Использование данных дистанционного зондирования Земли для наблюдений за биоразнообразием в природном заповеднике «Днепровско-Орельский»

УДК 591.552+502.4

Г. А. Задорожная*, М. В. Трифанова**
*Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара,
Днепропетровск, Украина
**Природный заповедник «Днепровско-Орельский»,
Днепропетровск, Украина

G. A. Zadorozhnaya*, M. V. Trifanova**
*Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
**Nature Reserve «Dniprovs’ko-Oril’s’ky», Dnipropetrovsk, Ukraine

Изучение животного мира без нанесения ущерба численности популяциям и здоровью отдельных особей обусловливает потребность в разработке новых безопасных методов их учета. Такую возможность предоставляет использование данных дистанционного зондирования земли. Переменные окружающей среды (индексы космических снимков земной поверхности) используются для описания экологического пространства изучаемых видов. Перспективным мы считаем использование факторного анализа экологической ниши изучаемых видов, что дает возможность выявления характеристик окружающей среды, которые делают место пригодным для существования вида и предсказания его вероятных местообитаний (Жуков и др., 2011).

Исследования проводили на территории природного заповедника «Днепровско-Орельский» летом 2013 года. Координаты мест найденных следов животных, зафиксированные с помощью GPS-навигатора, записывали в полевой журнал и фотографировали для дальнейшей идентификации. Параллельно проводилось исследования пространственного варьирования физических свойств почв исследуемой территории. Информация, полученная маршрутным способом, картографировалась и накладывалась на данные спутниковой съемки. В качестве таковых выступили пространственное распределение нормализованного разностного вегетационного индекса, цифровая модель рельефа и производные рельефные особенности: уклон рельефа, кривизна рельефа, топографический индекс влажности.

Относительные индексы растительности позволяют идентифицировать характерные типы растительности, которые предлагает территория заповедника животным. Существенным для определения условий обитания животных является типологическая приуроченность участка с однородным растительным покровом, его площадь, форма и те типы растительности, с которыми граничит данный. Кластерный анализ дает возможность упорядочить однотипные участки в относительно однородные группы – кластеры, что позволяет отобразить их пространственную структуру и конфигурацию. Важной задачей является разрешение вопроса о взаимосвязи популяционных особенностей животных и их комплексов с ландшафтным разнообразием. Для описания ландшафтного разнообразия формы и взаимного расположения кластеров в пространстве мы используем следующие метрики (индексы): площадь, количество однотипных участков, входящих в кластер, радиус вращения (Gyrate), индексы формы (Shape), проксимальности, контрастно-взвешенной плотности границ (Cwed), индекс связности (Connect) (Жуков, Задорожная, 2012).

Точечные данные маршрутных описаний вносятся в геоинформационную базу данных природного заповедника «Днепровско-Орельский». В базе данных находятся координаты события (следы деятельности животных, встречи животных, находки их останков), примечательные особенности, тип древесной и травянистой растительности, фотоснимки и описание следов деятельности животных. При геостатистическом анализе эти данные выступают как обучающая выборка, на которой строятся вероятностные модели, связывающие места обитания вида с предпочтительными условиями окружающей среды. Эффективным является комплексная работа специалистов-биологов разных направлений (зоологов, ботаников, почвоведов).

Экологические тропы заповедника, по которым пролегает маршрут исследований, проходят через искусственные и естественные лесонасаждения, луга, болота, псамофильную степь. Наиболее часто встречаются лежки кабана (Sus scrofa L., 1758) и косули (Capreоlus capreоlus L., 1758), а также порои лисицы (Vulpes vulpes L., 1758), экскременты различных видов животных. Достаточно часто попадаются норы животных: крупные – лисьи, более мелкие – норы мышевидных грызунов. Так как существенную часть заповедника составляет разветвленная сеть озер, необходимым является перемещение водным транспортом. В прибрежной зоне встречаются норы речного бобра (Castor fiber L., 1758) чаще заброшенные, свежие светлые погрызы деревьев и старые, темные – следы двигательной и кормовой активности прошлых сезонов (Формозов, 1952, 2006).

В результате анализа полученных данных установлено, что виды животных распределены относительно экогеографических переменных неслучайно. Моделью для описания выбора местообитания видом является его экологическая ниша (Жуков и др., 2010, 2011). Факторный анализ экологических ниш позволяет работать с нелинейными зависимостями в многомерных данных и установить роль ландшафта, почвенного и растительного покрова и других экологических характеристик в пространственном распределении животных их двигательной и кормовой активности.


Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 11-12.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники