Zheleznyy O.

RJEE Vol. 4 (4). 2019 | DOI: 10.21685/2500-0578-2019-4-1
Аннотация | PDF (Eng) | Дополнительные файлы

Дата поступления 17.11.2019 | Дата опубликования 26.12.2019

 

WILDFIRE-INDUCED FOREST COVER CHANGE  IN THE BARGUZINSKY NATURE RESERVE

 

O. Zheleznyy
Lomonosov Moscow State University, 1 Leninskiye Gory, Moscow, 119234, Russia
E-mail: olegzhelezn@gmail.com

 

Abstract. Every summer, wildfires caused by human activity and extreme weather conditions are ravaging vast areas of Siberian boreal forests. Due to its links to ecosystem change and carbon balance, it is particularly important to research forest recovery after these events. This work attempts to integrate remotely sensed and fieldwork data in order to explore the variability of after-fire succession due to environmental factors and burn severity in the Barguzinsky reserve. Additionally, we assess the applicability of spectral indices as a means of the forest regrowth estimation. Three key areas impacted by numerous fires since 1961 were selected for surveying, and a broad Landsat 5–7 imagery analysis had been carried out prior to it. Change of summer values of NBR spectral index provided information about burn severity, while annual changes in summer and early spring (illustrative of evergreen conifers) NDVI – about the intensity and direction of after-fire forest cover change. The results show high heterogeneity in succession processes, which can be attributed to environmental conditions. Boggy plains are characterised by slow but successful recovery of the larch (deciduous) and Siberian pine (establishing late and growing slow) forest, which, however, is poorly noticeable on satellite imagery. Drier areas within the plains and hill-slopes show a different pattern: they are rapidly occupied by pioneer species such as birch and fireweed, which constitute a full ‘recovery’ of NDVI after as little as 5–7 years after the fire. Resulting mixed birch and Scots pine stands with Siberian pine saplings highlight a substantial difference between secondary and intact coniferous taiga. Mountain fire site has much slower rates of recovery, the mosaic of which is majorly influenced by relief and microclimate. Suggested by imagery analysis differences in after-fire death rates of different species have also been confirmed by the field data.

 

Keywords: after-fire forest succession, NDVI, Baikal region, remote sensing, wildfires, burn severity, boreal forest.

 

Acknowledgements. The author expresses sincere gratitude for the organisation of the field work to the staff of the Barguzinsky reserve, including in particular N. Luzhkova, A. Egorov (volunteer), Yu. Gorokhovsky, I. Kurkina, T. Ananina and A. Ananin, as well as the MSU associate professor T. Kharitonova for useful advice and supervision, and undergraduate students M. Kozyreva, A. Kurop and M. Shilyakina for their invaluable help and support during the process of data collection.

 

For citation: Zheleznyy O. Wildfire-induced forest cover change in the Barguzinsky nature reserve. Russian Journal of Ecosystem Ecology. 2019;4(4). Available from: https://doi.org/10.21685/2500-0578-2019-4-1

 

УДК 528.88:574.42

 

ВЫЗВАННЫЕ ПРИРОДНЫМИ ПОЖАРАМИ ИЗМЕНЕНИЯ  ЛЕСНОГО ПОКРОВА БАРГУЗИНСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

 

О. М. Железный
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Россия, 119234, г. Москва, ул. Ленинские Горы, 1
Email: olegzhelezn@gmail.com

 

Аннотация. От антропогенных и вызванных экстремальными погодными условиями пожаров в Сибири каждое лето страдают обширные участки тайги. Взаимосвязь послепожарной динамики лесного покрова с экосистемными изменениями и углеродным балансом обусловливает ценность ее исследования. В данной работе осуществляется интеграция дистанционных и полевых наблюдений с целью изучения особенностей сукцессии в Баргузинском заповеднике, связанных с ландшафтными условиями и степенью поражения леса пожаром. Помимо этого, рассматривается использование спектральных индексов как средства оценки лесовосстановления. Для полевых работ были выбраны три участка, пострадавшие от нескольких пожаров с 1961 г.; был проведен предварительный анализ спутниковых снимков Landsat 5–7. Для оценки степени поражения леса пожаром использовались изменения летних значений индекса NBR, а для определения интенсивности и направления послепожарных изменений лесного покрова – ежегодная динамика летних и ранневесенних (характеризующих вечнозеленые виды) значений NDVI. Результаты показывают высокую гетерогенность процесса сукцессии, связанную с условиями среды. Так, для заболоченных низменностей характерно медленное, но успешное восстановление кедрово-лиственничных лесов, которое, однако, плохо индицируется по дистанционным данным из-за листопадности лиственницы и замедленности восстановления кедра. Лучше дренируемые участки равнины и склоны сопок представляют иную картину: они быстро занимаются пионерными видами, в том числе березой и иван-чаем, что приводит к «восстановлению» летних значений NDVI через лишь 5–7 лет после пожара. Формирующиеся березово-сосновые молодняки с небольшой долей кедра сильно отличны от первичных малонарушенных темнохвойных лесов. Для гари в отрогах Баргузинского хребта характерны замедленные темпы восстановления, а также высокая мозаичность в связи со сложностью рельефа и сменой микроклиматов. Различия в скорости гибели древостоя разных видов деревьев после пожара, выявленные при анализе снимков, были также подтверждены полевыми наблюдениями.

 

Ключевые слова: пирогенная сукцессия растительности, NDVI, Прибайкалье, дистанционное зондирование, лесные пожары, поражение леса пожаром, бореальные леса.