Спутниковые данные в исследованиях экстразональных степных экосистем (на примере Кунгурской лесостепи)

Степные экосистемы характеризуются наиболее высокой степенью антропогенной трансформации в сравнении с другими типами экосистем, что в совокупности с современным изменением климата делает актуальным исследование протекающих в них геоэкологических процессов. Кунгурская лесостепь, расположенная в западных предгорьях Среднего Урала, является самым северным в Европе лесостепным комплексом, вклинивающимся в подтаежную зону и достигающим своей северной оконечностью 58° с.ш. На ее территории обитают узколокальные степные эндемики. Несмотря на многолетнюю историю исследований лесостепи, до сих пор дискуссионным остается вопрос о ее границах, а также пространственной структуре.
В рамках настоящей работы на основе данных геоботанических обследований, проведенным автором более чем на 100 участках, спутниковых снимков, карт растительного покрова и иных картографических материалов (карт карстующихся пород и почвенного покрова) были существенно уточнены границы Кунгурской лесостепи. Показано, что лесостепь имеет кластерную структуру. Кластеры различаются по типам карстующихся пород, типам почв, а также по особенностям растительности. Одной из причин дифференциации растительного покрова может быть существенная неоднородность рельефа территории. Выделенные различия являются статистически значимыми.
Также по спутниковым снимкам Landsat за период с 1986 по 2025 гг. рассмотрена многолетняя изменчивость состояния растительности на выделенных степных участках, которые в основном приурочены к крутым склонам южных экспозиций. По снимкам Landsat выявлен статистически значимый рост значений индекса условий вегетации VCI при отсутствии значимых изменений в условиях увлажнения в лесостепи за этот же период (согласно данным метеостанций). Установлено, что рост значений VCI связан с развитием древесно-кустарниковой растительности, который резко активизировался в последнее десятилетие. Среди основных факторов, способствующих зарастанию степных участков в Кунгурской лесостепи, является сокращение использования этих участков для выпаса скота и снижение воздействия пирогенного фактора. Зарастание степных участков сопровождается также уменьшением отклика значений VCI на засухи – если при засухе 2010 г. отмечалось сильное снижение VCI, то при похожих по интенсивности засухах 2021 и 2023 гг. его не наблюдалось.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда и Пермского края № 24-17-20025, https://rscf.ru/project/24-17-20025/.