Введение 3
Глава 1 Обзор литературы 4
Глава 2 Физико - географическая характеристика исследуемой территории 8
2.1 Географическое положение 8
2.2 Геологическое строение 9
2.3 Геоморфология 10
2.4 Климат 11
2.5 Гидрография 12
2.6 Почвы 12
2.7 Растительный покров 14
2.8 Животный мир 15
2.9 Физико-географическое районирование 16
Глава 3 Методика исследования 19
Глава 4 Результаты исследования 25
4.1 Результаты исследования зоны лесотундры методами дистанционного
зондирования Земли 25
4.2 Результаты полевых исследований 33
Заключение 36
Список литературы 37
Приложение А 40
Приложение Б
Исследование динамики пожаров зоны лесотундры Тюменской области может представлять большой научный интерес, поскольку зона лесотундры, как переходная между зоной тайги и зоной тундры, а также расположенная на границе сплошного и островного распространения многолетней мерзлоты, может быть подвержена изменениям как природного характера, так и антропогенному влиянию в результате как активного промышленного освоения ее территории, так и в результате глобального изменения климата, влияющего на растительность, почвы, многолетнюю мерзлоту. Пониженная устойчивость лесотундровых геосистем к внешним воздействиям предопределена также тем, что тундровые и лесотундровые растительные сообщества имеют низкий потенциал самовосстановления, обусловленный низкой интенсивностью их функционирования. Пожары являются одним из наиболее важных факторов изменения ландшафтов в зоне лесотундры, так как они могут распространяться на большие площади и значительно трансформировать почвенно-растительный покров. Достаточно хорошо изучено влияние пожаров на отдельные компоненты ландшафтов лесотундры (почвы, растительность, многолетнюю мерзлоту), однако закономерности их возникновения и распространения на исследуемой территории (в зоне лесотундры Тюменской области) исследованы недостаточно. Пожары также могут возникать вследствие антропогенной деятельности, такой как освоение и эксплуатация месторождений углеводородного сырья, и глобального изменения климата, приводящего к повышению температуры и, следовательно, к повышению пожарной опасности.
Целью работы было выбрано исследование пространственно-временных закономерностей в динамике пожаров зоны лесотундры Тюменской области. Исследование проводилось с помощью методов дистанционного зондирования Земли, методов статистической обработки полученных географических данных, применялись также методы полевого описания почвенно-растительного покрова и метод химического анализа проб почвы. На первом этапе работы была выполнена обработка космических снимков всей территории зоны лесотундры Тюменской области за период с 1985 по 2018 год с целью определения площадей, подвергнувшихся воздействию пожаров в каждом году и последующий анализ полученных данных статистическими методами и поиск взаимосвязей с динамикой метеоусловий. На втором этапе было выполнено полевое описание почвенно-растительного покрова на территории пожара 28-летней давности и на территории прилегающего фонового ландшафта, а также лабораторный геохимический анализ почвы.
В результате проведенного исследования динамики пожаров лесотундры Тюменской области можно сделать следующие выводы:
• За 33 года воздействию пожаров подверглись 10,5% территории зоны лесотундры;
• Наибольший вклад в воздействие пожаров на ландшафты вносят крупные пожары, возникавшие только в отдельные периоды (1989-1991 и 2017-2018 годы);
• Крупные пожары возникают в основном на территории Надым-Пуровской (66% от всей территории, подвергавшейся воздействию пожаров), Нижнетазовской, Салехардской провинций, на территории Урало-Обской и Нижнеобской провинций возникают лишь небольшие пожары;
• Крупные пожары возникают при высоких средних летних температурах, высоких максимальных температурах, высоких значениях суммы положительных температур и малом количестве осадков, выпавших в летний период, т. е. когда лето жаркое и сухое;
• Уничтожение пожарами лишайникового покрова, являющегося естественным теплоизолятором, приводит к более глубокое сезонное протаивание многолетней мерзлоты;
• На месте коренных ландшафтов с преобладанием лишайников в нижнем ярусе растительности на начальных стадиях сукцессии восстанавливаются ерниковые мохово-травяно-кустарничковые лесотундры, а полное восстановление лишайникового покрова занимает до 150 лет;
• Биофильные элементы, накопленные растительностью, после пожара попадают в почву, обогащая ее, однако в процессе сукцессии поглощаются появившимися на месте лишайников ерниковыми мохово-травяно-кустарничковыми сообществами.
1. Абдульманова С. Ю. Зональные особенности динамики видового состава лишайников в ходе пирогенных сукцессий //Экология от южных гор до северных морей. - 2010. - С. 7.
2. Атлас Тюменской области /Огороднов Е. А. и др. - Москва-Тюмень: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. - 1971. - 174 с.
3. Атлас Ямало-Ненецкого автономного округа. Администрация ЯНАО. Салехард: Тюменский государственный университет. Эколого-географический факультет. Тюмень: пред. редколлегии И. Л. Левинзон. Гл. ред. С. И. Ларин. Омск: ФГУП «Омская картографическая фабрика», 2004. С. 250-251.
4. Безкоровайная И. Н. и др. Влияние пирогенного фактора на биологическую активность почв в условиях многолетней мерзлоты (Центральная Эвенкия) //Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2017. - №. 9.
5. Богданов В. В., Прокушкин А. С., Прокушкин С. Г. Влияние низовых пожаров на подвижность органического вещества почвы в лиственничниках криолитозоны средней Сибири //Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2009. - №. 2.
6. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Трофименко Л.Т., Швец Н.В. Описание массива данных месячных сумм осадков на станциях России // Российский гидрометеорологический портал: ВНИИГМИ-МЦД: Интернет-ресурс. URL: ййр://ше1ео.ги/йа1а/158-1о1а1-ргес1рйайоп#описание-массива-данных (дата обращения: 15.04.2019).
7. Ваганов Е. А. и др. Леса и болота Сибири в глобальном цикле углерода //Сибирский экологический журнал. - 2005. - Т. 4. - С. 631-649.
8. Гвоздецкий Н. А. Физико-географического районирование Тюменской области М.: МГУ. - 1973. - 247 с.
9. Елисеев А. В. Влияние низовых и торфяных пожаров на эмиссии СО2 в атмосферу / А. В. Елисеев, И. И. Мохов, А. В. Чернокульский // Доклады Академии наук, 2014. Том 459. № 4. С. 496-500.
10. Замараева Т. А. Возобновление шиловидных и бокальчатых лишайников после пожаров в лиственничных лесах лесотундры Западной Сибири //Вестник Тюменского государственного университета. Социально-экономические и правовые исследования. - 2012. - №. 6.
11. Замараева Т. А. Восстановление растительного покрова багульниково-лишайниковых лиственничных лесов после пожаров в лесотундровой зоне Западной Сибири //Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. - 2011. - №. 11.
12. Ильина И.С., Лапшина Е.Н., Лавренко Н.Н. и др. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. - Новосибирск : Наука, 1985. - 252 с.
13. Корниенко С. Г. Оценка влияния разработки Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения на состояние территории лесотундры по данным ИСЗ Landsat //Исследование Земли из космоса. - 2009. - №. 4. - С. 78-87.
14. Лезин В. А. Водные ресурсы рек и озер Тюменской области //Вестник Тюменского государственного университета. Социально-экономические и правовые исследования. - 2011. - №. 12.
15. Маслов М. Н. и др. Экологические функции тундровых почв постпирогенного ряда //Материалы Международной научной конференции XX Докучаевские молодежные чтения «Почва и устойчивое развитие государства. - С. 60.
16. Масягина О. В., Токарева И. В., Прокушкин А. С. Моделирование термического воздействия пожаров на физико-химические свойства и микробную активность подстилки криогенных почв //Почвоведение. - 2014. - №. 8. - С. 971-971.
17. Матвеев А. М., Матвеева Т. А., Бакшеева Е. О. Влияние пожаров на возобновление лиственницы в разных орографических условиях //Современные проблемы науки и образования. - 2012. - №. 5. - С. 383-383.
18. Мельников Е. С., Васильев А.А., Лейбман М.О., Москаленко Н.Г. Динамика сезонноталого слоя в Западной Сибири // Криосфера Земли. - 2005. - Т. 9. - №. 2. - С. 23¬32.
19. Рубцов А. В. Анализ пожаров в Сибири по спутниковым данным и разработка модуля пожаров в модели динамики растительности : дис. - Сибирский федеральный университет, 2011.
20. Старцев В. В., Дымов А. А., Прокушкин А. С. Почвы постпирогенных лиственничников средней Сибири: морфология, физико-химические свойства и особенности почвенного органического вещества //Почвоведение. - 2017. - №. 8. - С. 912-925.
21. Тарабукина В.Г., Савинов Д.Д. Влияние пожаров на мерзлотные почвы. Новосибирск: Наука, 1990, 120 с.
22. Честных О.В., Лопес де Греню В.О. 2003. Послепожарные изменения углеродного цикла в субарктической тундре северо-востока Европейской части России // Вторая Международная конференция «Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии», 16-20 июня 2003: Тезисы докладов. Пущино. С. 124-125.
23. Chambers S. D. et al. Fire effects on net radiation and energy partitioning: Contrasting responses of tundra and boreal forest ecosystems //Journal of Geophysical Research: Atmospheres. - 2005. - Т. 110. - №. D9.
24. Fuchs H. et al. Estimating aboveground carbon in a catchment of the Siberian forest tundra: Combining satellite imagery and field inventory //Remote Sensing of Environment. - 2009. - Т. 113. - №. 3. - С. 518-531.
25. Garcia M. J. L., Caselles V. Mapping burns and natural reforestation using Thematic Mapper data //Geocarto International. - 1991. - Т. 6. - №. 1. - С. 31-37.
26. Heginbottom, J. A., 1971: Some effects of a forest fire on the permafrost active layer at Inuvik, N.W.T. In: Proceedings of a Seminar on the Permafrost Active Layer, 4 and 5 May 1971. National Research Council of Canada, Associate Committee on Geotechnical Research, Ottawa, Technical Memorandum No. 103, 31-36.
27. Mackay J. R. Active layer changes (1968 to 1993) following the forest-tundra fire near Inuvik, NWT, Canada //Arctic and Alpine Research. - 1995. - Т. 27. - №. 4. - С. 323-336.
28. Rossi S. FAOSTAT Estimates of Greenhouse Gas Emissions from Biomass and Peat Fires / S. Rossi, F. N. Tubiello, P. Prosperi et al. // Climatic Change. 2016. Vol. 135. No 3¬4. Pp. 699-711. DOI 10.1007/s10584-015-1584-y
29. Sirois L., Payette S. Reduced postfire tree regeneration along a boreal forest-forest- tundra transect in northern Quebec //Ecology. - 1991. - Т. 72. - №. 2. - С. 619-627.
30. Song C. et al. Classification and change detection using Landsat TM data: when and how to correct atmospheric effects? //Remote sensing of Environment. - 2001. - Т. 75. - №. 2. - С. 230-244.
31. Wein R. W. Frequency and characteristics of arctic tundra fires //Arctic. - 1976. - С. 213-222.