Команда ученых географического и биологического факультетов МГУ совместно с сотрудниками КамГУ им. Витуса Беринга и Ботанического сада-института ДВО РАН в ходе полевого сезона 2024 года провела тщательный анализ структуры и состава старовозрастных лесов из ели аянской (Picea jezoensis) на Камчатке. Предварительный анализ вегетационных индексов, рассчитанных на основе спутниковых снимков, показал изменения в сторону увеличения фотосинтетической активности в районе исследования. Для выявления причин этих изменений проведены полевые исследования и собраны образцы древесины. Их анализ позволит сделать прогнозы изменений бореальных лесов в условиях меняющегося климата и найти решения в сфере лесного хозяйства. Исследования проводились в рамках НОШ МГУ «Экология».
Биом бореальных лесов — это один из основных компонентов биосферы и климатической системы Земли, который, согласно прогнозам, сместится на север из-за продолжающихся глобальных изменений климата в течение грядущего столетия. В качестве индикаторов смещения границ биомов рассматривают изменение разнообразия, продуктивности и других характеристик растительных сообществ, а также изменения вегетационных индексов NDVI (англ. normalized difference vegetation index) и EVI (англ. enhanced vegetation index).
На полуострове Камчатка сохранились ненарушенные леса из ели аянской — уникальные экосистемы, которые не были подвержены вырубкам и лесным пожарам. C 2000-х годов в районе их распространения наблюдается значительное изменение климатических условий, в будущем прогнозируется улучшение условий для роста ели на Камчатке. Ученые начали комплексное изучение еловых лесов Камчатки. Основная цель исследования — проверить, есть ли взаимосвязь между изменениями климатических параметров и показателями спектрального отклика лесов на многолетних рядах снимков, годичным приростом деревьев, структурой лесов и параметрами возобновления.
Одним из этапов исследования стал анализ спектрального отклика лесов на космических снимках Landsat. «На основе анализа относительного изменения вегетационного индекса EVI по спутниковым снимкам мы выяснили, что в последние 20 лет в этих лесах происходит увеличение фотосинтетической активности растительности. Одна из задач нашего исследования — понять, связана ли эта тенденция с современными климатическими изменениями или наблюдаемый процесс — одна из стадий развития еловых лесов. Результаты нашей работы помогут понять, как проходящие в лесной экосистеме процессы можно выявить на снимках из космоса», — рассказал Сергей Дудов, руководитель проекта, доцент кафедры экологии и географии растений биологического факультета МГУ.
В августе завершилась экспедиция в Лазовский участок Кроноцкого государственного биосферного заповедника. Ученые измерили характеристики древостоя и отобрали образцы древесины для дендрохронологического анализа. Всего собрано 1050 образцов. Сбор материала проводился на реласкопических площадках диаметром 17,8 м. Специалисты также отмечали разнообразие всех сосудистых растений, мхов и лишайников на пробных площадях, проводили исследование возобновления древесных видов на трансектах, определяли координаты, вид и состояние каждого дерева, что позволит сделать выводы о пространственной и возрастной структуре в каждом исследованном сообществе.
«Собранный материал имеет фундаментальную научную ценность. Мы организовали мониторинг старовозрастных первичных лесов в условиях меняющегося климата. Мы узнаем, как леса менялись за последние десятилетия, есть ли сигнал климатических изменений в продуктивности древостоев, как шло возобновление, как менялись поколения, и как вулканическая активность влияет на продуктивность лесов. Если мы поймем механизмы изменений старовозрастных лесов, мы сможем применить эти знания и для задач устойчивого лесопользования и восстановления лесного фонда на полуострове Камчатка», — прокомментировал Сергей Дудов.
Биом бореальных лесов — это один из основных компонентов биосферы и климатической системы Земли, который, согласно прогнозам, сместится на север из-за продолжающихся глобальных изменений климата в течение грядущего столетия. В качестве индикаторов смещения границ биомов рассматривают изменение разнообразия, продуктивности и других характеристик растительных сообществ, а также изменения вегетационных индексов NDVI (англ. normalized difference vegetation index) и EVI (англ. enhanced vegetation index).
На полуострове Камчатка сохранились ненарушенные леса из ели аянской — уникальные экосистемы, которые не были подвержены вырубкам и лесным пожарам. C 2000-х годов в районе их распространения наблюдается значительное изменение климатических условий, в будущем прогнозируется улучшение условий для роста ели на Камчатке. Ученые начали комплексное изучение еловых лесов Камчатки. Основная цель исследования — проверить, есть ли взаимосвязь между изменениями климатических параметров и показателями спектрального отклика лесов на многолетних рядах снимков, годичным приростом деревьев, структурой лесов и параметрами возобновления.
Одним из этапов исследования стал анализ спектрального отклика лесов на космических снимках Landsat. «На основе анализа относительного изменения вегетационного индекса EVI по спутниковым снимкам мы выяснили, что в последние 20 лет в этих лесах происходит увеличение фотосинтетической активности растительности. Одна из задач нашего исследования — понять, связана ли эта тенденция с современными климатическими изменениями или наблюдаемый процесс — одна из стадий развития еловых лесов. Результаты нашей работы помогут понять, как проходящие в лесной экосистеме процессы можно выявить на снимках из космоса», — рассказал Сергей Дудов, руководитель проекта, доцент кафедры экологии и географии растений биологического факультета МГУ.
В августе завершилась экспедиция в Лазовский участок Кроноцкого государственного биосферного заповедника. Ученые измерили характеристики древостоя и отобрали образцы древесины для дендрохронологического анализа. Всего собрано 1050 образцов. Сбор материала проводился на реласкопических площадках диаметром 17,8 м. Специалисты также отмечали разнообразие всех сосудистых растений, мхов и лишайников на пробных площадях, проводили исследование возобновления древесных видов на трансектах, определяли координаты, вид и состояние каждого дерева, что позволит сделать выводы о пространственной и возрастной структуре в каждом исследованном сообществе.
«Собранный материал имеет фундаментальную научную ценность. Мы организовали мониторинг старовозрастных первичных лесов в условиях меняющегося климата. Мы узнаем, как леса менялись за последние десятилетия, есть ли сигнал климатических изменений в продуктивности древостоев, как шло возобновление, как менялись поколения, и как вулканическая активность влияет на продуктивность лесов. Если мы поймем механизмы изменений старовозрастных лесов, мы сможем применить эти знания и для задач устойчивого лесопользования и восстановления лесного фонда на полуострове Камчатка», — прокомментировал Сергей Дудов.