Девятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14-18 ноября 2011 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
IX.F.134
Геоботаническое картографирование растительности арктических островов
(Вайгач, Долгий) с применением дистанционных методов
Лавриненко И.А.
Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург
На основе полевого дешифрирования данных многозональных спутниковых снимков Landsat 5 и 7 и результатов полевых геоботанических описаний были подготовлены карты растительного покрова (1:200 000) арктических островов Вайгач и Долгий. Полученные карты с позиций геоботаника можно рассматривать в качестве рекогносцировочных, поскольку они отражают распределение основных типов геоботанических контуров по территории, каждый из которых большей частью характеризуется сложным синтаксономическим содержанием (ассоциации, комплексы, сочетания, экологические ряды).
Для подготовки этих карт в 2003-2004 гг. закладывали площадки в пределах естественных контуров растительных сообществ, сопоставимых с размерами пиксела снимков. Для каждого описания рассчитывали спектральные сигнатуры, которые затем группировали с использованием методов многомерной статистики. Далее определяли оптимальное число типов растительного покрова для всей территории, рассчитывали усредненные сигнатуры для каждого типа и проводили индивидуальную работу с каждым описанием, сопоставляя его сигнатуру, геоботанические характеристики и фотографии с таковыми для типа. В последующие годы (2005, 2010 гг.) рабочий вариант карт растительного покрова верифицировали в полевых условиях путем оценки степени попадания контрольных геоботанических описаний в те или иные типы растительности.
Ниже перечислены основные типы растительного покрова арктических островов, выделенные по результатам проведенных работ.
Растительность прибрежных галечников, выходов скальных обнажений представлена пятнами эпилитов и группировками сосудистых растений, мхов и лишайников, поселяющихся на мелкоземе в трещинах скал.
Пресноводные водно-болотные сообщества и приморские марши низкого и среднего уровня включает обводненные сообщества, приуроченные к днищам озерных впадин и ложбин стока внутренних частей островов, а также периодически заливаемые галофитные травянистые и травяно-моховые сообщества низменных ландшафтов морского побережья. Широко распространенные сообщества, отличающиеся значительным типологическим разнообразием.
Травянистые и травяно-моховые гигрофильные сообщества, марши высокого уровня с достаточной степенью увлажнения, примыкающие к обводненным приозерным сообществам, приуроченные к долинам небольших рек и ручьев, а также приморской полосе выше уровня сизигийного прилива. Их объединяет преобладание травянистой растительности – осок, злаков и разнотравья.
Бугристо-западинные комплексы приурочены к перегибам склонов, к их подошвам, местам перехода террас друг в друга, а также часто обрамляют холмы и гряды.
Арктические пятнистые группировки и тундры (песчанково-подорожниковые, смолевково-ивовые и смолевково-дриадовые) на щебнистых и суглинистых субстратах занимают бровки первой приморской террасы. Отличаются умеренной галофильностью вследствие систематического попадания морских брызг. Пространственная структура варьирует от единично рассеянных куртинок растений, через пятна и шпалеры, нерегулярную и регулярную сетчатую структуру до относительно сомкнутых сообществ с пятнами обнаженного субстрата.
Пятнистые осоково-дриадовые и осоково-кустарничково-лишайниковые тундры приурочены к верхним выположенным частям крупных покатых холмов и межозерных гряд на высоких морских террасах, для которых характерны наиболее суровые условия среды – сухость и бедность почв, слабый снежный покров, резкий перепад температур и близкое залегание мерзлоты.
Бугорковые осоково-моховые и ивняково-осоково-моховые тундры занимают плоские умеренно заболоченные обширные участки в нижних частях выположенных склонов и обширные вогнутые участки на водоразделах, где происходит торфонакопление.
Крупнополигональные тундры и плоскобугристо-топяные комплексы с преобладанием бугров (более 80 %), покрытых кустарничково-лишайниковой тундрой. Торфяные и оторфованные полигоны разрезаны узкими трещинами с морошково-моховым покровом, плоские бугры разделены более широкими топями с осоково-моховым покровом.
Плоскобугристо-топяные комплексы. Соотношение площадей бугров с кустарничково-лишайниковым покровом и осоково-моховых мочажин может варьировать, но в этот тип попадают только сообщества с высокой долей мочажин (более 30 %).
Выделенные типы геоботанических контуров охватывают всю территорию островов, однако, с учетом мелкоконтурности арктических ландшафтов и разрешения снимков Landsat, не отражают все синтаксономическое разнообразие растительного покрова. Тем не менее, подготовленные карты являются основой для дальнейшей работы геоботаников по классификации и геоботаническому картографированию арктических островов Долгий и Вайгач.
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов
363