Инд. авторы: Чупина Д.А., Зольников И.Д., Смоленцева Е.Н.
Заглавие: Прогнозное картографирование пространственно-временной динамики экосистем при разнонаправленных трендах климатического увлажнения в субаридных условиях
Библ. ссылка: Чупина Д.А., Зольников И.Д., Смоленцева Е.Н. Прогнозное картографирование пространственно-временной динамики экосистем при разнонаправленных трендах климатического увлажнения в субаридных условиях // Сибирский экологический журнал. - 2020. - Т.27. - № 5. - С.662-675. - ISSN 0869-8619.
Внешние системы: DOI: 10.15372/SEJ20200509; РИНЦ: 44035009;
Реферат: rus: Предложен подход к моделированию пространственно-временной динамики лесостепных экосистем при изменении климата на основе использования морфометрического анализа цифровой модели рельефа SRTM. Прогноз основан на анализе геолого-геоморфологического каркаса с учетом функционального значения конкретных форм и типов рельефа и их влияния на статические и динамические свойства экосистем. Наиболее устойчивыми к изменениям климата являются территории с равнинным рельефом, в то время как территории с озерным рельефом наиболее уязвимы как при гумидизации, так и при аридизации. Прогнозное картографирование на основе ГИС и ДЗ подтверждает гипотезу об очагово-дискретном характере пространственных изменений в лесостепной зоне Западной Сибири при различных климатических трендах.
eng: The approach to modeling spatial dynamics of forest-steppe ecosystems under climate change is proposed. It based on using morphometric analysis of the digital elevation model (SRTM). The forecast is grounded on the analysis of the geological and geomorphological ecosystems framework. At the same time the functional significance of landforms and their impact on the static and dynamic properties of ecosystems are considered. The obtained results show flat areas are the most resistant to climate change, while lake areas are vulnerable to intensification of humidification or aridification. Predictive mapping based on GIS and RS confirm the existing ideas about the discrete mosaic character of changes in the forest-steppe of Western Siberia under different climate trends.
Ключевые слова: пространственно-временная динамика; изменение климата; цифровые модели рельефа; Srtm; Predictive mapping; digital terrain models; climate change; spatial dynamics; прогнозное картографирование;
Издано: 2020
Физ. характеристика: с.662-675
Цитирование: 1. Винокуров Ю. И. Ландшафтные индикаторы инженерно- и гидрогеологических условий Предалтайских равнин. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. 192 с. 2. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Техническое резюме. М.: Росгидромет, 2014. 94 с. 3. Глушкова Н. В., Чупина Д. А., Пчельников Д. В., Болдырев И. И., Селятицкая Н. А. Картографирование и мониторинг процессов аридизации на юге Западно-Сибирской равнины // География и природ. ресурсы. 2016. № 1. С. 133-140. 4. Гопп Н. В. Анализ количественных характеристик компонентов ландшафта, рассчитываемых по многозональной и радиолокационной съeмке // Сиб. экол. журн. 2007. № 5. С. 859-869. 5. Гопп Н. В., Нечаева Т. В., Савенков О. А., Смирнова Н. В., Смирнов В. В. Оценка влияния мезорельефа склона на пространственную изменчивость свойств почвы и характеристики растительного покрова по данным дистанционного зондирования Земли // Исследование Земли из космоса. 2016. № 3. С. 66-74. 6. Жилич С. В., Рудая Н. А., Кривоногов С. К. Изменение растительности и климата в районе озера Малые Чаны в позднем голоцене // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. 2016. Т. 7, № 1. С. 68-75. 7. Зольников И. Д., Глушкова Н. В., Лямина В. А., Смоленцева Е. Н., Королюк А. Ю., Безуглова Н. Н., Зинченко Г. С., Пузанов А. В. Индикация динамики природно-территориальных комплексов юга Западной Сибири в связи с изменениями климата // География и природ. ресурсы. 2011. № 2. С. 155-160. 8. Им С. Т., Харук В. И., Ракитянская Н. М., Голюков А. С. Климатогенная динамика озер в экотоне лесостепи Забайкалья // Сиб. экол. журн. 2015. № 6. С. 823-831. [Im S. T., Kharuk V. I., Rakityanskaya N. M., Golyukov A. S. Climate-induced lake dynamics in the Trans-Baikal forest-steppe ecotone // Contemporary Problems of Ecology. 2015. Vol. 8, N 6. P. 680-686.]. 9. Коломыц Э. Г., Шарая Л. С. Прогнозное моделирование высокогорных экосистем в свете глобальных изменений климата // Экология. 2012. № 1. C. 3-15. [Kolomyts E. G., Sharaya L. S. Prognostic simulation of alpine ecosystems in view of global climate change // Rus. J. Ecol. 2012. Vol. 43, N 1. Р. 1-12.] 10. Королюк А. Ю. Проявление динамики экосистем в пространственной структуре растительного покрова на юге Западной Сибири // Растит. мир Азиат. России. 2010. № 2(6). С. 12-16. 11. Королюк А. Ю. Сообщества класса Festuco-Brometea на территории Западно-Сибирской равнины // Растительность России. СПб., 2014. № 25. С. 45-70. 12. Куликов А. И., Убугунов Л. Л., Мангатаев А. Ц. О глобальном изменении климата и его экосистемных следствиях // Аридные экосистемы. 2014. № 3. С. 5-14. [Kulikov A. I, Ubugunov L. L., Mangataev A. Ts. Global climate change and its impact on ecosystems // Arid Ecosystems. 2014. Vol. 4, N 3. P. 135-141.] 13. Помазкова Н. И., Абакумова В. Ю. Анализ роли рельефа в пространственной дифференциации ландшафтов с использованием геоинформационных и статистических методов // Сиб. экол. журн. 2018. № 2. С. 158-172. [Pomazkova N. I., Abakumova V. Yu. Analysis of the Role of Topography in the Spatial Differentiation of Landscapes Using Geoinformation and Statistical Methods // Contemporary Problems of Ecology. 2018. Vol. 11, N 2. Р.137-149.] 14. Румянцев В. Ю., Малхазова С. М., Леонова Н. Б., Солдатов М. С. Прогноз возможных изменений зональных границ растительности Европейской и Западной Сибири в связи с глобальным потеплением климата // Сиб. экол. журн. 2013. № 4. С. 449-458. 15. Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы / отв. ред. Р. В. Ковалев. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. 496 с. 16. Чебакова Н. М., Рейнфельдт Дж., Парфенова Е. И. Перераспределение растительных зон и популяций лиственницы сибирской и сосны обыкновенной при потеплении климата // Сиб. экол. журн. 2003. № 6. С. 677-686. 17. Чупина Д. А., Зольников И. Д. Геоинформационное картографирование форм и типов рельефа на основе морфометрического анализа // Геодезия и картография. 2016. № 6. С. 35-43. 18. Чупина Д. А., Зольников И. Д., Смоленцева Е. Н., Лащинский Н. Н., Никулина А. В., Картозия А. А. Геоинформационное картографирование территории по реакции к иссушению и увлажнению (юг Западно-Сибирской равнины) // Изв. РАН. Сер. географ. 2018. № 5. С. 81-90. 19. Шарая Л. С., Шарый П. А. Изучение пространственной организации лесных экосистем с помощью методов геоморфометрии // Экология. 2011. № 1. С. 3-10. [Sharaya L. S., Sharyi P. A. Geomorphometric study of the spatial organization of forest ecosystems // Rus. J. Ecol. 2011. Vol. 42, N 1. P. 1-8.] 20. Arellano M. N., Umaña M. J., Macía M. I., Loza A. Fuentes, V. Cala, P. M. Jørgensen. The role of niche overlap, environmental heterogeneity, landscape roughness and productivity in shaping species abundance distributions along the Amazon-Andes gradient // Glob. Ecol. Biogeogr. 2017. Vol. 26. P. 191-202. 21. Bonney M. T., Danby R. K., Treitz P. M. Landscape variability of vegetation change across the forest to tundra transition of central Canada // Remote Sensing of Environment. 2018. Vol. 217. P. 18-29. 22. Ding J., Johnson E. A., Martin Y. E. Linking soil moisture variation and abundance of plants to geomorphic processes: a generalized model for erosion-uplifting landscapes // J. Geophys. Res. Biogeosci. 2018. Vol. 123. P. 960-975. 23. Gabrielsen C. G., Murphy M. A., Evans J. S. Using a multiscale, probabilistic approach to identify spatial-temporal wetland gradients // Remote Sensing of Environment. 2016. Vol. 184. P. 522-538. 24. Meyer B. C., Schreiner V., Smolentseva E. N., Smolentsev B. A. Indicators of desertification in the Kulunda steppe in the south of Western Siberia // Arch. Agr. and Soil Sci. 2008. Vol. 54, N 6. Р. 585-603. 25. Nikulina A. V. GIS-based analysis of settlement patterns for the central Baraba Lowland (Western Siberia, Russia) in relation to climatic conditions of the Middle - Late Holocene // J. Archaeolog. Sci.: Rep. 2019. Vol. 24. P. 302-312. 26. Pravalie R., Sîrodoev I., Peptenatu D. Changes in the forest ecosystems in areas impacted by aridization in south-western Romania // J. Environ. Health Sci. Eng. 2014. Vol. 12. P. 2. 27. Tziachrisa P., Aschonitisa V., Chatzistathisa T., Papadopoulou M. Assessment of spatial hybrid methods for predicting soil organic matter using DEM derivatives and soil parameters // Catena. 2019. March. Vol. 174. P. 206-216. 28. Wei C., Dirk K. N., Wilson A. M. Spatial detection of alpine treeline ecotones in the Western United States // Remote Sensing of Environment. 2020. Vol. 240. P. 15-32. 29. Zolnikov I. D., Glushkova N. V., Smolentseva E. N., Chupina D. A., Pchelnikov D. V., Lyamina V. A. GIS and Remote Sensing Data-Based Methods for Monitoring Water and Soil Objects in the Steppe Biome of Western Siberia. Novel Methods for Monitoring and Managing Land and Water Resources in Siberia / Eds. Mueller, Lothar, Sheudshen, Askhad K., Eulenstein, Frank. Springer, 2016. P. 253-268.