Оценка состояния и геоинформационное моделирование постпирогенной динамики участка Большого Васюганского болота

Авторы

  • Анна Алексеевна Синюткина Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН
  • Людмила Павловна Гашкова Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-3-366–377

Ключевые слова:

вегетационный индекс, сукцессионная динамика, Sentinel-2, микрорельеф, сфагновые мхи, выгорание поверхности

Аннотация

Изучение постпирогенной динамики растительного покрова болот является одной из ключевых задач в оценке трансформации глобального цикла углерода. В статье представлены оценки трансформации растительного покрова в результате пирогенной нагрузки, современного состояния и интенсивности восстановления пирогенного участка в пределах Большого Васюганского болота через пять лет после пожара с использованием материалов полевых ландшафтных исследований и спутниковых данных Sentinel-2. Стабилизация значений NDVI на уровне, близком к невыгоревшему болоту, произошла уже через два-три года после пожара за счет быстрого возобновления кустарничков и интенсивного зарастания видами, не характерными для верховых болот (Betula pubescens, Populus tremula, Polytrichum strictum). Несмотря на высокие значения вегетационного индекса, полное восстановление экосистемной функции болота – накопление углерода, через 5 лет после пожара еще не произошло, что проявляется главным образом в низкой доле сфагновых мхов – основных растений- торфообразователей на верховом болоте.

Благодарности: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Томской области в рамках научного проекта № 18-44-700005 и в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки № 0778-2019-0005.

Биографии авторов

Анна Алексеевна Синюткина , Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН

старший научный сотрудник, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН,

г. Томск, Россия

Людмила Павловна Гашкова, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН

старший научный сотрудник, Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа – филиал Сибирского научного центра агробиотехнологий РАН,

г. Томск, Россия

Библиографические ссылки

Вомперский С.Э., Глухова Т.В., Смагина М.В., Ковалев А.Г. 2007. Условия и последствия пожаров в сосняках на осушенных болотах. Лесоведение, 6: 35–44.

Глухова Т.В., Сирин А.А. 2018. Потери почвенного углерода при пожаре на осушенном лесном верховом болоте. Почвоведение, 5: 580–588. DOI: 10.7868/S0032180X18050076.

Копотева Т.А., Купцова В.А. 2016. Влияние пожаров на функционирование фитоценозов торфяных болот Среднеамурской низменности. Экология, 1: 14–21. DOI: 10.7868/S0367059715060086.

Ландшафты болот Томской области. 2012. Под ред. Н.С. Евсеевой. Томск, Издательство научно-технической литературы, 400 с.

Малащук А.А., Филиппов Д.А. 2021. Постпирогенная динамика растительного покрова верхового болота Барское (Вологодская область). Трансформация экосистем, 4(1(11)): 104–121. DOI: 10.23859/estr-200512.

Сизов О.С., Цымбарович П.Р., Ежова Е.В., Соромотин А.В., Приходько Н.В. 2020. Оценка постпирогенной динамики тундровой растительности на севере Западной Сибири за последние 50 лет (1968–2018) на основе данных ДЗЗ детального и высокого разрешения. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 17(4): 137–153. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-4-137-153.

Синюткина А.А., Гашкова Л.П., Малолетко А.А., Магур М.Г., Харанжевская Ю.А. 2018. Трансформация поверхности и растительного покрова осушенных верховых болот юго-востока Западной Сибири. Вестник Томского государственного университета. Биология, 43: 196–223. DOI: 10.17223/19988591/43/10.

Ackley C., Tank S.E., Haynes K.M., Rezanezhad F., McCarter C., Quintona W.L. 2021. Coupled Hydrological and Geochemical Impacts of Wildfire in Peatland-Dominated Regions of Discontinuous Permafrost. Science of the Total Environment, 782: 146841. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.146841.

Amani M., Salehi B., Mahdavi S., Brisco B. 2018. Spectral Analysis of Wetland Using Multi-Sourse Optical Satellite Imagery. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 144: 119–136. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2018.07.005.

Bacon K.L., Baird A.J., Blundell A., Bourgault M.-A., Chapman P.J., Dargie G., Dooling G.P., Gee C., Holden J., Kelly T., McKendrick-Smith K.A., Morris P.J., Noble A., Palmer S.M., Quillet A., Swindles G.T., Watson E.J., Young D.M. 2017. Questioning ten common assumptions about peatlands. Mire Peat, 19(12): 1–23. DOI: 10.19189/MaP.2016.OMB.253.

Bragazza L., Buttler A., Siegenthaler A., Mitchell E.A.D. 2009. Plant litter decomposition and nutrient release in peatlands. Carbon Cycling in Northern Peatlands, 184: 99–110. DOI: 10.1029/2008GM000815.

Gunnarsson U. 2005. Global patterns of Sphagnum productivity. Journal of Bryology, 27(3): 269–279. DOI: 10.1179/174328205X70029.

Peatlands mapping and monitoring – Recommendations and technical overview. 2020. Rome, FAO, 78 p.

Feurdean A., Florescu G., Tantau I., Vanniere B., Diaconu A.-C., Pfeiffer M., Warren D., Hutchinson S. M., Gorina N., Gałka M., Kirpotin S. 2020. Recent Fire Regime in the Southern Boreal Forests of Western Siberia is Unprecedented in the Last Five Millennia. Quaternary Science Reviews, 244: 106495. DOI: 10.1016/j.quascirev.2020.106495.

Kettridge N., Humphrey R.E., Smith J.E., Lukenbach M.C., Devito K.J., Petrone R.M., Waddington J.M. 2014. Burned and Unburned Peat Water Repellency: Implications for Peatland Evaporation Following Wildfire. Journal of Hydrology, 513: 335–341. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2014.03.019.

Knox S.H., Dronova I., Sturtevant C., Oikawa P.Y., Matthes J.H., Verfaillie J., Baldocchi D. 2017. Using Digital Camera and Landsat Imagery with Eddy Covariance Data to Model Gross Primary Production in Restored Wetlands. Agricultural and Forest Meteorology, 237–238: 233–245. DOI: 10.1016/j.agrformet.2017.02.020.

Laine A.M., Mehtatalo L., Tolvanen A., Frolking S., Tuittil E.-S. 2019. Impacts of Drainage, Restoration and Warming on Boreal Wetland Greenhouse Gas Fluxes. Science of the Total Environment, 647: 169–181. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.07.390.

Lees K.J., Quaife T., Artz R.R.E., Khomik M., Clark J.M. 2018. Potential for Using Remote Sensing to Estimate Carbon Fluxes Across Northern Peatlands – A Review. Science of the Total Environment, 615: 857–874. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.103.

Lin S., Liu Ya., Huang X. 2021. Climate-Induced Arctic-Boreal Peatland Fire and Carbon Loss in the 21st Century. Science of the Total Environment, 796: 148924. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148924.

Maloletko A.A., Sinyutkina A.A., Gashkova L.P., Kharanzhevskaya Yu.A., Magur M.G., Voistinova E.S., Ivanova E.S., Chudinovskaya L.A., Khaustova A.A. 2018. Effects of Long-Term Drainage on Vegetation, Surface Topography, Hydrology and Water Chemistry of North-Eastern Part of Great Vasyugan Mire (Western Siberia). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 211: 012033. DOI:10.1088/1755-1315/211/1/012033.

Minayeva T.Y., Bragg O.M., Sirin A.A. 2017. Towards Ecosystem-Based Restoration of Peatland Biodiversity. Mire Peat, 19(1): 1–36. DOI: 10.19189/MaP.2013.OMB.150.

Minkkinen K., Laine J. 1998. Long-Term Effect of Forest Drainage on the Peat Carbon Stores of Pine Mires in Finland. Canadian Journal of Forest Research, 28(9): 1267–1275. DOI: 10.1139/x98-104.

Moore P.A., Lukenbach M.C., Kettridge N., Petrone R.M., Devito K.J., Waddington J.M. 2017. Peatland Water Repellency: Importance of Soil Water Content, Moss Species, and Burn Severity. Journal of Hydrology, 554: 656–665. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2017.09.036.

Rein G., Huang X. 2021. Smouldering Wildfires in Peatlands, Forests and the Arctic: Challenges and Perspectives. Environmental Science and Health, 24: 100296. DOI:10.1016/j.coesh.2021.100296.

Sinyutkina A. 2021. Drainage Consequences and Self-Restoration of Drained Raised Bogs in the South-Eastern Part of Western Siberia: Peat Accumulation and Vegetation Dynamics. Catena, 205: 105464. DOI: 10.1016/j.catena.2021.105464.

Sinyutkina A.A., Gashkova L.P., Koronatova N.G., Maloletko A.A., Mironycheva-Tokareva N.P., Russkikh I.V., Serebrennikova O.V., Strel'nikova E.B., Vishnyakova E.K. Kharanzhevskaya Yu.A. 2020. Post-Fire Ecological Consequences within the Drained Site of the Great Vasyugan Mire: Retrospective Water-Thermal Regime and Pyrogenic Disturbance Estimation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 408: 012037. DOI:10.1088/1755-1315/408/1/012037.

Thompson D.K., Waddington J.M. 2013. Wildfire Effects on Vadose Zone Hydrology in Forested Boreal Peatland Microforms. Journal of Hydrology, 486: 48–56. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2013.01.014.


Просмотров аннотации: 20

Поделиться

Опубликован

2022-09-30

Как цитировать

Синюткина , А. А., & Гашкова, Л. П. (2022). Оценка состояния и геоинформационное моделирование постпирогенной динамики участка Большого Васюганского болота. Региональные геосистемы, 46(3), 366–377. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-3-366–377

Выпуск

Раздел

Науки о Земле