ГИС и дендрохронология при реконструкции воздействия
пожаров на лесные экосистемы
Тетюхин С.В., Мурадова Е.К., Тумасова О.Н., Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия им.
С.М. Кирова (СПбГЛТА), г.Санкт-Петербург, e-mail: tsv1001@yandex.ru
 Совместное использование геоинформационных
технологий и дендрохронологических методов позволяет анализировать
многофункциональную информацию, включающую в себя данные по пространственному
местоположению объектов, в том числе отдельных деревьев, и проводить
исследования по реконструкции воздействия пожаров на лесные экосистемы.
Объектом нашего исследования являлся
резерват «Вепсский лес» (стационар 1), расположенный в восточной части
Ленинградской области (рис. 1.), где сохранились уникальные природные комплексы
– темнохвойные леса. Особая ценность образованного в 1999 г. природного парка
"Вепсский лес" (площадь 190 тыс.га) заключается в сочетании коренных
разновозрастных ельников и сфагновых болот, расположенных на высоких
водоразделах. На территории парка сосредоточено около 82% ельников
Ленинградской области, имеющих возраст более 160 лет. Анализ лесного фонда
показал, что около 40% природного парка занимают леса, возникшие в результате
естественного лесовозобновления на месте сплошных рубок. Искусственно
возобновившиеся леса составляют менее 15% лесного фонда, около 4% занимают
древостои первого послепожарного поколения. В связи с трудностью выделения
лесов послепожарного и хозяйственного происхождения, площадь лесов, возникших
на месте бывших подсек, пашен и сенокосов, оценивается не очень надежно (10–25%
всей площади).
Рис. 1. Объект исследования – природный
парк "Вепсский лес".
Датировка лесных пожаров имеет важное значение для
реконструкции истории естественных и антропогенных факторов, воздействующих на
лесные экосистемы. Согласно использованной методики работ, при подборе образцов
обследовали в первую очередь дренированные участки, где имелись экземпляры
старовозрастной сосны, возникновение которой обусловлено воздействием лесного
пожара, а также подбирали древесные стволы с пожарными подсушинами.
Измерение
ширины годичных колец у деревьев проводилось с помощью оригинальной установки,
состоящей из:
- Стереоскопического микроскопа МБС-10 с увеличением в пределах
4-100 крат, линейным полем зрения 39-2,4мм и рабочим расстоянием не меньше 95
мм;
- Метрометрической платформы с датчиком, обеспечивающим точность
0,001мм;
- Регистратора QUICKCHECK OC-100, на экране которого высвечивается
результат измерения;
- Программного обеспечения «Замер толщины колец» (GLPGK), в котором
создавался файл данных в формате REC, содержащий результаты измерения величины
годичных колец.
Перевод данных измерений в формат xls проводился с помощью авторской программы, написанной на
Visual Basic. По полученным результатам строили дендрологические шкалы, а для
обработки результатов измерений использовали серию программ DPL
(Dendrochronology Program Library).
По ширине годичных колец деревьев можно отслеживать
влияние множества известных, а часто и не известных факторов, под воздействием
которых изменчивость ширины годичных колец теряет плавный вид и приобретает
квазиколебательный циклический характер (рис. 2). В этом отношении особенно
интересно отслеживать даты лесных пожаров, являющихся достаточно обычным
явлением для таежной зоны РФ.
Рис. 2. Образец М17, график динамики
радиального прироста, 1807год – дата пожара.
На приведенном образце четко выражено
наличие как благоприятных, так и негативных периодов в жизни данного экземпляра
сосны, с четкой фиксацией года пожара (1807г.). В период с 1808 до 1834 гг.
наблюдается резкое увеличение прироста, после чего происходило постоянное
чередование увеличения и уменьшения прироста, что говорит, в первую очередь, о
воздействии климатических факторов.
Рис. 3. Пространственное местоположение
модельных деревьев с датами лесных пожаров.
Использование возможностей
геоинформационных технологий позволило выявить пространственное местоположение
лесных пожаров (рис. 3) и обеспечило возможность интегрировать в единый
автоматизированный комплекс картографические и тематические данные. Это, в свою
очередь, позволило провести полноценные комплексные научные исследования с
датировкой и пространственной привязкой местоположений 14 пожаров, произошедших
в 1797, 1807, 1814, 1833, 1838 (2 образца), 1869 (3 образца), 1879, 1896 (3
образца), 1906 (2 образца), 1930, 1934, 1942, 1952 (3 образца) и 1962 годах на
территории резервата «Вепсский лес».
|
