Contemporary Dynamics in Vegetation of the Polar and Subpolar Regions of Western Siberia Using Remote Sensing Data

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Abstract—

Trends in the climatogenic dynamics of phytomass on the sites located along the borders of Western Siberia’s natural zones (the border of frozen and unfrozen bogs, the border of taiga and open boreal woodlands, and the northern boundary of the distribution of woody vegetation) were spotted based on the vegetation index NDVI derived using the sensors of the MODIS-Terra satellite for the period 2000–2020. The assessment of the vegetation dynamics and the factors that determine it was conducted with the use of the mean and maximum NDVI values and the relation of the index with basic climatic variables. A positive trend of NDVI caused by an increase in air temperature and precipitation was revealed in all the studied areas. The phytomass of open boreal larch woodlands grew the most strongly, and the greatest interannual variability was noted there. A correlation analysis conducted on the basis of the NDVI mean values displayed that improvements in vegetation growth conditions in tundra are mainly caused by the impact of the average summer temperature. The increase in phytomass in taiga is mostly connected with the presence of a tree stand that better retains snow cover, which contributes to less freezing of the ground during the cold season.

About the authors

A. V. Fakhretdinov

Institute of the Problems of Northern Development, Tyumen Scientific Centre SB RAS

Author for correspondence.
Email: arthurfahretdinov@gmail.com
Russia, Tyumen

References

  1. Atlas Khanty – Mansiiskogo avtonomnogo okruga – Yugry. Tom II. Priroda. Ekologiya. Khanty-Mansiisk. Moskva: OOO NPF “Talka–TDV”, 2004. 152 c.
  2. Valeeva E.I., Moskovchenko D.V., Aref’ev S.P. Prirodnyi kompleks parka “Numto”. Novosibirsk, 2008. 280 c.w
  3. Varlamova E.V., Solov’ev V.S. Issledovanie trendov NDVI i fenologicheskikh parametrov rastitel’nosti merzlotnogo regiona Sibiri po sputnikovym nablyudeniyam // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2017. T. 14. № 3. S. 206–214. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2017-14-3-206-214
  4. Vasil’ev A.A., Gravis A.G., Gubar’kov A.A., Drozdov D.S., Korostelev Yu.V., Malkova G.V., Oblogov G.E., Ponomareva O.E., Sadurtdinov M.R., Streletskaya I.D., Streletskii D.A., Ustino-va E.V., Shirokov R.S. Degradatsiya merzloty: rezul’taty mnogoletnego geokriologicheskogo monitoringa v Zapadnom sektore Rossiiskoi Arktiki // Kriosfera Zemli. 2020. T. 24. № 2. S. 15–30. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2020-2(15-30)
  5. Doklad ob osobennostyakh klimata na territorii Rossiiskoi Federatsii za 2022 god. M.: Gosudarstvennyi gidrologicheskii institut Federal’noi sluzhby po gidrometeorologii i monitoringu okruzhayushchei sredy Rossiiskoi Federatsii, 2023. 104 s.
  6. Elsakov V.V., Telyatnikov M.Yu. Mezhgodovye izmeneniya indeksa NDVI na territorii evropeiskogo severo-vostoka Rossii i Zapadnoi Sibiri v usloviyakh klimaticheskikh fluktuatsii poslednikh desyatiletii // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2013. T. 10. № 3. S. 260–271.
  7. Zuev V.V., Korotkova E.M., Pavlinskii A.V. Klimaticheski obuslovlennye izmeneniya rastitel’nogo pokrova taigi i tundry Zapadnoi Sibiri v 1982–2015 gg. po dannym sputnikovykh nablyudenii // Issledovaniya Zemli iz kosmosa. 2019. № 6. S. 66–76. https://doi.org/10.31857/S0205-96142019666-76
  8. Izmeneniya temperaturnogo polya merzlykh porod i sostoyaniya geosistem na territorii Urengoiskogo mestorozhdeniya za poslednie 35 let (1974-2008) / D.S. Drozdov, N.G. Ukraintseva, A.M. Tsarev, S.N. Chekrygina // Kriosfera Zemli. 2010. T. 14. № 1. S. 22–31.
  9. Konishchev V.N. Reaktsiya vechnoi merzloty na poteplenie klimata // Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5: Geografiya. 2009. № 4. S. 10–20.
  10. Moskalenko N.G. Izmenenie temperatury porod i rastitel’nosti pod vliyaniem menyayushchegosya klimata i tekhnogeneza v Nadymskom raione Zapadnoi Sibiri // Kriosfera Zemli. 2009. T. 13. № 4. S. 18–23.
  11. Pavlov A.V., Malkova G.V. Dinamika kriolitozony Rossii v usloviyakh sovremennykh izmenenii klimata XX–XXI vekov // Izvestiya RAN. Seriya Geograficheskaya. 2010. № 5. S. 44–51.
  12. Rastitel’nyi pokrov Zapadno–Sibirskoi ravniny / I.S. Il’ina, E.I. Lapshina, N.N. Lavrenko i dr. Novosibirsk: Nauka, 1985. 251 s.
  13. Tigeev A.A., Moskovchenko D.V., Fakhretdinov A.V. Sovremennaya dinamika prirodnoi i antropogennoi rastitel’nosti zony predtundrovykh lesov Zapadnoi Sibiri po dannym vegetatsionnogo indeksa // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2021. T. 18. № 4. S. 166–177. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-166-177
  14. Fakhretdinov A.V., Aref’ev S.P., Moskovchenko A.V. Ekologicheskoe sostoyanie listvennichnikov v ekotone lesotundry Zapadnoi Sibiri (na primere doliny r. Mongayurbei) // Sibirskii ekologicheskii zhurnal. 2022. T. 29. № 4. S. 464–475. https://doi.org/10.15372/SEJ20220407
  15. Cherepanov A.S. Druzhinina E.G. Spektral’nye svoistva rastitel’nosti i vegetatsionnye indeksy // Geomatika. 2009. № 3. S. 28–32.
  16. Dynamics of aboveground phytomass of the circumpolar Arctic tundra during the past three decades / H.E. Epstein, M.K. Raynolds, D.A. Walker et al. // Environmental Research Letters. 2012. Vol. 7. № 1. P. 015506. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/1/015506
  17. Moskalenko N. Impact of climate warming on vegetation cover and permafrost in West Siberia northern taiga // Natural Science. 2013. Vol. 5. № 1. P. 144–148. https://doi.org/10.4236/ns.2013.51A022
  18. Spatial and temporal patterns of greenness on the Yamal Peninsula, Russia: Interactions of ecological and social factors affecting the Arctic normalized difference vegetation index / D.A. Walker, U.S. Bhatt, M.K. Raynolds et al. // Environmental Research Letters. 2009. Vol. 4. № 4. P. 045004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/4/4/045004
  19. NDVI FAQ: All You Need To Know About Index. 2021. URL: https://eos.com/blog/ndvi-faq-all-you-need-to-know-about-ndvi/ (Data obrashcheniya 28.10.2021).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (428KB)
Indexing metadata
3.

Download (234KB)
Indexing metadata


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».