуостров Тугурский, хребет Магу. Последний отличается низкими значениями NDVI в своей внутренней высотной части и наибольшими – в низкогорной. Темнохвойные леса с высокими показателями вегетационного индекса расположены небольшими полигонами на юго-западе хребта Кивун, а с низкими – на северо-востоке. Наиболее продуктивные темнохвойные леса здесь произрастают в условиях низкогорного рельефа в западной гористой части полуострова Тохареу, на юге хребта Мевачан, а также в верховье рек Малый Киткан (приток реки Амгунь), Кайгачан и Невагли.

На востоке региона в основном произрастают темнохвойные леса со средними значениями NDVI (0,719–0,743), но и здесь этот показатель сильно варьируется. Наиболее низкие значения характерны для лесов северо-восточной части. На снижение продуктивности темнохвойных лесов этой территории могут влиять муссонные процессы в распределении осадков. Так, на побережье Охотского моря в холодный период количество осадков может достигать 320 мм, что на 45% больше, чем в среднем по региону. На востоке и юго-востоке темнохвойные леса покрывают гори- стую прибрежную часть вблизи Амурского лимана и Сахалинского залива, хребты Чертов и Чаячий, горный участок неподалеку от озера Кади, верховье рек Ханда и Большой Сомон. Высокими показателями NDVI отличаются леса, произрастающие по берегам озера Кизи, на правобережье реки Акча (приток Амура). Здесь также наблюдается снижение показателя NDVI с ростом высоты.

В центральной горной части Нижнего Приамурья темнохвойные леса имеют как средние (0,719–0,743), так и достаточно высокие показатели NDVI (0,743–0,769). В данном районе сохраняется тенденция расположения наиболее продуктивных лесов ниже по склонам. При этом здесь, в менее суровых климатических условиях, ельники занимают большие высоты. Например, темнохвойные леса с высокими значениями NDVI в верховье и среднем течение реки Бичи занимают высоты 300–500 м, с низким значением – 600– 1050 м. Темнохвойные леса также локализуются на западных и северо-восточных отрогах Омель-динского хребта, на востоке и в центральной части хребта Чаятын, на горном участке с верховьями рек Пильда, Лимури и Боктор. «Точечно» ельники произрастают в центральной части и на западе хребта Омальский.

Наиболее высокие показатели NDVI (0,743– 0,849) характерны для юга региона. Здесь отмечаются два крупных полигона – юго-восток и запад хребта Хоми и верховье рек Подичи, Холдоми и Батуй. Небольшие участки лесов с низкими и средними показателями NDVI произрастают на хребтах Острый и Большой Янг. Здесь сохраняется тенденция размещения темнохвойных лесов с максимальными показателями NDVI на меньших высотах. При дальнейшем продвижении на юг темнохвойные леса «взбираются» на большие высоты. На самом южном полигоне – верховье рек Подичи, Холдоми и Батуй – лесные сообщества с высокими значениями NDVI занимают высоты 500–900 м. Здесь на наибольших высотах среднегодовая температура воздуха составляет -4,5 °С, а на наименьших - (-2,2) °С, что в среднем на 1 ° С больше, чем в центральной и северо-западных частях региона.

На западе Нижнего Приамурья с преобладающим низменным рельефом «чистые» темнохвойные леса встречаются мало и представлены небольшими ареалами в виде отдельных точек, занимающих островки гор. Несмотря на это, практически все леса здесь отличаются высокими показателями NDVI (0,743–0,769). Они произрастают в верховье рек Хурмули, Пукка (приток реки

Боктор) и Елганы (притоки реки Горин), занимают южные отроги Омельдинского хребта, хребет Кольтоурский и юг Тугурского хребта.

Таким образом, темнохвойные леса в регионе тяготеют к горному рельефу. Они распространены в центральной и северо-западной горных частях Нижнего Приамурья; на востоке занимают горные хребты, примыкающие к Охотскому побережью; на юге – небольшие полигоны в гористой местности; на западе в условиях преобладающего низменного рельефа практически отсутствуют и произрастают на отдельных площадках. NDVI темнохвойных лесов возрастает при движении с северо-запада и с востока к его центральной части, а также в целом – с севера на юг и с понижением высоты. Минимальные показатели NDVI (0,437–0,719) характерны для северо-западной части Нижнего Приамурья, находящейся под влиянием сурового ветрового и термального режима, максимальные (0,743–0,849) – для южной, где даже на больших высотах средняя температура выше на 1 °С, чем в центральной и северо-западной частях. Для восточной части характерны леса со средними значениями NDVI (0,719–0,743), для центральной части – средние и высокие (0,719– 0,769) и высокие (0,743–0,769) – для западной.