В июне специалисты в области лесоводства и почвоведения заложили на местности в «Паанаярви» систему из 30 круговых постоянных пробных площадей, которые станут контрольными точками для верификации создаваемой цифровой модели наземного покрова национального парка.
Группа исследователей лесо-почвенно-ботанического направления (на первом фото слева направо): руководитель лаборатории лесного почвоведения ИЛ КарНЦ РАН Мария Медведева, директор Института леса КарНЦ РАН Борис Раевский, научный сотрудник лаборатории ландшафтной экологии и охраны лесных экосистем ИЛ КарНЦ РАН Вера Тимофеева, научный сотрудник лаборатории экологического мониторинга и моделирования ОКНИ КарНЦ РАН Николай Петров
Цифровые пространственные модели работают на основе дешифрирования космических снимков – мультиспектральных спутниковых изображений среднего и высокого пространственного разрешения. Это происходит с помощью алгоритмов машинного обучения. Такой способ позволяет дистанционно и оперативно, что важно в условиях отдаленности территорий, увидеть, какие изменения происходят с растительным покровом. Однако, чтобы обучить алгоритмы распознавать те или иные классы растительности, необходима тщательная предварительная работа на местности. Именно для этого нужны постоянные пробные площади в различных типах леса. На них проводится натурные описания: подсчитывается каждое дерево, измеряется их диаметр, высота, определяется возраст. На контрольных точках происходит геоботаническое описание напочвенного покрова и закладываются почвенные разрезы. В последствие на основе этих данных рассчитываются количественные параметры тех или иных тематических классов.
– Использование модели помогает получать данные в динамике и отслеживать изменения в лесных экосистемах. Кроме того, создание натурной сети позволяет проводить периодические измерения в одной и той же точке, что создает возможность мониторинга количественных показателей. Для ученых особо интересно проводить подобные исследования в таком месте, как «Паанаярви», где сохранились ненарушенные массивы еловых лесов. Мы можем изучать, как функционирует природа – ее системы и биоразнообразие, не подвергаясь влиянию человека, в том числе в отсутствие рубок и в условиях естественного пожарного режима. Лес способен существовать самостоятельно столетиями и тысячелетиями, регулируя и восстанавливая себя сам, – рассказал директор Института леса КарНЦ РАН Борис Раевский.
Северотаежные хвойные леса в национальном парке возникли много тысячелетий назад
Как пояснил лесовод, северотаежные ельники в национальном парке возникли много тысячелетий назад вследствие уникального сочетания климатических изменений, геологии и геоморфологии территории и сохранились до настоящего времени в суровых климатических условиях.
– В период освоения этой территории человеком основной хозяйственный интерес представляли насаждения сосны обыкновенной: ее рубили для производства строительных бревен, пиломатериалов и на другие цели. Ельники же практически избежали влияния человека. В результате к 1980-м годам в пределах Фенноскандии сохранился только один подобный массив в условиях низкогорного северотаежного ландшафта, – добавил ученый.
Возрастную структуру исследуемых лесов еще предстоит уточнить. Пока по внешним признакам можно утверждать, что в парке встречаются сосны возрастом до 450 лет и ели до 270 лет.
Исследователи также планируют разработать цифровую пространственную модель прилегающих к «Паанаярви» территорий. Это позволить сравнить, как развиваются охраняемые и освоенные человеком леса, в том числе прослеживать, с какой частотностью и какого характера происходят естественные нарушения на территориях, где нет людей. Известно, к примеру, что пожары в таких местах возникают гораздо реже.
За время проекта ученые планируют создать серию вариантов моделей растительного покрова парка за последние 30-40 лет с временным шагом примерно равным 10 годам и произвести расчет динамики площадей основных типов экосистем за этот период. Будет рассчитана динамика показателей надземной фитомассы покрытых лесом земель по группам типов леса и группам возраста, а также разработана серия тематических карт, отражающих структуру растительного покрова по основным типам экосистем, степени их рекреационной устойчивости, покрытых лесом земель по преобладающим породам и динамику площадей, связанную с нарушениями растительности.
