XXIV.D.2
Оценка влияния климатических факторов на состояние почвенного и растительного покрова по территории Республики Мордовия
Васильев Д.Ю. (1), Козлова А.С. (1), Семенов В.А. (2,3), Фатхутдинова Р.Ш. (1), Хлевина С.Е. (4)
(1) Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
(2) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(3) Институт географии РАН, Москва, Россия
(4) Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, Саранск, Россия
В последние десятилетия в связи с наблюдающимися изменениями климата большое количество исследований посвящено особенностям глобальным и региональным изменениям растительного покрова и состояния почвы [1–7]. По различным данным приземных и спутниковых измерений установлены изменения продуктивности растительности и состояния почв в северных регионах Евразии [8-13]. Пограничное положение Республики Мордовии в бореальной умерено холодной и центральной лесостепной и степной областях обуславливает сложную структуру почвенного и растительного покрова [14]. В республике наибольшее распространение имеют подзолистые, серые лесные, черноземные почвы, в современной флоре преобладают травянистые многолетние и однолетние растения: хвойно-широколиственные, широколиственные леса, кустарниковая степь и луговая степь [15]. Цель данной работы состояла в выявлении и оценке климатических факторов, оказавших существенное влияние на пространственно-временную динамику растительного покрова и состояния почв на территории Республики Мордовия.
Для оценки влияния изменения климата на растительность Мордовии был проведен анализ связи вегетационного индекса NDVI/Normalized Difference Vegetation Index с мая по сентябрь месяцы (длина ряда данных с 1981 по 2024 гг.) и станционных данных приповерхностной температуры воздуха и атмосферных осадков наблюдательной сети Росгидромета (https://www.meteorf.gov.ru). Были использованы средние месячные значения приповерхностной температуры воздуха и месячные суммы атмосферных осадков с 6 метеорологических станций Росгидромета расположенных на территории Республики Мордовия (https://saranskmeteo.ru), период наблюдений 1936-2023 гг., а также данные климатических индексов NAO/North Atlantic Oscillation, AMO/ Atlantic Multidecadal Oscillation, AO/ Atlantic Oscillation, EAWR/East Atlantic-Western Russia, SCAND/Scandinavia pattern (https://psl.noaa.gov/data/climateindices/list) с 1950 по2022 гг.
По результатам проведенного анализа удалось установить что линейные тренды по каждому из пяти месяцев вегетационного периода за 1981-2024 гг. для территории республики в целом положительны. Рост значений с 1981 по 1995 гг. и их стабилизация с 1996 по 2015 гг. происходят на фоне наблюдаемого замедления эффекта глобального потепления. Установлена положительная статистически значимая связь значений NDVI с приповерхностной температурой (r ≥ 0,50) и слабая связь с атмосферными осадками (r ≤ 0,41). Проведенный вейвлет анализ выявил циклы в колебаниях значений NDVI в высокочастотной (2,7 года) и низкочастотной областях спектра (11 лет). Кросс-вейвлет анализ данных NDVI и климатических индексов выявил тесную связь в низкочастотной области с SCAND, EAWR, а также в высокочастотной области c AO, NAO, что возможно обусловлено усилением межширотного обмена во второй половине XX века.
Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 24-17-00138.
Ключевые слова: изменения климата, вегетационный индекс, приповерхностная температура воздуха, атмосферные осадки, Окско-Донская равнина, Приволжская возвышенность
Литература:
- Абрамова Л.М., Жигунова С.Н., Ильина В.Н., Лаврентьев М.В., Супрун Н.А. Биоклиматические факторы и эколого-географические закономерности распространения редкого вида Hedysarum Grandiflorum Pall // Сибирский экологический журнал. 2024. Т. 31. № 1. С. 115-130. DOI: 10.15372/SEJ20240110
- Бочарников М.В. Связь фитоценотического разнообразия Северовосточно-Забайкальского оробиома с биоклиматическими показателями // Ботанический журнал. 2022. Т. 107, № 3. С. 211-236. DOI 10.31857/S0006813622030024
- Васильев Д.Ю., Семенов В.А., Галимов А.А., Кучерова Д.С., Хазиахметов Р.М. Изменение состояния растительного покрова на территории Башкирии и их связь с климатическими факторами // Исследование Земли из космоса. 2026. № 1. С. 16-26. DOI: 10.7868/S3034540526010025
- Дегерменджи А.Г., Высоцкая Г.С., Сомова Л.А., Письман Т.И., Шевырногов А.Д. Многолетняя динамика NDVI-растительности различных классов тундры в зависимости от температуры и осадков // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 493, № 2. С. 103-106. DOI 10.31857/S2686739720080046
- Им С.Т. Оценка влияния климатических факторов на динамику растительного покрова Хакасии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. С. 156-165. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-156-165
- Короткова Е.М., Зуев В.В. Отклик растительного покрова Западно-Сибирской равнины на климатические изменения в 1982-2015 гг. // Исследование Земли из космоса. 2021. № 6. С. 50-59. DOI: 10.31857/S0205961421060051
- Хорошев А.В., Калмыкова О.Г., Дусяева Г.Х. Оценки индекса NDVI как источника информации о надземной фитомассе в степях // Исследование Земли из космоса. 2023. № 3. С. 27-43. DOI: 10.31857/S020596142303003X
- Бондур В.Г., Гороховский К.Ю., Игнатьев В.Ю., Мурынин А.Б., Галонова Е.В. Метод прогнозирования урожайности по космическим наблюдениям за динамикой развития вегетации // Известия ВУЗ, геодезия и аэрофотосъемка. 2013. № 6. С. 61-68.
- Варламова Е.В., Соловьев В.С. Исследование динамики индекса растительности арктической зоны Восточной Сибири по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 65-70.
- Вахнина И.Л., Носкова Е.В. Изменения климатических условий Юго-Восточного Забайкалья за период вегетации по метеорологическим и дендрохронологическим данным // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2021. № 3. С. 80-98. DOI: 10.37162/2618-9631-2021-3-80-98
- Мячина К.В., Керимов И.А., Дубровская С.А., Ряхов Р.В., Щавелев А.Н., Безбородникова Р.М. Анализ секвестрационного потенциала геосистем на основе расчетов NDVI по спутниковым данным // Известия ВУЗ, геодезия и аэрофотосъемка. 2022. Т. 66. № 5. С. 60-72. DOI: 10.30533/0536-101X-2022-66-5-60-72
- Фахретдинов А.В. Современная динамика растительности полярных и приполярных районов Западной Сибири по данным дистанционного зондирования Земли // Известия РГО. 2023. Т. 155. № 3-4. С. 136-144. DOI: 10.31857/S0869607123030059
- Kamalova R., Bogdan E., Belan L., Tuktarova I., Firstov A., Vildanov I., Saifullin I. Assessment of changes in agroclimatic resources of the Republic of Bashkortostan (Russia) under the Context of global warming // Climate. 2024. V. 12. No 11. DOI: 10.3390/cli12010011Afaer
- Ямашкин А.А. Физико-географические условия и ландшафты Мордовии: Учебное пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. 156 с.
- Силаева Т.Б., Тихомиров В.Н., Майоров С.Р. Редкие и исчезающие растения Мордовии. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1996. 70 с.
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов