Применение спутниковых данных для оценки повреждения древостоев национального парка Красноярские Столбы полиграфом уссурийским

Объектом исследования являлась вспышка массового размножения уссурийского полиграфа (Polygraphus proximus Brandford), наблюдаемая на территория национального парка Красноярские Столбы. Вспышка развивалась на территории парка начиная с 2010 года, вследствие чего в 2014-2015 годах произошла масштабная гибель деревьев.
Территория парка расположена в северо-западных отрогах Восточного Саяна. Изучаемый район ограничен координатами 55°42’-55°57’с.ш., 92°36’-93°6’ в.д., располагается на высотах 200-800 метров над уровнем моря, и занимает площадь 47,2 тыс. га. Около 98% площади парка покрыто лесами. В верхнем высотном поясе (80% площади парка) доминирует среднегорная темнохвойная тайга (пихта, ель, кедр).
Уссурийский полиграф в первую очередь поражает пихту, являясь наиболее агрессивным из всех известных видов короедов на пихте [1]. В очагах массового размножения полиграфа отмечаются единичные случаи заселения ели и кедра [2].
Согласно данным лесоустройства, таксационные выдела с преобладанием пихты занимают 13,7 га площади парка (или 30 % территории). В 2014 году, на момент массового усыхания, средний возраст пихты достигал 140 лет (перестойные насаждения VII класса возраста). Из-за естественного возрастного ослабления такие деревья наиболее уязвимы к стволовым вредителям и грибковым инфекциям [3].
Для оценки состояния поврежденных древостоев использованы материалы дистанционного зондирования и наземных обследований, анализируемые с применением ГИС-технологий. В границах парка заложено 25 постоянных пробных площадей, на которых проведена таксация древостоя, учет подроста и подлеска, крупных древесных остатков (КДО), составлены геоботанические описания.
Площадь поврежденных уссурийским полиграфом насаждений определялись по съемке Sentinel-2А от 18.06.2018 г. Повреждения дешифрировались путем автоматической классификации методом максимального правдоподобия с обучением. Для создания обучающей выборки использовано 70% данных наземных обследований. Оставшаяся часть наземных измерений (30%) применялась для оценки точности проведенной классификации. Точность классификации оценивалась при помощи индекса каппа [4], который составил 82 %.
В результате проведенного исследования определена площадь участков леса, поврежденных полиграфом на территории национального парка Красноярские Столбы, составившая 12,67 тыс. га или 27% площади парка.

Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ на выполнение коллективом научной лаборатории Защита леса проекта «Методологические основы оценки лесопатологических рисков в насаждениях юга Средней Сибири» (№ FEFE-2024-0016)