ИСТИНА

Степная и лесостепная зоны Восточной Европы являются областью интенсивной сельскохозяйственной деятельности. Погодные условия сельскохозяйственного производства в степи и лесостепи отличаются неустойчивостью, в основном, обусловленной большими колебаниями в межгодовом режиме осадков. Современные наблюдения за климатом подтверждают, что в России и сопредельных странах происходит направленное изменение климата, но степень определенности происходящих трансформаций на сегодняшний день неодинакова для разных регионов. Молдова, Украина и юг Европейской России, хотя имеют сходные условия формирования климата, показывают разновекторные трансформации климата, что противоречит многим моделям изменения климата. Для детального исследования трендов развития этих регионов необходимо использование методов, которые бы обеспечили бы сравнимость результатов для разных районов степной и лесостепной зон Восточной Европы. Разработана методика использования фонда цифровых данных дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ) различного пространственного, временного и спектрального разрешения для исследования многолетней динамики наземных экосистем различных регионов. В качестве индикатора биологической продуктивности пахотных и естественных кормовых угодий степной и лесостепной зон Восточной Европы рассматриваются суммарные и максимальные годовые значения нормализованного разностного вегетационного индекса (NDVI), полученные по данным дистанционного зондирования низкого, среднего и относительно высокого пространственного разрешения за период 1982-2013. Проведен пространственный анализ временных рядов вегетационных индексов с применением методов непараметрической статистики и геоинформационного моделирования. Верификация результатов проведена с привлечением многолетних данных Летописей природы степных заповедников, полевых исследований на ключевых участках.

Для региона исследования определена направленность и значимость трендов биологической продуктивности пахотных и естественных кормовых угодий, охарактеризованы и визуализированы в виде серии электронных карт основные пространственные закономерности их проявления. Выполнен количественный анализ распределения пахотных и естественных кормовых угодий, испытывающих различные по направленности и значимости изменения биологической продуктивности по основным зональным типам степных и лесостепных ландшафтов. Показано, что доля пахотных и естественных кормовых угодий, испытывающих тенденцию к снижению биологической продуктивности последовательно возрастает в направлении увеличения континентальности климата в пределах как степной, так и лесостепной зон, что хорошо согласуется с данными климатического моделирования, свидетельствующими о поступательной аридизации основных сельскохозяйственных регионов Восточной Европы. Установлен разновекторный характер динамики биологической продуктивности сельскохозяйственных угодий и проанализировано соотношение вкладов региональных изменений климата и антропогенного фактора (изменений политики в области аграрного сектора и динамики структуры землепользования) в выявленную динамику в течение трех десятилетних периодов: в 1980-е, 1990-е и 2000-е-2010-е годы. Улучшение климатических условий во второй половине 1980-х гг. в комбинации со значительными инвестициями в сельское хозяйство объясняет положительный тренд в продуктивности пахотных и пастбищных угодий, выявленный по результатам обработки временных рядов вегетационного индекса NDVI Экономический кризис и весьма неблагоприятные погодные условия в 1990-е гг. обусловили выявленный отрицательный тренд продуктивности агроценозов. В первую половину 2000-х гг. климат был главным фактором позитивной динамики сельскохозяйственного производства, а восстановление российского сельского хозяйства, начавшееся после 2006-2007 гг., обусловило положительный вклад антропогенного фактора в динамику биологической продуктивности. Однако, масштабные засухи 2010 и 2012 гг. привели к преобладанию негативных трендов биологической продуктивности в целом за 2000-2010-е годы. Анализ временных серий данных NDVI относительно высокого разрешения позволил уловить региональные и локальные нюансы в распределении трендов биологической продуктивности как в районах интенсивного аграрного освоения, так и на не затронутых антропогенной деятельностью степных заповедных территориях. Показано, что степные заповедные экосистемы непосредственно и однозначно реагируют на происходящие изменения климатических условий.