Анализ закономерностей повреждения ветровалами лесов Европейской территории России и Урала по спутниковым данным

Ветровалы являются одним из значимых видов нарушений лесного покрова бореальной зоны. При этом закономерности, определяющие характер и степень повреждения лесов ветровалами в России остаются малоизученными. Рассмотрены зависимости повреждения лесов ветровалами от их породного состава и возраста, а также от морфометрических параметров рельефа (ветровой экспозиции, выпуклости)
и близости к свежим вырубкам. Анализ выполнен на основе открытых спутниковых данных и цифровых моделей рельефа, на примере 10 крупных ветровалов, произошедших в период 1995-2020 гг. в разных районах ЕТР и Урала и вызванных разными метеорологическими явлениями (шквалами, смерчами и сильным снегопадом). Классификация насаждений по преобладающим породам выполнена нпо снимкам со спутников серии Landsat. полученных до ветровала, на основе алгоритма Random Forest в пакете SNAP. На основе процедуры постобработки результатов классификации выявлены участки, занятые молодняками (насаждениями возрастом до 30-40 лет). Морфометрические характеристики рельефа рассчитаны по ЦМР SRTM и ALOS WTD. Также для одного крупноговетровала по снимкам сверхвысокого разрешения выполнена оценка степени повреждения древостоя.
Установлено, что породный состав и возраст насаждений являются ключевыми факторами, определяющими их подверженность ветровалам. Наиболее подвержены ветровалам спелые и перестойные темнохвойные леса, в отдельных случаях наибольший ущерб отмечен в спелых и перестойных смешанных лесах, либо в сосновых лесах. Доля площади ветровалов во вторичных мелколиственных лесах оказалась в 10-50 раз меньше, за исключением случаев, когда ветровалы были вызваны смерчами. Для наиболее крупных ветровалов, вызванных шквалами, подтверждена статистически значимая зависимость площади повреждения лесов от морфометрических параметров рельефа. Доля площади поврежденных насаждений на наветренных склонах в 3-6 раз выше, чем на подветренных участках. Также выявлено существенное (в 1,5-3 раза) увеличение подверженности ветровалам для участков леса, находящихся на расстоянии менее 150 м от свежих рубок. Выявленные зависимости могут быть основой для оценки подверженности лесов воздействию сильных ветров, однако они не являются универсальными для всех ветровалов.

Исследование выполненно при поддержке РФФИ, проект № 19-05-00046-а