ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ЧАРВАКСКОЙ ТУРИСТСКО-РЕКРЕАЦИОННОЙ ЗОНЫ

АННОТАЦИЯ

В настоящее время изменение климата оказывает значительное влияние на растительный покров, особенно в горных и аридных регионах, где водный баланс и температурные режимы определяют формирование экосистем. В данной работе исследуются изменения растительного покрова Чарвакской туристско-рекреационной зоны за 1990–2020 годы на основе спутниковых данных и анализа NDVI. Установлено снижение плотности растительности, особенно в прибрежных районах, вызванное изменением климата и антропогенным воздействием. Результаты подтверждают необходимость устойчивого природопользования и адаптации экосистем к текущим климатическим трендам.

ABSTRACT

Currently, climate change significantly impacts vegetation, especially in mountainous and arid regions where water balance and temperature regimes determine ecosystem formation. This study examines vegetation cover changes in the Charvak tourist and recreational zone from 1990 to 2020 using satellite data and NDVI analysis. A decline in vegetation density, particularly in coastal and mountainous areas, is observed, driven by climate change and human activities. The findings highlight the need for sustainable land-use strategies and ecosystem adaptation to ongoing climatic trends.

Ключевые слова: растительный покров, динамика изменений, климатические изменения, дистанционное зондирование, NDVI индекс

Keywords: vegetation cover, dynamics of change, climate change, remote sensing, NDVI index

Введение. Изменение климата оказывает значительное влияние на растительный покров, особенно в горных и аридных регионах, где водный баланс и температурные режимы определяют формирование экосистем [1]. Повышение среднегодовых температур, изменение режима осадков и рост экстремальных климатических явлений ведут к деградации растительности и смещению границ экосистем [2]. Для анализа климатических воздействий широко применяются спутниковые методы дистанционного зондирования, позволяющие выявлять многолетние тренды изменений ландшафта [3]. В климатологии долгосрочные изменения оцениваются по 30-летним периодам, что соответствует рекомендациям Всемирной метеорологической организации [4]. За последние десятилетия выделяются три ключевых климатических периода: 1961–1990, 1991–2020 и текущий, начавшийся с 2021 года. Период 1991–2020 характеризуется усилением глобального потепления, изменением режима осадков и учащением экстремальных погодных явлений, что делает его важным для оценки динамики растительности.

Чарвакская туристско-рекреационная зона (ЧТРЗ) в Бостанлыкском районе Ташкентской области Узбекистана является чувствительной к климатическим изменениям территорией. Она охватывает Чарвакское водохранилище и прилегающие горные районы, играя важную роль в водоснабжении, гидроэнергетике и экологии региона (Рис.1).

Рисунок 1. Чарвакская туристско-рекреационная зона

Водохранилище подвержено значительным сезонным колебаниям уровня воды [5], а окружающая растительность выполняет функции стабилизации склонов и предотвращения эрозии [6-7]. Целью исследования является анализ трансформации растительного покрова в Чарвакской туристско-рекреационной зоне под воздействием климатических и антропогенных факторов. В рамках исследования были решены следующие задачи: изучение динамики изменений растительности, выявление зон деградации, а также определение ключевых факторов, влияющих на трансформацию экосистем.

Материалы и методы. Для мониторинга растительного покрова ЧТРЗ использованы спутниковые снимки Landsat за 1990–2020 годы, полученные с платформы USGS Earth Explorer и обработанные в ArcGIS. Анализ включал расчет нормализованного вегетационного индекса (NDVI), вычисляемого по формуле:

NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED),                                 (1)

где NIR – отражение в ближнем инфракрасном диапазоне, RED – отражение в красном диапазоне.

Этапы обработки данных: радиометрическая и атмосферная коррекция снимков, вычисление NDVI для разных сезонов, картографический анализ и выделение зон с различной плотностью растительности, сравнение данных по годам для выявления трендов. Для анализа использовались инструменты ArcGIS. Основной акцент сделан на сезонные колебания NDVI, анализ деградации растительности и влияние климатических и антропогенных факторов.

Результаты и обсуждение. Сравнение спутниковых снимков за 1990 и 2020 годы выявило значительное сокращение растительного покрова в ЧТРЗ (Рис. 2).

Анализ NDVI показал тенденцию к снижению плотности растительности, особенно в прибрежных районах водохранилища и на склонах. Это связано с изменением водного баланса, климатическими факторами и антропогенным воздействием. В 1990 году растительный покров был более равномерным, тогда как к 2020 году появились выраженные зоны деградации. Основные изменения наблюдаются в западной и южной частях региона, где отмечается эрозия почв и сокращение лесных массивов. В отдельных районах растительность сохраняется или незначительно увеличивается, что может быть обусловлено локальными микроклиматическими условиями.

Полученные результаты согласуются с глобальными климатическими тенденциями. Согласно последним данным IPCC, среднегодовая температура продолжает расти, ускоряя процессы деградации экосистем. Глобальное потепление способствует увеличению продолжительности засушливых периодов, росту интенсивности экстремальных явлений и, как следствие, изменению растительного покрова.

Рисунок 2. Динамика растительного покрова ЧТРЗ  (слева-1990 г., справа -2020 г.)

Заключение. Анализ показал значительное снижение плотности растительного покрова в ЧТРЗ за последние 30 лет, что обусловлено изменением климата и антропогенной нагрузкой. NDVI подтвердил, что деградация растительности наиболее выражена в прибрежных районах водохранилища и на склонах гор, что способствует усилению эрозионных процессов и снижению продуктивности экосистем. Выявленные тенденции согласуются с глобальными климатическими изменениями, указывающими на повышение температуры и уменьшение количества осадков. Для смягчения последствий необходимо разработать адаптационные меры, направленные на восстановление деградированных территорий и устойчивое управление природными ресурсами региона.

Список литературы:

1. IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/ (дата обращения: 10.02.2025).
2. Huang K., Zhang Y., Liang H., Guo X. Changes in vegetation growth dynamics and relations with climate over China’s landmass from 1982 to 2011 // Remote Sensing of Environment. – 2017. Vol. 192. – P. 12–21.
3. Piao S., Wang X., Park T., [и др.]. Characteristics, drivers and feedbacks of global greening // Nature Reviews Earth & Environment. – 2019. Vol. 1, №1. – P. 14–27.
4. State of the Global Climate 2020 / World Meteorological Organization, 2021. - [Geneva], / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: https://library.wmo.int/idurl/4/56247 (дата обращения: 14.02.2025).
5. Coerver H. M. Modelling of reservoir operations using fuzzy logic and artificial neural networks: Master’s thesis. -Delft: Delft University of Technology, 2015.
6. Gapparov F., Abduraimova D., Khaydarov A., Atakulov D., Gafforova M., Yakhshiev S. Assessment of changes in vegetation cover of reservoir banks using GIS technologies // BIO Web of Conferences. -2024. Vol. 141. -P. 03020. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/202414103020.
7. Сычугова Л. В., Фазилова Д. Ш., Хакбердиев И. А. Анализ горизонтальных деформаций земной поверхности в Ташкентской области // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. -2021. -№ 10(91). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12363.