ИСТИНА

Выявление гидротермических условий, при которых в ландшафте возникает синхронизация реакции фитопродукционного процесса на гидротермические сигналы

The project is aimed at solving the fundamental problem of the stability of intercomponent relationships and modes of operation in the geographical landscape to fluctuations in hydrothermal conditions. For the first time, the task of identifying hydrothermal conditions under which synchronization of the response of the phytoproduction process to hydrothermal signals occurs in the landscape. The variability of the phytoproduction process is considered as a result of the superposition of effects: intercomponent relationships in facies, multidirectional flows of matter in the paradynamic system of adjacent facies and unidirectional flows of moisture in basin geosystems. The frequency of deviations of the operating mode in the local geosystem from the background is used as an indicator of the speed of recovery after anthropogenic disturbances and the dynamism of the landscape structure. The stability of the spatial position of boundaries between geosystems with different types of functioning is interpreted as an indicator of the stability of the spatial structure of the landscape. The variability of the areas of action of local factors will be used as an indicator of the width of ecotone zones, which can be interpreted as areas of periodic switching from one stable state to another. Field data on the phytoproduction process, spatial structure of the landscape, structure of the phytocenosis, soil properties and performance indicators calculated from satellite images for model areas in the steppe zone (Orenburg region, Tyva) and forest zone (Yamalo-Nenets district, Arkhangelsk and Amur regions) will be used ). An innovative methodology for landscape mapping will be developed reflecting the systemic spatial organization of the landscape, including the dynamic nature of the interaction between tracts. Project objectives: 1) Characteristics of climatic trends in the regions under study. 2) Ranking of tracts according to the sensitivity of phytoproductive functioning to hydrothermal fluctuations and identification of critical hydrothermal conditions for synchronizing the increments of green phytomass within the steppe and forest landscapes. 3) Classification of steppe facies according to the seasonal cycle of phytomass and identification of mechanisms for the implementation of different types of stability of the phytoproduction process under conditions of hydrothermal fluctuations. 4) Assessing the sensitivity of the spatial organization of the phytoproduction process of steppe and forest landscapes to fluctuations in hydrothermal conditions. 5) Assessing the significance of the positional factor during the interactions of adjacent natural complexes for the spatial variability of the phytoproduction process in steppe and forest landscapes. 6) Determination of the sensitivity of the phytoproductive functioning of the geosystem to unidirectional influences in the basin geosystem in the steppe landscape.

Карты (с объяснительным текстом) устойчивости фитопродукционного функционирования переходных зон, в том числе зон пластичности (смен режимов функционирования). (Оренбургская область, Тыва) Перечень фитоценотических и почвенных индикаторов неустойчивых и пульсирующих границ. (Оренбургская область, Тыва) Карты (с объяснительным текстом) типов динамики фитомассы, мер нестабильности динамики, дезинтеграции по режимам функционирования. (Оренбургская область) Карты (с объяснительным текстом) видов зависимости параметров фитопродукционного функционирования от расстояния до объекта-фактора влияния (лесополосы, лесного массива). (Оренбургская область) Мультирегрессионные и дискриминантные модели, которые отражают зависимость показателей фитомассы в пикселе от характеристик рельефа самого пиксела, рельефа его окрестностей, состояния древесной лесной растительности в смежных урочищах. (Оренбургская область) Критические пропорции эрозионных форм и полезащитных лесополос, повышающих или снижающих чувствительность фитомассы к флуктуациям гидротермического режима. (Оренбургская область) Временные ряды приростов деревьев у урочищах бугров пучения (Ямало-Ненецкий округ, Амурская область).

В ходе выполнения предыдущих проектов РФФИ коллективом для оценки степени нестабильности типов динамики фитомассы в вегетационный период разработана и применена оригинальная методология, опирающаяся на повторяемость разных градаций отклонений от фоновых приращений индекса NDVI между двумя сроками . На примерах таежных, низкогорно-степных и низкогорно-лесостепных ландшафтов установлена нестационарность типов межкомпонентных внутриуровенных и межуровневых связей.Имеются данные многолетних (2015-2023) сезонных (с мая по сентябрь) измерений фракций живой надземной фитомассы и мортмасс и видового состава фитоценозов для 12 модельных участков Буртинской степи (участок заповедника «Оренбургский»). Установлены закономерности сезонной динамики фитомассы на послепожарных и эталонных участках. У коллектива имеются данные дендрохронологических рядов в 40 урочищах бугров пучения в Ямало-Ненецком округе и 6 урочищах склонов в Амурской области, 3 урочищах приболотий в Архангельской области. Требуется дополнение выборки за счет фаций склонов бугров и позиций на границах бугров пучения и термокарстовых котловин, в недавно образованных термокарстовых просадках с погибшими деревьями, на разном расстоянии от болотных массивов, на разном расстоянии от водных объектов. Установлена временная нестационарность тесноты и знака связей между морфометрическими показателями рельефа и приростами кедра при сопряженности с климатическими флуктуациями. Разработана и реализована на примере лесных ландшафтов методология геофизического моделирования полиструктурной организации ландшафта на основе цифровых моделей рельефа, космических снимков и физико-математических моделей. Требуется модификация методологии применительно к степным ландшафтам. Имеется опыт подповерхностного зондирования состава отложений и грунтовых вод георадаром в лесных ландшафтах.