Моделирование пространственного распределения чужеродных видов растений с использованием данных дистанционного зондирования на примере Paulownia tomentosa

Алексей Валентинович Егошин

doi:10.17308/geo.2020.1/2660

Алексей Валентинович Егошин Сочинский национальный парк https://orcid.org/0000-0002-7862-234X

DOI: https://doi.org/10.17308/geo.2020.1/2660

Ключевые слова: чужеродные виды, инвазии, Paulownia tomentosa, дистанционное зондирование

Аннотация

Цель: Провести сравнительный анализ использования данных дистанционного зондирования, а также биоклиматических и эколого-географических данных для моделирования пространственного распределения чужеродных видов на примере Paulownia tomentosa. Методы: Моделирование проведено среде SAHM методом максимальной энтропии. При этом в качестве источника предикторных переменных использовали биоклиматические растры Worldclim, экспозиции, высоты над уровнем моря, уклона, застроенности территории, чистой первичной продуктивности, топографического индекса влажности, удалённости точек пространства от населённых пунктов, дорог и водотоков, полученные в среде ArcGIS, а также семиканальные спутниковые снимки Landsat 5. Результаты: Установлено, что самыми эффективными предикторами пространственного распределения павловнии являются высота над уровнем моря, топографический индекс влажности, пространственное расположение речной сети, годовая сумма осадков, максимальная температура самого теплого месяца года, средняя температура самой сухой четверти года, сумма осадков во влажной четверти года, а также спутниковый снимок Landsat 5, сделанный в мае. Выводы: Комплекс использованных пространственных данных позволил выявить места, наиболее пригодные для произрастания паволовнии войлочной, которые преимущественно располагаются в долинах горных рек на высотных отметках от 20 до 240 метров над уровнем моря. Суммарная площадь территории Большого Сочи, наиболее пригодная для произрастания павловнии составляет 208 кв. км (5,9 %). В будущем климатические изменения (сценарии: RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0) будут способствовать дальнейшему распространению Paulownia tomentosa. Самый экстремальный сценарий климатических изменений (RCP8.5) будет сопровождаться подавлением роста и развития Paulownia tomentosa.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биография автора

Алексей Валентинович Егошин, Сочинский национальный парк

кандидат сельскохозяйственных наук, Сочинский национальный парк, г. Сочи, Российская Федерация

Литература

1. Akatov V. V. Vidovoe bogatstvo drevesnogo I kustarnikovogo yarusov priruslovykh lesov Zapadnogo Kavkaza s dominirovaniem inozemnykh vidov [Species richness of woody and shrub tiers of channel forests of the Western Caucasus with a dominance of alien species]. Ekologiya, 2012, no. 4, pp. 276-283. (In Russ.)
2. Vinogradova Yu. K., Mayorov S. R., Khorun L. V. Chernaya kniga flory Sredney Rossii (Chuzherodnye vidy rasteniy v ekosistemakh Sredney Rossii) [Black Book of Flora of Central Russia (Alien Plant Species in Ecosystems of Central Russia)]. Moscow, GEOS, 2009, 494 p. (In Russ.)
3. Vasilevich V. I. Dominanty v rastitel'nompokrove [Dominants in the vegetation]. Bot. Zhurn, 1991, v. 76, no. 12, pp. 1674-1681. (In Russ.)
4. Vladimirov D. R., Tu Veygo Nekotorye teoreticheskie voprosy adventivnoy flory i ee invazionnogo subelementa [Some theoretical questions of adventive flora and its invasive subelement]. Vestnik Voronegskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Geografiya, Geoekologiya, 2016, no. 3, pp. 73-78. (In Russ.)
5. Egoshin A. V. Adventivnyy component flory Yuga Rossiyskogo Prichernomor'ya. Modelirovanie prostranstvennogo raspredeleniya adventivnykh vidov, na primere Paulowna Tomentosa [Adventive component of the flora of the South of the Russian Black Sea region. Modeling the spatial distribution of adventive species]. Sochinskomu natsional'nomu parku – 35 let. Trudy Sochinskogo natsional'nogo parka, Vyp. 12, Sochi: Tipografiya “Optima”, 2018, S. 140-153. (In Russ.)
6. Senator S. A. Zavisimost' vidovogo raznoobraziya urbanoflor ot ryada faktorov [The dependence of the species diversity of urban floras on some factors]. Vestnik Udmurtskogo universiteta. Seriya Biologiya. Nauki o Zemle, 2013, v. 2, pp. 23-29. (In Russ.)
7. Chytry M. Habitat invasions by alien plants: a quantitative comparison among Mediterranean, subcontinental and oceanic regions of Europe. Journal of Applied Ecology, 2008, no. 45, pp. 448-458.
8. Davidson A. M. Do invasive species show higher phenotypic plasticity than native species and, if so, is it adaptive? A meta-analysis. Ecology Letters, 2011, no. 14, pp. 419-431.
9. Elton C. S. The ecology of invasions by animals and plants. Methuen. London, 1958. 181 p.
10. Gassmann A. Europe as a source of biological control agents of exotic invasive weeds: status and implications. Bull. Soc. Entomol. Suisse vol., 2009, no. 3-4, p. 313-322.
11. Goodman D. Theory of diversity-stability relationships in ecology. Quarterly Review of Biology, 1975, no. 50, pp. 237-266.
12. Hayasaka D., Akasaka M., Miyauch D. Qualitative variation in roadside weed vegetation along an urban-rural road gradient. Flora, 2012, pp. 126-132.
13. Hulme Ph. E., Hester R. E. Biological invasions in Europe: drivers, pressures, states, impacts and responses. Biodiversity under threat. Cambridge: Royal Soc. Chem, 2007, pp. 56-78.
14. Pimm S. L. Structure of food webs. Theoretical Population Biology, 1979, no. 16, pp. 144-158.
15. Rejmanek M. Plant invasions and invisibility of plant communities. Vegetation ecology, Oxford: Blackwell, 2005, pp. 332-355.
16. Rejmanek M. A. Theory of seed plant invasiveness: the first sketch. Biological Conservation, 1996, no. 78, pp. 171-181.
17. Simberloff D. Invasion biology. Critique of a pseudoscience. Ecological Economics, 2004, no. 48, pp. 360-362.