ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ВЫГОРЕВШИХ ПЛОЩАДЕЙ НА ФЕДЕРАЛЬНЫХ ООПТ ЮГО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ВЫГОРЕВШИХ ПЛОЩАДЕЙ НА ФЕДЕРАЛЬНЫХ ООПТ ЮГО-ВОСТОКА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ

С. С. Шинкаренко1'2', Н. М. Иванов3'4©, А. Н. Берденгалиева2©

Институт космических исследований РАН, Россия *e-mail: shinkarenkos@vfanc. ru Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, Россия

3Волгоградский государственный университет, Россия 4Городской информационный центр администрации Волгограда, Россия

Поступила: 18.01.2021. Исправлена: 03.04.2021. Принята к опубликованию: 27.05.2021.

Статья посвящена определению выгоревших площадей на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) в засушливой зоне России (заповедников «Астраханский», «Богдинско-Баскунчакский», «Черные земли», федеральных заказников «Меклетинский», «Сарпинский», «Харбинский» и регионального заказника «Степной») за 2001-2019 гг. Регулярные ландшафтные пожары являются существенным фактором динамики состояния растительного покрова. Поэтому они должны учитываться при проведении ландшаф-тно-экологических исследований. Работа основана на визуальном экспертном дешифрировании цветосин-тезированных спектрозональных спутниковых данных Landsat и Sentinel 2 с включением коротковолнового и ближнего инфракрасного каналов, а также анализе информационных продуктов детектирования очагов активного горения и выгоревших площадей. По этим данным установлено, что в заповедниках «Богдинско-Баскунчакский» и «Черные земли», заказниках «Меклетинский», «Сарпинский», «Харбинский» «Степной» преобладают летние и осенние пожары, а в интразональных ландшафтах дельты Волги в Астраханском заповеднике более 80% пожаров приходится на март и апрель. Всего было идентифицировано 10 169 гарей за весь период исследований на ООПТ и в двадцатикилометровой окрестности. В заповеднике «Черные земли» не осталось не пройденных огнем участков. В 2006 и 2015 гг. площадь гарей здесь превысила 1100 км2. Наибольшие суммарные выгоревшие площади по всем ООПТ были в 2002 и 2006 гг., когда выгорело более 2500 км2, а также в 2007, 2011 и 2015 гг. с площадями пожаров более 1500 км2. В Астраханском заповеднике и его окрестностях отмечается в среднем 17 пожаров в год. Эта ООПТ также характеризуется максимальной повторяемостью пожаров - до 18-19 раз на одних и тех же участках в охранной зоне площадью примерно 4 км2. Для заповедников «Астраханский», «Черные земли» и заказника «Степной» характерно снижение повторяемости пожаров при удалении от границ ООПТ. Установлено снижение горимости всех степных ООПТ в 2011-2019 гг. по сравнению с 2000-2010 гг., в Богдинско-Баскунчакском заповеднике в 2.7 раза, в заповеднике «Черные земли» на 30%. Только в Астраханском заповеднике нет существенных изменений количества и площадей пожаров за период исследований. Минерализованные полосы вдоль границ Богдинско-Баскунчакского заповедника шириной до 20 м сдерживают продвижение огня на территорию. Здесь горимость территории втрое ниже, чем у окружающего Богдинско-Баскунчакский заповедник природного парка «Баскунчак», не имеющего минерализованных полос. Вдоль границ заповедника «Черные земли» ширина минерализованных полос не превышает 4-5 м, что недостаточно для предотвращения продвижения огня. Так, до 90% пожаров из пятикилометрового радиуса и все пожары из охранной зоны заповедника «Черные земли» проникают в ядро этой ООПТ. Полученные в результате исследований картографические материалы могут использоваться в научных исследованиях пирогенных изменений в экосистемах, определении наиболее пожароопасных участков и оптимизации профилактических мероприятий.

Ключевые слова: аридные экосистемы, дистанционное зондирование, заказник, заповедник, пожарный режим, юг России

Введение

Климатические и социально-экономические изменения на рубеже XX и XXI вв. способствовали восстановлению растительного покрова в степных, полупустынных и пустынных ландшафтах. Значительные площади залежных земель, снижение поголовья скота на фоне роста увлажнения (КиНк et а1., 2018; Шинкаренко, 20196; Золотокрылин и др., 2020) способствовали накоплению мортмассы, что в итоге приводит к катастрофическим ландшафтным по-

жарам (Dubinin et al., 2011a; Павлейчик, 2017; Pavleichik & Chibilev, 2018; Dara et al., 2019; Павлейчик, 2019). Так в Волгоградской области в 1998-2018 гг. огнем пройдено более 40% естественных зональных ландшафтов, отдельные участки горели более 10 раз (Шинкаренко, 2015; Шинкаренко, Берденгалиева, 2019а), а в Астраханской области выгорело около 60% зональных ландшафтов (Шинкаренко, 2018). В отдельные годы пройденная огнем площадь на юго-востоке Европейской России превышала

10 000 км2. Например, в 2006 г. в Волгоградской, Астраханской областях и Республике Калмыкия выгорело более 18 300 км2. В отличие от пожаров на землях государственного лесного фонда степные пожары не фиксируются, не учитываются и не тушатся, если нет непосредственной угрозы объектам инфраструктуры или особо охраняемым природным территориям (ООПТ).

Опыт исследований пожарного режима степных ландшафтов на ООПТ и окрестностях свидетельствует, что, например, на территории Даурского заповедника в 2000-2010 гг. пройденная огнем площадь меньше на 40% по сравнению с окрестностями, благодаря слежению за пожарной обстановкой, оперативным реагированием и тушением с использованием специальных средств (Ткачук, 2015). В то же время в заповеднике «Черные земли» в Калмыкии выше повторяемость и горимость на ООПТ по сравнению с окрестностями (Dubinin et al., 2011a,b; Шинкаренко, 2019а). В Оренбургском заповеднике повторяемость пожаров примерно вдвое больше по сравнению с окрестностями (Павлейчик, 2015).

Ландшафтные пожары являются существенным экзогенным фактором динамики состояния травянистых экосистем (Ильина, 2011), который характерен для степных регионов (Опарин, Опарина, 2003; Тишков, 2009). Кроме непосредственного уничтожения огнем растительности и животных и изменения условий их обитания (Nemkov & Sapiga, 2010; Bakiev et al., 2019; Дымова, 2019) негативным воздействием пирогенного фактора является уничтожение семян в почве (Воронина и др., 2012), изменение спектрально-отражательных свойств (Украинский, 2013), температуры поверхности гарей, снижение мощности снежного покрова и повышение влажности почвы в теплый период (Пав-лейчик и др., 2020). В условиях опустыненных степей и северных пустынь пожары приводят к уничтожению мохово-лишайникового покрова и водорослей, а также резкому снижению обилия полыней (Тереножкин, 1936) и замещению полынников злаковыми ассоциациями (Родин, 1981). Такие смены растительности отрицательно сказываются на обеспеченности питания Saiga tatarica (Linnaeus, 1766) (Abaturov & Dzapova, 2015), охраняемых в Богдинско-Ба-скунчакском заповеднике, заповеднике «Черные земли», заказниках «Меклетинский», «Харбинский», «Сарпинский» и «Степной». В Оренбургском заповеднике после пожаров 2014

г. в течение первых двух лет восстановилась только живая надземная фитомасса (Dusaeva et а1., 2019), в лесостепной зоне (Хвалынский национальный парк) отмечено увеличение числа видов с 20 до 38 на десятый год после пожара (Su1eymanova et а1., 2019). В результате пиро-генного воздействия и сгорания растительности усиливаются процессы водной эрозии и дефляции, снижается содержание органического углерода в почвах (Kazeev et а1., 2019). Таким образом, определение выгоревших площадей должно быть обязательным этапом в ландшаф-тно-экологических исследованиях.

Исследованию закономерностей пожарного режима лесов на основе картографирования выгоревших площадей посвящено множество работ (Барталев и др., 2012, 2017; Лупян и др., 2017), в то время как степные пожары изучены гораздо хуже (Павлейчик, 2016б), а пожарам на водно-болотных угодьях уделяется еще меньше внимания (Дымова, 2015). Для объективного анализа пирогенных изменений экосистем необходимо точно определить границы гарей, даты пожаров, длительности сукцессий, количество и периодичность пожаров на территории исследования (Павлейчик, 2015). Кроме того, данные о границах гарей позволяют проанализировать условия распространения пожаров, оценить роль природных и искусственных препятствий при движении огня (Харитонова, Харитонова, 2021).

Целью работы является анализ закономерностей пространственно-временной динамики выгоревших площадей на федеральных ООПТ Астраханской области, Республики Калмыкия и их окрестностях на основе геоинформационных технологий и материалов дистанционного зондирования Земли из космоса.

Материал и методы

В изучаемых регионах расположено шесть федеральных ООПТ, включая три заказника и три заповедника (рис. 1). Непосредственно к заповеднику «Черные земли» прилегает региональный заказник «Степной». Поэтому эта ООПТ также включена в исследование. В табл. 1 приводится перечень исследуемых ООПТ. В дальнейшем анализ проводится для ООПТ вместе с их охранными зонами, территория Богдинско-Баскунчакского заповедника анализируется совместно с территорией природного парка «Баскунчак». Под заповедником «Черные земли» далее понимается только кластер «Черные земли».

Таблица 1. Характеристики исследуемых ООПТ Астраханской области и Республики Калмыкия Table 1. Characteristics of Protected Areas studied in the Astrakhan Region and Republic of Kalmykia

ООПТ Год основания Кластеры Площадь, км2 Охранная зона, км2

Богдинско-Баскунчакский заповедник 1997 Всего 185 259 (охраняемая зона природного парка «Баскунчак»)

«Гора Богдо и окрестности озера Баскунчак» 165

«Зеленый сад» 20

Заповедник «Черные земли» 1990 Всего 1219 912

«Черные земли» 943 613

«Озеро Маныч-Гудило» 276 299

Астраханский заповедник 1919 Всего 679 310

«Дамчикский» 300 60

«Трехизбинский» 95 100

«Обжоровский» 284 150

Сарпинский заказник 1987 нет 1959 нет

Харбинский заказник 1987 нет 1639 нет

Меклетинский заказник 1988 нет 1025 нет

Степной заказник 2000 нет 1094 нет

Богдинско-Баскунчакский заповедник расположен на границе полупустынных и пустынных типов ландшафтов. Генетически ландшафты относятся к морским аккумулятивным, только восточный берег оз. Баскунчак является солончаковой аккумулятивной равниной. Богдинско-Баскунчакский заповедник разделяется на два кластера: «Гора Богдо и окрестности оз. Баскунчак» и «Зеленый сад», представляющий собой полукультурный ландшафт с древесно-кустарниковыми насаждениями с преобладанием Ulmus pumila L., Tamarix ramosissima Ledeb., Quercus robur L., Populus alba L. Сарпинский заказник также располагается в зональном экотоне от полупустыни к северным пустыням, генетически ландшафты относятся к дельтовым аккумулятивным. Территория Харбинского заказника относится к морской аккумулятивной равнине северопустынного подтипа ландшафта. Зональным типом растительности на указанных ООПТ являются опустыненные степи. Меклетинский и Степной заказники, а также заповедник «Черные земли» представлены северопустынным подтипом ландшафта с пустынным типом растительности. Заповедник «Черные земли», заказники «Меклетинский» и «Степной» расположены в регионе Черных земель - южной части Сарпин-ской низменности, где в 1970-1980-х гг. из-за перевыпаса и распашки образовалась антропогенная пустыня (Kulik et al., 2018). Астраханский заповедник расположен в интразональных ландшафтах дельты Волги.

Идентификация выгоревших площадей основывалась на визуальном дешифрировании

Рис. 1. Схема расположения исследуемых ООПТ. Обозначения: 1 - Богдинско-Баскунчакский заповедник, 2 - заповедник «Черные земли», 3, 4, 5 - Астраханский заповедник, 6 - Сарпинский заказник, 7 - Харбинский заказник, 8 - Меклетинский заказник, 9 - Степной заказник. Fig. 1. Location of the studied Protected Areas. Designation: 1 - Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, 2 -Chernye Zemli State Nature Reserve, 3, 4, 5 - Astrakhansky State Nature Reserve; 6 - Sarpinsky Sanctuary, 7 - Kharbinsky Sanctuary, 8 - Mekletinsky Sanctuary, 9 - Stepnoy Sanctuary.

композитов спектрозональных спутниковых изображений Landsat 5 TM, 7 ETM+, 8 OLI и Sentinel 2A, 2B за 2001-2019 гг. Период исследований определяется наличием подходящих спутниковых изображений и информационных продуктов. Спутники Terra и Aqua, материалы которых используются для детектирования активного горения и автоматизированного обнаружения гарей, были введены в эксплуатацию в 2000 и 2002 гг. соответственно. Данные среднего разрешения до 1999 г. представлены только изображениями Landsat 5 TM, архив которых имеет пропуски в несколько лет, из-за чего невозможно точно определить повторяемость пожаров.

На первом этапе были определены сезонные закономерности пожарного режима ландшафтов изучаемых ООПТ на основе анализа архива данных детектирования активного горения («горячих точек», тепловых аномалий, «термоточек»), FIRMS - Fire Information for Resource Management System (MODIS, 2020). Указанные данные представляют собой векторные точечные геоинформационные слои, каждый объект которых соответствует тепловой аномалии, зарегистрированной радиометром MODIS (спутники Terra, Aqua) разрешением около 1000 м или VIIRS (спутники Suomi, N0AA20) разрешением 375 м. Поскольку глубина архива данных детектирования горения MODIS значительно больше, чем VIIRS (2001 г. - по настоящее время против 2012 г. - по настоящее время), то использовались преимущественно они. В атрибутах термоточек указывается достаточно много данных, в том числе дата и время детектирования (Giglio et al., 2006, 2009). Многолетний архив детектирования активного горения является достаточно простым и в то же время надежным инструментом для анализа основных тенденций пожарного режима ландшафтов (Hawbaker et al., 2007; Ар-хипкин и др., 2007; Hall et al., 2016; Masocha et al., 2018; Шинкаренко, 2019а; Shinkarenko et al., 2020; Шинкаренко и др., 2021). Поэтому на первом этапе были определены закономерности сезонного и многолетнего распределения термоточек для исследуемых ООПТ.

В соответствии с особенностями сезонной и многолетней динамики горимости подбирались спутниковые снимки для определения пройденных огнем территорий. Травяные пожары очень динамичны. Спутниковые продукты детектирования активного горения фиксируют только положение фронта пожара в момент пролета спут-

ника. Скорость распространения пожара может составлять несколько километров в час. Соответственно, выгоревшая за период между спутниковыми съемками площадь не учитывается. Существующие информационные продукты выгоревших площадей (MCD64A1, FireCCI51, Вега) обладают существенными недостатками и характеризуются как большими площадями пропущенных гарей (Шинкаренко, 2017), так и частыми ложными срабатываниями, когда него-ревшие территории интерпретируются как выгоревшие (Берденгалиева, Шинкаренко, 2020). По этой причине наибольшей точностью обладает экспертное визуальное дешифрирование гарей с использованием указанных информационных продуктов детектирования активного горения и выгоревших площадей для дополнительной верификации.

В работе использовались как цветовые RGB-композиты в комбинации спектральных каналов «естественные цвета» (каналы 4, 3 и 2 у Sentinel 2 и Landsat 8; каналы 3, 2 и 1 у Landsat 5, 8), так и комбинации с включением ближнего (8-й канал Sentinel 2, 5-й канал Landsat 8 и 4-й канал Landsat 5, 7) и коротковолнового (12-й канал Sentinel 2, 7-й канал Landsat 5, 7, 8) инфракрасных каналов (рис. 2). Также анализировались данные выгоревших площадей FireCCI 5.1 и MCD64A1 (Giglio et al., 2015, 2018; Chuvieco et al., 2018; Lizundia-Loiola et al., 2020). Выгоревшие площади характеризуются достаточно четкими прямыми дешифровочными признаками - цветом, формой и структурой. В естественных цветах гари выглядят более темными, в комбинации с инфракрасными каналами - красно-коричневыми или красноватыми, что позволяет надежно отличать их от свежевспаханных земель и переувлажненной почвы. Идентификация выгоревших площадей на основе данного подхода используется достаточно широко (Dubinin et al., 2010, 2011b; Павлейчик, 2016а, 2018, 2019; Шинкаренко 2018; Шинкаренко, Берденгалиева, 2019а).

Геоинформационная обработка осуществлялась в программе QGIS версий 2.14 и 3.2 (QGIS, 2020). С помощью оверлейных операций со слоями гарей за разные годы определены величины выгоревших площадей в каждой ООПТ, повторяемость ландшафтных пожаров, а также площади пожаров в пределах 5-км, 10-км, 15-км и 20-км зон вокруг ООПТ. При расчете горимости из границ ООПТ и соответствующих полигонов окрестностей вычтены площади акваторий. Площади полигонов рассчитаны на эллипсоиде

WGS84. Дешифрирование проводилось при рабочих масштабах 1:10 000-1:50 000 в зависимости от площади гарей, что соответствует ошибке в 5-7% (Берлянт, 2006). Идентифицировались объекты площадью более 0.1 км2. Совмещение картографических слоев гарей разных лет позволило определить количество лет с пожарами (повторяемость или частоту) для всех исследуемых ООПТ за 2001-2019 гг. В качестве базовой основы для карт использованы слои проекта Open street maps (OSM), распространяемые по лицензии Open Data Commons Open Database License (ODbL). Границы ООПТ взяты по данным проекта OSM с корректировкой согласно информации,

предоставленной администрациями ООПТ или находящейся в Положениях об ООПТ.

Сведения о назначении земельных участков приводятся согласно публичной кадастровой карте. Ширина минерализованных полос и противопожарных прокосов определялась по спутниковым изображениям сверхвысокого разрешения сервиса Google Earth и высокого разрешения Sentinel 2. Данные объекты четко определяются на основе экспертного визуального дешифрирования (Васильченко, Выприцкий, 2020). Картографические материалы представлены в проекции UTM (зона 38). Статистическая обработка данных выполнена в MS Office Excel.

Рис. 2. Изображения выгоревших площадей, спутник Sentinel 2A. Трехизбинский участок Астраханского заповедника (20.03.2019): a) комбинация 4-3-2; b) комбинация 12-8-3. Богдинско-Баскунчакский заповедник (23.08.2017): с) комбинация 4-3-2; d) комбинация 12-8-3. Обозначения: желтый контур - границы ООПТ, белый контур - выгоревшая площадь по данным FireCCI51, красные точки - очаги активного горения FIRMS.

Fig. 2. Images of burnt areas, Sentinel 2A satellite. Trekhizbinsky site of the Astrakhansky State Nature Reserve (20.03.2019): a) combination of 4-3-2; b) combination of 12-8-3. Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve (23.08.2017): c) combination of 4-3-2; d) a combination of 12-8-3. Designations: yellow contour - boundaries of the Protected Area, white contour - burnt area according to FireCCI51 data, red dots - FIRMS active fire.

Кластеризация гарей оценивалась на основе индекса ближайших соседей (тест Клар-ка-Эванса). Полигональные объекты гарей преобразованы в центроиды, между которыми проводился анализ близости для каждой ООПТ. Алгоритм определения среднего ближайшего соседства рассчитывает расстояния до соседних точек и затем усредняет. Далее определялся индекс ближайшего соседства, как отношение рассчитанного среднего расстояния (наблюдаемого) и статистически ожидаемого, если бы это количество точек было распределено случайно на той же площади. Если индекс ближайшего соседства меньше единицы, то распределение групповое (объекты кластеризуются); если больше единицы, то распределение равномерное; если же индекс ближайшего соседства равен единице или незначим, то распределение случайное. Z-оценка (Z-критерий) определяется как частное разницы наблюдаемого и ожидаемого средних расстояний к средне-квадратической ошибке (квадратный корень отношения квадрата количества объектов к минимальной площади, которая их охватывает). Чем больше абсолютное значение Z, тем ниже вероятность, что пространственное распределение отражает теоретическую случайную пространственную закономерность. Значения Z, превышающие по модулю 1.65 соответствуют доверительной вероятности 90%, превышающие 1.96 и 2.58 - вероятностям 95% и 99% соответственно (Mitchell, 2005).

Результаты

На рис. 3 показано сезонное распределение числа зафиксированных термоточек MODIS на исследуемых ООПТ. На всех степных ООПТ преобладают пожары в летний период, а в Астраханском заповеднике около 80% всех очагов горения приходится на весенние месяцы. Также это единственная из рассматриваемых ООПТ, где отмечаются термоточки и в зимний период (8% от всех зафиксированных), преимущественно в феврале.

На рис. 4 и рис. 5 показаны результаты картографирования выгоревших площадей на изучаемых ООПТ. Наибольшие суммарные выгоревшие площади по всем ООПТ отмечены в 2001, 2002 и 2006 гг., когда выгорело 2100 км2, 2130 км2 и 2350 км2 соответственно из 8520 км2 ООПТ (табл. 2). В

2007, 2011 и 2015 гг. выгорало 1600-1700 км2. В основном выгоревшие площади представлены небольшим количеством катастрофических пожаров в Калмыкии. Наибольшее количество пожаров за год составило 53-55 случаев в 2006-2008 гг. Пожары наибольшей площади отмечаются в заповеднике «Черные земли», где средняя площадь одного пожара около 200 км2 при среднегодовой выгоревшей площади в 361 км2, что соответствует практически четверти данной ООПТ. Наибольшее количество пожаров характерно для Астраханского заповедника (30 случаев в год), но из-за небольших размеров каждого пожара суммарная выгоревшая площадь в среднем составляет 109 км2 или около 15% территории. При этом статистически значимые (р = 0.95) угловые коэффициенты линейных трендов только у заказника «Харбинский» с коэффициентом -9.2 км2 пожаров в год и Богдинско-Баскунчакского заповедника (-3.8 км2 пожаров в год).

Также схемы пространственно-временного распределения пожаров иллюстрируют длительность послепожарных периодов (Павлейчик, 2015; Шинкаренко и др., 2019). Другими словами, мы видим год, после которого на различных участках пожаров не было. Эти сведения важны для анализа пи-рогенных изменений экосистем, так как есть возможность связать их состояние с длительностью периода после пожара.

Рис. 3. Сезонное распределение количества очагов активного горения на изученных ООПТ за 2001-2019 гг. Обозначения: I - Богдинско-Баскунчакский заповедник, II - заповедник «Черные земли», III - Астраханский заповедник, IV - Сарпинский заказник, V - Харбинский заказник, VI - Меклетинский заказник, VII - Степной заказник. Fig. 3. Seasonal distribution of the number of active wildfire centres in the studied Protected Areas in 2001-2019. Designations: I

- Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, II - Chernye Zemli State Nature Reserve, III - Astrakhansky State Nature Reserve, IV - Sarpinsky Sanctuary, V - Kharbinsky Sanctuary, VI

- Mekletinsky Sanctuary, VII - Stepnoy Sanctuary.

Рис. 4. Пространственно-временное распределение пожаров за 2001-2019 гг. на территории Астраханского заповедника (a: 1 - Дамчикский кластер, 2 - Трехизбинский кластер, 3 - Обжоровский кластер) и Богдинско-Баскунчакского заповедника (b: 1 - основной кластер, 2 - «Зеленый сад», 3 - природный парк «Баскунчак»), где I - год пожара. Повторяемость пожаров за 2001-2019 гг. на территории Астраханского (с) и Богдинско-Баскунчакского заповедников (d), где I - количество пожаров. II - ядро ООПТ и охранная зона, III - зона 5 км, IV - зона 10 км, V - зона 15 км, VI - зона 20 км. Fig. 4. Spatial-temporal distribution of wildfires in 2001-2019 in the Astrakhansky State Nature Reserve (a: 1 - Damchiksky cluster, 2 - Trekhizbinsky cluster, 3 - Obzhorovsky cluster) and Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve (b: 1 - main cluster, 2 - «Green Garden», 3 - Baskunchak Natural Park), where I is the year of wildfire. Wildfire frequency in 2001-2019 in the Astrakhansky State Nature Reserve (с) and Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve (d), where I - number of wildfires, II - core of the Protected Area and its buffer zone, III - 5-km zone, IV - 10-km zone, V - 15-km zone, VI - 10-km zone.

Таблица 2. Площади и количество ландшафтных пожаров на изученных ООПТ Table 2. Areas and number of landscape wildfires in the studied Protected Areas

Год Площадь, км2 / Количество пожаров, шт.

ООПТ

1 2 3 4 5 6 7

2001 153.8/4 249.9/1 119.7/23 0/1 0/0 0/0 0/0

2002 97.4/5 935.6/1 220.6/27 129.6/11 423.9/5 305.1/1 441.5/1

2003 0/0 140.8/1 57.3/14 0/0 0/0 0/0 0/0

2004 0/0 333/2 141.2/25 9/2 83.7/1 154/1 175.9/2

2005 5.3/1 148.9/1 62.9/26 232.5/4 0/0 88.2/4 175.1/3

2006 73.1/8 1274.4/2 103.1/30 1.3/2 261.0/2 387.2/10 506.4/1

2007 69.7/4 878.7/3 42.6/36 0/0 135.2/3 424.8/6 6.9/1

2008 3/1 78.1/2 146/47 0/0 25.6/2 0/0 69.1/2

2009 0/0 39.7/2 83.9/33 0/0 0/0 0/0 17/3

2010 0/0 200/5 63.2/32 0/0 1.4/1 0.1/1 42/3

2011 31.5/2 819.1/4 202/20 0/0 0/0 304.2/3 353.4/5

2012 21/4 0/0 146.9/41 14.1/1 50.7/2 1.4/1 0/0

2013 0/0 39.5/1 16.2/30 0/0 0/0 0/0 0/0

2014 55.6/5 215.2/4 50.1/30 0/0 10.0/1 101.5/2 159.6/3

2015 0/0 1115.2/1 246.1/23 0/0 0/0 194.1/1 96/1

2016 0/0 0/0 32.1/49 0/0 0/0 0/0 0/0

2017 22/2 342.7/3 65.4/19 4.4/1 0/0 206.7/3 51.3/1

2018 0.8/1 62.4/2 74.5/36 1.4/1 0/0 11.5/2 0/0

2019 4.9/1 0/0 198.4/42 57.3/3 1.5/2 0/0 0/0

Среднее 28.3/2 361.8/1.8 109.1/30.7 23.7/1.4 52.3/1 114.7/1.8 110.2/1.4

Примечание'. 1 - Богдинско-Баскунчакский заповедник (с природным парком «Баскунчак»), 2 - заповедник «Черные земли», 3 - Астраханский заповедник, 4 - Сарпинский заказник, 5 - Харбинский заказник, 6 - Меклетинский заказник, 7 - Степной заказник.

Рис. 5. Пространственно-временное распределение пожаров за 2001-2019 гг. на территории заповедника «Черные Земли» и в окрестностях (a: 1 - Меклетинский заказник, 2 - заповедник «Черные земли», 3 - Степной заказник) и заказниках «Сарпинский» (b, 1) и «Харбинский» (b, 2), где I - год пожара, II - границы ООПТ, III - зона 5 км, IV - зона 10 км, V - зона 15 км, VI - зона 20 км. Повторяемость пожаров за 2001-2019 гг. на территории заповедника «Черные Земли» и в окрестностях (с: 1 - Меклетинский заказник, 2 - заповедник «Черные земли», 3 - Степной заказник) и заказниках «Сарпинский» (d, 1) и «Харбинский» (d, 2), где I - количество пожаров.

Fig. 5. Spatial-temporal wildfire distribution in 2001-2019 in the Chernye Zemli State Nature Reserve and surroundings (a: 1 - Mekletinsky Sanctuary, 2 - Chernye Zemli State Nature Reserve, 3 - Stepnoy Sanctuary) and Sarpinsky Sanctuary (b, 1) and Kharbinsky Sanctuary (b, 2), where I - year of the wildfire, II - Protected Area boundaries, III - 5-km zone, IV - 10-km zone, V - 15-km zone, VI - 20-km zone. The wildfire frequency in 2001-2019 in the Chernye Zemli State Nature Reserve and surroundings (c: 1 - Mekletinsky Sanctuary, 2 - Chernye Zemli State Nature Reserve, 3 - Stepnoy Sanctuary) and Sarpinsky Sanctuary (d, 1) and Kharbinsky Sanctuary (d, 2), where I - number of wildfires.

Наименьшая горимость у территорий Харбинского и Сарпинского заказников (в среднем до 3% в год) и у Богдинско-Баскун-чакского заповедника с природным парком «Баскунчак» - 6% в год. В близко расположенных заказниках «Степной», «Меклетинский» и заповеднике «Черные земли» динамика го-римости характеризуется высокой корреляционной связью (г = 0.72-0.90), поскольку указанные ООПТ расположены в сходных условиях, и фронт пожара легко преодолевает границы между этими территориями. При этом за анализируемый период на территории заповедника «Черные земли» не осталось площадей, которые не подвергались пироген-ному воздействию (табл. 3), также большие площади ландшафтов, поврежденных огнем, расположены в Астраханском заповеднике (80%) и заказнике «Степной» (83%).

Интерес представляет сопоставление выгоревших площадей непосредственно на ООПТ и в их окрестностях. Для заповедников «Астраханский», «Черные земли» и заказника «Степной» характерно снижение доли пройденных огнем хоть раз за 2001-2019 гг. ландшафтов от ядра ООПТ по удалению к 20-км зоне. Например, около 80% пожаров, которые фиксируются в 10-км радиусе, и половина - в 20-км зоне заповедника «Черные земли» в итоге продвигаются до этой ООПТ. Около 70-75% пожаров, возникающих в окрестностях заказника «Степной», в итоге «приходят» внутрь границ этой ООПТ, смежной с заповедником «Черные земли» (рис. 6). При этом среди изучаемых ООПТ у заповедника «Черные земли» минимальна доля пожаров, которые начинаются внутри и не выходят за пределы ООПТ и охранной зоны - всего два случая.

Таблица 3. Доля изученных ООПТ, пройденная огнем за 2001-2019 гг. Table 3. Proportion of the studied Protected Areas covered by wildfires in 2001-2019

ООПТ Территория, пройденная огнем (%) / Среднемноголетняя горимость (%)

Ядро и охранная зона 5 км 10 км 15 км 20 км

Богдинско-Баскунчакский заповедник с природным парком «Баскунчак» 77 / 6 78 / 8 80 / 10 75 / 12 75 / 13

Заповедник «Черные земли» 100 / 24 95 / 19 69 / 10 23 / 3 32 / 4

Астраханский заповедник 80 / 14 60 / 21 65 / 18 63 / 14 69 / 11

Сарпинский заказник 20 / 1 19 / 1 19 / 2 29 / 3 29 / 0

Харбинский заказник 40 / 3 28 / 2 32 / 2 37 / 3 35 / 2

Меклетинский заказник 46 / 10 62 / 13 48 / 8 49 / 5 42 / 2

Степной заказник 83 / 12 51 / 6 32 / 2 23 / 2 15 / 2

100

■ I all niIII □ IV nv

1 2 3 4 5 6 7

Особо охраняемые природные территории

Рис. 6. Доля пожаров, достигающих ООПТ из окрестностей разного радиуса. Обозначения расстояния: I - пожары, не выходящие за границы ООПТ и охранных зон, II -5-км зона, III - 10-км зона, IV - 15-км зона, V - 20-км зона. Обозначения ООПТ: 1 - Богдинско-Баскунчакский заповедник, 2 - заповедник «Черные земли», 3 - Астраханский заповедник, 4 - Сарпинский заказник, 5 - Харбинский заказник, 6 - Меклетинский заказник, 7 - Степной заказник. Fig. 6. The wildfire proportion reaching Protected Area boundaries from the vicinity of various distance. Designation of distances: I - wildfires do not go beyond borders of the Protected Area and its buffer zone, II - 5-km zone, III - 10-km zone, IV - 15-km zone, V - 20-km zone. Designation of Protected Areas: 1 - Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, 2 - Chernye Zemli State Nature Reserve, 3 - Astrakhansky State Nature Reserve, 4 - Sarpinsky Sanctuary, 5 - Kharbinsky Sanctuary, 6 - Mekletinsky Sanctuary, 7 - Stepnoy Sanctuary.

В Астраханском заповеднике эти показатели значительно ниже и равны 13% - в 10-км радиусе и 6% - в 20-км зоне. В 10-км радиусе вокруг Астраханского заповедника в среднем отмечается 230 пожаров в год, из которых 117 проникают в 5-км радиус, и только около 30 из них затрагивают данную ООПТ. Практически ежегодно в Астраханском заповеднике отмечается 3-4 случая пожаров, которые начинаются и заканчиваются в границах ядра и 2-3 случая - в охранной зоне. Наибольшее количество пожаров, не выходящих за пределы ядра заповедника (18 шт., все на Дамчикском участке) и его охранной зоны (9 шт.) было в 2016 г.

В заказниках «Сарпинский» и «Харбинский» доля пожаров, которые «приходят» из окрестно-

стей составляет около половины, остальная часть начинается непосредственно на ООПТ. Для всех заказников характерна большая доля пожаров по сравнению с заповедниками, которые начинаются и заканчиваются непосредственно на ООПТ: от 28% для Меклетинского заказника до 61% для Сарпинского заказника.

В окрестностях Богдинско-Баскунчакского заповедника только 20-30% пожаров проникают на территорию природного парка «Баскунчак», из которых в Богдинско-Баскунчакском заповеднике отмечается около половины. Пожары, начинавшиеся внутри границ этой ООПТ (всего три случая), не отмечались с 2007 г., внутри природного парка «Баскунчак» (пять случаев) - с 2012 г. Для всех ООПТ, кроме Богдинско-Баскунчакско-го заповедника, характерно снижение горимости при удалении от ООПТ. Также это единственный из исследованных заповедников с устойчивым статистически значимым снижением горимости.

Для сравнения пожарных режимов изучаемых ООПТ и их окрестностей была рассчитана горимость каждой территории, т.е. отношение выгоревших площадей к общей площади для каждого года исследования (табл. 4, рис. 7). Наибольшая среднемноголетняя горимость у заповедника «Черные земли» (24% территории), причем по мере удаления от ядра ООПТ горимость существенно снижается: далее 10-15 км выгорает не более 3-5% в год. У ядра этой ООПТ горимость выше по сравнению с охранной зоной на 4-5%. Также высокой долей гарей характеризуются находящиеся по соседству с заповедником «Черные земли» заказники «Меклетинский» и «Степной». Для них также отмечено снижение горимости при удалении от ООПТ. Для степных ООПТ характерна периодичность лет с выгоранием 25-50% территории, что связано с временем, необходимым для накопления растительной ветоши (Павлейчик, 2017; Рау1еюЫк & СЫЬПеу,

2018). У Астраханского заповедника горимость ядра ООПТ составляет в среднем 15% в год, а в радиусе 5 км - 21% территории. При этом ядро Астраханского заповедника в среднем выгорает на 5-7% меньше, чем охранная зона. Наибольший контраст горимости охранной зоны и ядра у Дамчикского и Трехизбинского участков: 49.7% против 10% и 30.8% против 11.3% в охранной зоне и ядре соответственно.

На степных ООПТ стандартное отклонение выгоревших площадей уменьшилось в 1.5-3.0 раза, в то время как в дельте Волги - увеличилось примерно в 1.5 раза (табл. 4). Высокие величины стандартного отклонения свидетельствуют о большом разбросе площадей, пройденных огнем в отдельные годы. В степных ландшафтах стабилизируется ситуация с пожарами - площади снижаются, и становится меньше лет с катастрофическими по площадям пожарами.

В дельте Волги наблюдается обратная ситуация: если среднемноголетние величины выгоревших площадей во втором десятилетии рассматриваемого периода не изменились по сравнению с первым, то существенно изменилось их распределение по отдельным годам с огромными площадями пожаров. В 2001-2009 гг. в Астрахан-

ском заповеднике выделяются 2002 г. с 220.6 км2 и 2004, 2008 гг. с 141-146 км2 выгоревших площадей. Во втором десятилетии было три года с выгоревшими площадями более 200 км2.

На всех ООПТ кроме Астраханского заповедника произошло снижение не только площадей, но и количества пожаров во втором десятилетии текущего столетия по сравнению с первым (табл. 5). Рост горимости кластера «Зеленый сад» Богдинско-Баскунчакского заповедника вызван меньшим количеством более крупных пожаров. В 1.5 раза увеличилась средняя площадь пожаров в охранной зоне Обжоровско-го участка, снизилась на 20% в охранной зоне Трехизбинского участка и осталась неизменной в охранной зоне Дамчикского участка Астраханского заповедника. При этом в среднем по Астраханскому заповеднику средняя площадь пожара выросла на 36%. Таким образом, рост горимости Астраханского заповедника вызван увеличением площади отдельных пожаров, а не их количества. В заповеднике «Черные земли» среднегодовое количество гарей в охранной зоне и в ядре ООПТ совпадают. Следовательно, все пожары свободно преодолевают охранную зону заповедника «Черные земли».

Таблица 4. Величины среднемноголетних выгоревших площадей и горимости изученных ООПТ Table 4. Average values of annually burnt areas and burning in the studied Protected Areas

ООПТ Кластер Средняя площадь в год, км2 Стандартное отклонение площади, км2 Горимость, %

2001-2019 2001-2010 2011-2019 2001-2019 2001-2010 2011-2019 2001-2019 2001-2010 2011-2019

Богдинско- Баскунчакский заповедник Гора Богдо и окрестности 8.9 15.4 1.7 17.3 22.0 4.7 5.2 9.0 1.0

Зеленый сад 1.8 0.6 3.1 4.5 1.5 6.3 7.9 2.9 13.6

Всего по ООПТ 10.7 16.0 4.7 18.4 22.7 10.6 2.2 3.3 1.0

Природный парк «Баскунчак» 17.7 24.2 10.4 30.8 40.8 12.3 6.0 8.2 3.5

Астраханский заповедник Дамчикский 24.3 21.7 27.2 26.9 15.1 36.8 10.0 9.0. 11.2

Дамчикский (охранная) 22.7 25.2 19.8 8.9 6.1 10.9 49.7 55.3 43.4

Трехизбинский 10.7 10.5 10.8 18.6 21.2 16.5 11.3 11.1 11.4

Трехизбинский (охранная) 5.1 5.1 5.1 2.9 2.8 3.2 30.8 30.7 30.9

Обжоровский 32 27.9 36.6 48.9 42.6 57.4 11.3 9.8 12.9

Обжоровский (охранная) 14.3 13.7 15.1 9.2 6.7 11.8 13.0 12.4 13.7

Ядро (всего) 67 60.1 74.6 61.6 51.5 73.6 10.8 9.7 12.0

Охранная зона (всего) 42.1 44 40 13.9 10.5 17.3 24.4 25.5 23.2

Заповедник «Черные земли» Ядро 231.4 268 190.7 272.4 284.4 269.2 25.1 29.1 20.7

Охранная зона 130.4 160 97.6 148.4 156 140.9 21.3 26.1 15.9

Сарпинский заказник 23.7 37.2 8.6 59.5 79.6 18.8 1.1 1.8 0.4

Харбинский заказник 52.3 93.1 6.9 111.7 144.2 16.7 3.3 5.9 0.4

Меклетинский заказник 114.7 135.9 91 146.9 173.2 116.6 10.2 12.1 8.1

Степной заказник 110.2 143.4 73.4 158.3 186.9 119.2 20.4 26.5 13.6

Рис. 7. Динамика горимости ООПТ в 2001-2019 гг. (a - Богдинско-Баскунчакский заповедник (с природным парком «Баскунчак»), b - заповедник «Черные земли», c - Астраханский заповедник, d - Сарпинский заказник, e - Харбинский заказник, f - Меклетинский заказник, g - Степной заказник). Обозначения: I - ядро ООПТ и охранная зона, II - 5 км от ООПТ, III - 10 км от ООПТ, IV - 15 км от ООПТ, V - 20 км от ООПТ. Зависимость среднемноголетней горимости от удаления от ООПТ (h), где 1 - Богдинско-Баскунчакский заповедник, 2 - заповедник «Черные земли», 3 -Астраханский заповедник, 4 - Сарпинский заказник, 5 - Харбинский заказник, 6 - Меклетинский заказник, 7 - Степной заказник; отдельные маркеры - положительное отклонение от среднего на величину стандартного отклонения. Fig. 7. Dynamics of the wildfire rate in the studied Protected Areas in 2001-2019 (a - Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve (with Baskunchaksky Natural Park), b - Chernye Zemli State Nature Reserve, c - Astrakhansky State Nature Reserve, d - Sarpinsky Sanctuary, e - Kharbinsky Sanctuary, f - Mekletinsky Sanctuary, g - Stepnoy Sanctuary). Designations: I - core and buffer zone of the Protected Area, II - 5 km from the Protected Area, III - 10 km from the Protected Area, IV - 15 km from the Protected Area, V - 20 km from the Protected Area. Dependence of the average annual wildfire rate at various distances from Protected Areas (h), where 1 - Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, 2 - Chernye Zemli State Nature Reserve, 3 - Astrakhansky State Nature Reserve, 4 - Sarpinsky Sanctuary, 5 - Kharbinsky Sanctuary, 6 - Mekletinsky Sanctuary, 7 - Stepnoy Sanctuary; various markers indicate positive standard deviations from the average value.

Анализ близости центров гарей (табл. 5) показал их случайное распределение на территории Богдинско-Баскунчакского заповедника (с природным парком «Баскунчак»), заповедника «Черные земли», заказников «Сарпинский» и

«Харбинский». На всех участках Астраханского заповедника наблюдается кластеризация выгоревших площадей (доверительная вероятность 99%), что свидетельствует об их четкой пространственной приуроченности.

Таблица 5. Количество и показатели близости гарей на изученных ООПТ

Table 5. The number and indicators of the proximity of the burnt areas in the studied Protected Areas

ООПТ Кластер Среднее количество пожаров в год, шт. Наблюдаемое расстояние, м Ожидаемое расстояние, м Индекс ближайшего соседства Z

2001-2019 2001-2010 2011-2019

Богдинско-Баскунчакский заповедник Гора Богдо и окрестности 0.5 0.7 0.3 2268 2247 1.01 0.11

Зеленый сад 0.5 0.6 0.4

Всего 1.1 1.3 0.8

Природный парк «Баскунчак» 2.1 2.5 1.7

Дамчикский 7.9 7.3 8.7 319 631 0.51 -15.44

Дамчикский (охранная) 4.5 4.9 4.1

Трехизбинский 4.5 4.8 4.2 346 522 0.66 -7.81

Трехизбинский(охранная) 11.5 12.5 10.3

Астраханский заповедник Обжоровский 5.8 5.1 6.6 437 907 0.48 -12.98

Обжоровский (охранная) 8.4 8.5 8.2

Ядро (всего) 17.0 17.0 17.0 - - - -

Охранная зона (всего) 25.6 26.1 25.1

Заповедник «Черные земли» Ядро 1.4 1.6 1.2 3943 4130 0.95 -0.51

Охранная зона 1.4 1.6 1.2

Сарпинский заказник 1.4 2.0 0.7 5318 4770 1.11 1.12

Харбинский заказник 1.0 1.4 0.6 4669 3853 1.21 1.77

Меклетинский заказник 1.8 2.3 1.3 2439 3527 0.69 -3.49

Степной заказник 1.4 1.6 1.1 3232 2642 1.22 2.18

Кроме определения выгоревших площадей для анализа пожарного режима ландшафтов важно определять частоту (повторяемость) пожаров. Совмещение картографических слоев гарей разных лет позволило определить количество лет с пожарами для всех исследуемых ООПТ за 2001-2019 гг. (табл. 6, рис. 4, рис. 5). Наибольшая частота пожаров в заповедниках «Черные земли» и «Астраханский», заказнике «Меклетинский». Среди степных ООПТ преобладают площади, пройденные огнем один раз. В Богдинско-Ба-скунчакском заповеднике это 64% всех гарей, в Сарпинском заказнике - 91.5%, в Харбинском - 52%. В заказнике «Степной» практически поровну распределены площади, выгоревшие от одного до четырех раз: 20-23%. Выделяется заповедник «Черные земли», в котором только 4.6% гарей были пройдены огнем один раз, преобладают участки, горевшие 4, 5 и 6 раз (18.2%, 27.0% и 21.0% соответственно).

В окрестностях Астраханского заповедника четко выделяются «очаги» ландшафтных пожаров: в северной и западной частях Обжоровского участка, в северо-западной части Трехизбинско-го участка и вокруг северной части Дамчикского участка. Это подтверждает результаты нашего анализа случайности соседства гарей. В Богдин-ско-Баскунчакском заповеднике и заповеднике «Черные земли» участки с разным количеством

пожаров распределены достаточно хаотично по территории. У заказников «Меклетинский» и «Степной» выгоревшие площади сосредоточены на примыкающих к заповеднику «Черные земли» частях.

Обсуждение

Динамика величин выгоревших площадей направлена на их снижение на всех ООПТ кроме Астраханского заповедника, где нет существенных изменений горимости. Наиболее сильно снижение выражено в заповеднике «Черные земли» и заказнике «Степной» - на 19.5 км2 и 10.2 км2 выгоревших площадей в год. На большей части степной и пустынной зоны России в 2010-х гг. существенно сократилось количество и площади ландшафтных пожаров по сравнению с 2000-ми гг. (Павлейчик, 2018; Шинка-ренко, 2018, 2019а; Шинкаренко и др., 2021), в то время как в интразональных ильменно-бу-гровых ландшафтах дельты Волги площади пожаров увеличиваются (Иванов и др., 2020). Эта тенденция не является исключением и для изученных ООПТ. Наиболее сильно величина выгоревших площадей снизилась в Харбинском заказнике (в 16.3 раза) - в 2010-2019 гг. среднегодовая площадь пожаров составила 6.35 км2 против 103.2 км2 в 2001-2009 гг. Снижение площадей гарей отмечается не только на территории

Харбинского заказника, но и в радиусе 20 км. На остальных степных ООПТ величина пройденной огнем площади уменьшилась от 1.6 (заповедник «Черные земли») до 3.3 раза (Богдинско-Баскунчакский заповедник с природным парком «Баскунчак»). Примечательно, что на территории заказника «Сарпинский» нет значимых изменений, в то время как в 5-15-км радиусе от границ данной ООПТ отрицательные тренды

имеют значимые угловые коэффициенты около -3.2 км2 пожаров в год. Только в Астраханском заповеднике нет существенных изменений в величинах выгоревших площадей. Подавляющее большинство пожаров в заповеднике «Черные земли», Богдинско-Баскунчакском заповеднике и заказниках «приходят» из окрестностей. Аналогичная закономерность также характерна для Оренбургского заповедника (Павлейчик, 2015).

Таблица 6. Площади с различной повторяемостью пожаров на ООПТ и их окрестностях Table 6. Areas with various wildfire frequency in the studied Protected Areas and surroundings

Площадь, км2 / Доля площади ООПТ, %

ООПТ Количество пожаров, шт.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 > 9

Богдинско-Баскунчак-ский заповедник 241.7 / 49.3 115.6 / 23.6 17.6 / 3.6 3.4/ 0.7 0.2 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

5 км 194.1 / 32.3 132.2 / 22 105.9 / 17.6 32.5 / 5.4 1.1 / 0.2 0.5 / 0.1 0.3 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Я Н 10 км 222.3 / 30 98.1 / 13.2 131 / 17.7 80.2 / 10.8 36.8 / 5 21.9 / 3 4.6 / 0.6 0 / 0 0 / 0 0 / 0

£ о о ^ ао 15 км 179.2 / 20.1 138.8 / 15.6 71 / 8 103.7 / 11.6 107.3 / 12 42 / 4.7 25.5 / 2.9 5.1 / 0.6 0.2 / 0 0 / 0

20 км 182.4 / 17.5 116.2 / 11.1 168.6 / 16.2 82.6 / 7.9 90.4 / 8.7 64.9 / 6.2 45 / 4.3 24.4 / 2.3 2.9 / 0.3 0 / 0

Заповедник «Черные земли» 70.1 / 4.6 105 / 6.8 235.1 / 15.3 278.6 / 18.2 412.5 / 26.9 321 / 20.9 82.8 / 5.4 24.7 / 1.6 0.4 / 0 0 / 0

е 5 км 150.3 / 18 64.6 / 7.7 132.9 / 15.9 105 / 12.6 158.3 / 19 132.8 / 15.9 32.4 / 3.9 7.6 / 0.9 3.6 / 0.4 1.9 / 0.2

В S 10 км 142.9 / 20.4 93.5 / 13.4 92.2 / 13.2 59.5 / 8.5 74.2 / 10.6 20.3 / 2.9 0.5 / 0.1 0 / 0 0 / 0 0 / 0

S о 15 км 140.1 / 9.6 62.3 / 4.2 49.6 / 3.4 36.8 / 2.5 25.9 / 1.8 15.6 / 1.1 4.2 / 0.3 0 / 0 0 / 0 0 / 0

см 20 км 114.3 / 16.4 33.8 / 4.9 19 / 2.7 19.5 / 2.8 22.3 / 3.2 15.1 / 2.2 1.0 / 0.1 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Астраханский заповедник 135.3 / 17.1 233.4 / 29.5 112.5 / 14.2 42.8 / 5.4 16.8 / 2.1 15.9 / 2.0 13.8 / 1.7 11.3 / 1.4 8.6 / 1.1 42.8 / 5.4

0} Я Н S С § о 5 км 206.9 / 15.5 159.3 / 11.9 82.1 / 6.1 72.5 / 5.4 68.3 / 5.1 65.3 / 4.9 64.1 / 4.8 62.2 / 4.6 57.6 / 4.3 174.3 / 13

10 км 233.3 / 15.9 148.8 / 10.2 103.9 / 7.1 86.1 / 5.9 73.5 / 5 63.3 / 4.3 57.2 / 3.9 51.4 / 3.5 46.1 / 3.1 157.9 / 10.8

5 о 6 н 15 км 278.3 / 16 159.4 / 9.1 108.7 / 6.2 96.5 / 5.5 79.8 / 4.6 77.8 / 4.5 59.5 / 3.4 45.4 / 2.6 36.6 / 2.1 116.4 / 6.7

см ° 20 км 347.4 / 18.7 164.3 / 8.8 105.7 / 5.7 91.8 / 4.9 70.7 / 3.8 51.9 / 2.8 41.3 / 2.2 33.1 / 1.8 28.3 / 1.5 81.8 / 4.4

Сарпинский заказник 379.6 / 18.1 35.1 / 1.7 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

е я н я м 5 км 167.2 / 14.7 30.6 / 2.7 21.6 / 1.9 1 / 0.1 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

10 км 142.3 / 11.2 39 / 3.1 41.9 / 3.3 10.7 / 0.8 2.9 / 0.2 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

2 о h О 15 км 185.6 / 15 77.4 / 6.3 74.4 / 6 16.1 / 1.3 6.3 / 0.5 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

с ст ао см 20 км 168.2 / 14.1 109.8 / 9.2 43.5 / 3.6 20 / 1.7 2.6 / 0.2 1 / 0.1 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Харбинский заказник 126.9 / 8 96 / 6.1 19 / 1.2 2.3 / 0.1 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

0} Я Н S С § о 5 км 126.9 / 14.5 96 / 11 19 / 2.2 2.3 / 0.3 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

10 км 210.7 / 20.6 113.6 / 11.1 7.6 / 0.7 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

5 CD rt н 15 км 254.9 / 25.3 96.4 / 9.6 22.2 / 2.2 0.1 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

см 20 км 256.8 / 26.2 77.5 / 7.9 11.3 / 1.2 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Меклетинский заказник 126.1 / 11.2 60.9 / 5.4 23.7 / 2.1 26.3 / 2.3 61.3 / 5.4 150 / 13.3 54.1 / 4.8 4.1 / 0.4 0 / 0 0 / 0

0} Я Н S С § о 5 км 126.1 / 15.5 60.9 / 7.5 23.7 / 2.9 26.3 / 3.2 61.3 / 7.5 150 / 18.5 54.1 / 6.6 4.1 / 0.5 0 / 0 0 / 0

10 км 117.9 / 14.9 62.8 / 7.9 55.5 / 7 55.3 / 7 51.9 / 6.6 51.6 / 6.5 8.4/ 1.1 0.1 / 0 0 / 0 0 / 0

5 CD rt н 15 км 186.4 / 22.5 125.6 / 15.2 29.1 / 3.5 11.4 / 1.4 5 / 0.6 20.4 / 2.5 8.2 / 1 3.4/ 0.4 0 / 0 0 / 0

см 20 км 207.9 / 17.4 87.5 / 7.3 39.5 / 3.3 7.9 / 0.7 3.2 / 0.3 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Степной заказник 171.9 / 19 167.9 / 18.5 147.9 / 16.3 168 / 18.5 86.3 / 9.5 5.8 / 0.6 0.5 / 0.1 0.1 / 0 0 / 0 0 / 0

^ г я н « ц 5 км 97.1 / 18.4 61.4 / 11.6 31.6 / 6 18 / 3.4 35 / 6.6 8.7 / 1.6 4.4 / 0.8 0.1 / 0 0 / 0 0 / 0

10 км 109.2 / 23.4 25.3 / 5.4 13.9 / 3 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

р о о ^ 15 км 78.1 / 15.6 13.6 / 2.7 28.9 / 5.8 2.7/ 0.5 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

см 20 км 24.7 / 4.6 8.3 / 1.5 22.2 / 4.1 26.6 / 4.9 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0

Выпас скота способствует уменьшению сухой массы растительности, что существенно снижает пожарную опасность (Dubinin et al., 2011a). В то же время пирогенная трансформация растительных сообществ в регионе исследований, по личным наблюдениям авторов и согласно работам Тереножкина (1936), Рябининой и др. (2018), ведет к снижению доли участия полукустарничков (Artemisia spp., Bassia spp.) и разнотравья, преобладанию дерновинных злаков (Stipa spp., Festuca spp., Agropyron spp.) и эфемеров (например, Poa bulbosa L., Bromus tectorum L), которые заканчивают вегетацию в начале - середине лета и после высыхания являются горючим материалом. Подобные тенденции пироген-ных изменений отмечены также в саваннах (Williams et al., 2002, 2003).

На степных ООПТ частота пожаров тесно связана как с гидротермическими условиями (фактором распространения пожаров), так и с фактором динамики состояния травянистой растительности и накопления горючего материала - мортмассы. Как правило, катастрофические по площади пожары происходят после череды благоприятных по увлажнению лет, когда накапливается запас растительной ветоши, который выгорает в засушливый период (Dubinin et al., 2011a; Ткачук, 2015; Шинкаренко, 2018; Шинкарен-ко, Берденгалиева, 2019а).

Низкая повторяемость пожаров в Сарпин-ском и Харбинском заказниках по сравнению с другими ООПТ (1-3 раза за 19 лет) связана с выпасом скота, поскольку эти ООПТ расположены на землях сельскохозяйственного назначения согласно публичной кадастровой карте. Также при дешифрировании выгоревших площадей здесь были отмечены животноводческие фермы. Повторяемость пожаров также не изменяется при удалении от этих ООПТ. Богдинско-Баскунчакский заповедник несколько раз в год обновляет минерализованные полосы, а их ширина достигает 20 м, благодаря чему здесь пожары не являются регулярным явлением. С увеличением расстояния от данной ООПТ увеличивается и количество пожаров за рассматриваемый период. Так, на территории Богдинско-Ба-скунчакского заповедника и природного парка «Баскунчак» максимально отмечено три пожара за рассматриваемый период на одном участке, в то время как на удалении в 10-15

км этот показатель составляет 5-7 пожаров в одном месте за период исследований. Высокая частота пожаров и факт, что доля пожаров, достигающих ООПТ из окрестностей, составляет 60-80% в заказниках «Степной», «Меклетинский» и заповеднике «Черные земли» свидетельствует о недостаточной противопожарной профилактике. Ширина минерализованных полос вдоль границ заповедника «Черные земли» не превышает 4-5 м, а вдоль границ заказников «Степной» и «Меклетин-ский» минерализованные полосы обновляются не каждый год и также имеют ширину не более 5 м. При удалении от границ ООПТ повторяемость пожаров снижается. Это вызвано выпасом скота за пределами ООПТ, из-за которого стравливается растительность и снижается запас мортмассы, что ведет к снижению горимости (Dubinin et al., 2011a). Для Оренбургского заповедника также характерно снижение повторяемости пожаров по мере удаления от его границ. Так, в окрестностях участка «Буртинская степь» 95% площади горело три и менее раз, и такая же доля самой ООПТ горела от трех до пяти раз за 24 года (Павлейчик, 2015). Таким образом, в Оренбургском заповеднике и заповеднике «Черные земли» средняя периодичность пожаров составляет 5-6 лет.

Распределение гарей на территории Бог-динско-Баскунчакского заповедника, заповедника «Черные земли» и заказника «Сарпинский» носит случайный характер (отношение наблюдаемого и ожидаемого расстояний между центроидами гарей близко к единице). Это свидетельствует о том, что здесь нет явно выраженных «очагов» пожаров, т.е. проникновение фронта огня на ООПТ носит случайный характер. Размещение гарей в заказниках «Харбинский» и «Степной» ближе к равномерному (индекс ближайшего соседства больше единицы при значимом z-критерии и доверительной вероятности 90-95%). Среди степных ООПТ только в заказнике «Мекле-тинский» отмечена кластеризация гарей в его восточной части, смежной с заповедником «Черные земли». Это связано с наличием животноводческих ферм и выпасом скота в западной части заказника «Меклетинский».

Иным по сравнению с зональными ландшафтами пожарным режимом характеризуются водно-болотные угодья. Здесь из-за периодических заливаний в половодья, до-

ступности грунтовых вод и обилия водоемов продуктивность определяется в большей степени гидрологическим режимом, а не атмосферным увлажнением (Бармин, Голуб, 2000; К^шта et а1., 2018). Как правило, сгоревшая весной околоводная растительность (например, Phragmites аш&аШ (Сау.) Тип. ех 81еиё., Typha angustifolia L.) полностью восстанавливается в течение вегетационного сезона (Берденгалиева, Шинкаренко, 2020). В результате возможны возгорания на одном и том же месте каждый год, нередко отмечаются пожары и весной, и осенью одного года на одних и тех же участках.

Длительные и высокие половодья способствуют снижению продолжительности пожароопасного периода весной. Однако из-за роста продуктивности растительности на заливных лугах происходит накопление мор-

тмассы, которая выгорает в маловодные годы. Это наблюдалось в 2006 и 2015 гг. в Волго-Ахтубинской пойме (Шинкаренко, Берденгалиева, 20196; Берденгалиева, Шинкаренко, 2020). В числе причин ландшафтных пожаров в дельте Волги указывают естественные и антропогенные, в том числе выжигание зарослей Phragmites australis для получения его молодых побегов, которые служат кормом скоту, а также для освобождения пастбищ от старника (Дымова, 2019). Существенным фактором, препятствующим распространению пожаров в дельте Волги, является обилие водотоков, обрабатываемых орошаемых массивов и прудов (рис. 8). Тем не менее, при сильном ветре горящие метелки растений Phragmites australis, подхваченные порывами, преодолевают водные препятствия и минерализованные полосы (Дымова, 2019).

Рис. 8. Выгоревшие площади в окрестностях Астраханского заповедника. Обозначения: a - пример остановки пожара водотоками, b - остановка пожара орошаемым массивом, c - выгоревшие площади на границе Трехизбинского участка, d - выгоревшие площади на границе Обжоровского участка; желтый контур - границы ядра и охранной зоны ООПТ, красные стрелки - фронт пожара. Источник: спутниковое изображение Sentinel 2 от 20.03.2019. Fig. 8. The burnt areas in the surroundings of the Astrakhansky State Nature Reserve. Designations: a - the stopping of a wildfire by watercourses, b - the stopping of a wildfire by an irrigation area, c - burnt areas at the border of the Trekhizbinsky site, d - burnt areas at the border of the Obzhorovsky site; yellow outline indicates borders of the core and the buffer zone of the Protected Area, red arrows shows the wildfire front. Source: satellite image of Sentinel 2 (10.03.2019).

В Астраханском заповеднике максимальная повторяемость составила 18-19 пожаров за 19 лет, т.е. есть участки, которые выгорают ежегодно. Их общая площадь составляет 4.2 км2. Они расположены в охранной зоне Дамчикского и Трехизбинского участков этой ООПТ. В ядре Астраханского заповедника повторяемость пожаров несколько ниже: от 10-11 лет с пожарами на Обжоровском и Трехизбинском участках до 16 лет на Дамчикском. В целом в Астраханском заповеднике большая часть гарей пройдена огнем дважды (36.9%), реже один раз (21.4%) или три раза (17.8%). Интересно, что в 5-15-км радиусе вокруг Астраханского заповедника повторяемость пожаров намного выше; здесь 15-17% гарей пройдено огнем 10 и более раз. Сотрудники Астраханского заповедника создают противопожарные прокосы шириной до 400 м и минерализованные полосы шириной до 1015 м на суше и прокосы шириной 20-30 м среди водной растительности вокруг ядра ООПТ. Также на кордонах всех участков заповедника дежурят лесопожарные формирования, оснащенные вездеходами и моторными лодками с мотопомпами (Бондарев и др., 2019). Благодаря этому горимость ландшафтов ядра ниже в 2-3 раза, чем у охранной зоны, а количество пожаров ниже на 50%. На рис. 8c и рис. 8d отчетливо видны контуры пожаров, остановленных на границе Астраханского заповедника.

Заключение

Геоинформационное картографирование выгоревших площадей по спутниковым данным высокого разрешения с использованием информационных продуктов детектирования активного горения и гарей является достаточно объективным способом идентификации пройденных огнем территорий и анализа пожарного режима ландшафтов, в том числе ООПТ. Использование современных геоинформационных технологий, цветосинтезированных спутниковых изображений Landsat и Sentinel 2 является оптимальным инструментом для этих целей. В результате работы установлены особенности многолетней и сезонной динамики выгоревших площадей на территории заповедников «Астраханский», «Бог-динско-Баскунчакский», «Черные земли», федеральных заказников: «Меклетинский», «Сарпин-ский», «Харбинский» и регионального заказника «Степной» за 2001-2019 гг.

Наибольшие выгоревшие площади отмечены в заповеднике «Черные земли», наиболь-

шее количество пожаров - в Астраханском заповеднике. Установлено снижение горимо-сти на всех степных ООПТ, наиболее сильно эта тенденция выражена в заповеднике «Черные земли» и заказнике «Степной». Только в интразональных ландшафтах дельты Волги в Астраханском заповеднике за рассматриваемый период нет существенных изменений количества и площадей пожаров.

Только треть пожаров, происходящих в окрестностях озера Баскунчак, достигает территории природного парка «Баскунчак», окружающего Богдинско-Баскунчакский заповедник, из которых около половины достигает границ собственно ООПТ. Это наименьшая доля среди изучаемых ООПТ. На территории заповедника «Черные земли» не осталось областей, хотя бы раз не пройденных огнем, причем 90% пожаров «приходят» с окрестностей. Ширина минерализованных полос вдоль границ Богдинско-Баскун-чакского заповедника составляет около 20 м, в то время как вдоль границ заповедника «Черные земли» не превышает 5 м. Этим и обуславливается указанная разница в доле пожаров, достигающих ООПТ из окрестностей.

Наибольшая повторяемость ландшафтных пожаров характерна для охранной зоны и окрестностей Астраханского заповедника (1819 лет с пожарами за рассматриваемый период). Большая часть гарей пройдена огнем 2-3 раза, один раз горела пятая часть Астраханского заповедника. Это связано с ландшафтными особенностями. Эта ООПТ представлена водно-болотными угодьями, растительность на которых полностью восстанавливается после пожаров в течение одного вегетационного сезона; в результате пожары могут случаться на одном и том же месте ежегодно. При этом горимость охранной зоны Астраханского заповедника вдвое выше, чем у ядра, а количество пожаров в охранной зоне на 50% больше. Проникновению огня на территорию ядра Астраханского заповедника препятствуют противопожарные прокосы зарослей Phragmites australis шириной до 400 м на суше и 20-30 м в акваториях, а также протоки вдоль границ ООПТ.

Ландшафты ООПТ юго-востока Европейской России практически ежегодно подвергаются пирогенному воздействию. Этот фактор должен учитываться при изучении экосистем данных территорий. Картографические материалы, полученные в результате работы, могут использоваться в научных исследованиях пиро-

генных изменений в экосистемах, определении наиболее пожароопасных участков и оптимизации профилактических противопожарных мероприятий и оценки эффективности их реализации. Выяснение причин, предпосылок и точек возникновения пожаров, анализ условий и препятствий для их распространения требует дополнительного изучения для каждого случая отдельно на разных ООПТ.

Благодарности

Для территории Астраханского биосферного заповедника работа выполнена в рамках темы ИКИ РАН «Мониторинг» (госрегистрация №01.20.0.2.00164), а также по теме НИР ФНЦ агроэкологии РАН №АААА-А16-116122010038-9, для остальных ООПТ -при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-35-60007 с использованием инфраструктуры Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» и возможностей информационного сервиса Вега.

Литература

Архипкин О.П., Спивак Л.Ф., Сагатдинова Г.Н. 2007. Пятилетний опыт оперативного космического мониторинга пожаров в Казахстане // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 1(4). С. 103-110. Бармин А.Н., Голуб В.Б. 2000. Поучительный урок результатов эксплуатации тростниковых зарослей в дельте реки Волги // Известия Самарского научного центра РАН. Т. 2(2). С. 295-299. Барталев С.А., Егоров В.А., Ефремов В.Ю., Лупян Е.А., Стыценко Ф.В., Флитман Е.В. 2012. Оценка площади пожаров на основе комплексирования спутниковых данных различного пространственного разрешения MODIS и Landsat-TM/ETM+ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 9(2). С. 9-26. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Хвостиков С.А., Лупян Е.А. 2017. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 14(6). С. 176-193. Б01: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193 Берденгалиева А.Н., Шинкаренко С.С. 2020. Дешифрирование нелесных пожаров в условиях речных пойм // Научно-агрономический журнал. №4. С. 43-48. DOI: 10.34736/БЖ:.2020.Ш.4.008.43-48 Берлянт А.М. 2006. Теория геоизображений. М.: ГЕОС. 262 с.

Бондарев Д.В., Маркова О.А., Подоляко С.А. 2019. Заповедный век: к 100-летию Астраханского государственного природного биосферного заповедника. Воронеж: Астраханский государственный заповедник. 240 с. Васильченко А.А., Выприцкий А.А. 2020. Методика идентификации антропогенных изменений аридных ландшафтов // Грани познания. №5(70). С. 75-81.

Воронина В.П., Власенко М.В., Вдовенко А.В. 2012. Восстановление растительности целинных пастбищ Астраханской области, подвергшихся пирогенному воздействию // Научное обозрение. №3. С. 10-17. Дымова Т.В. 2015. Мониторинг природных пожаров на территории Астраханской области // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. №3(13). С. 16-21. Дымова Т.В. 2019. Основные и сопутствующие факторы воздействия на окружающую природную среду тростниковых пожаров // Астраханский вестник экологического образования. №2(50). С. 210-214. Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. 2020. Аридизация засушливых земель европейской части России и связь с засухами // Известия РАН. Серия географическая. Т. 84(2). С. 207-217. DOI: 10.31857/ 8258755662002017Х Иванов Н.М., Шинкаренко С.С., Зарбалиева Н.О. 2020. Особенности пожарного режима ильменно-бугро-вых ландшафтов дельты Волги // Научно-агрономический журнал. №4(111). С. 29-34. DOI: 10.34736/ ШС.2020.111.4.006.29-34 Ильина В.Н. 2011. Пирогенное воздействие на растительный покров // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. Т. 20(2). С. 4-30. Лупян Е.А., Барталев С.А., Балашов И.В., Егоров В.А., Ершов Д.В., Кобец Д.А., Сенько К.С., Стыценко Ф.В., Сычугов И.Г. 2017. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в 21 веке на территории Российской Федерации (цифры и факты по данным детектирования активного горения) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 14(6). С. 158-175. Б01: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-158-175 Опарин М.Л., Опарина О.С. 2003. Влияние палов на динамику степной растительности // Поволжский экологический журнал. №2. С. 158-171. Павлейчик В.М. 2015. Пространственно-временная структура пожаров на заповедном участке «Буртинская степь» // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. №4. С. 1-11. Павлейчик В.М. 2016а. К вопросу об активизации степных пожаров (на примере Заволжско-Уральского региона) // Вестник ВГУ Серия: География. Геоэкология. №3. С. 15-25. Павлейчик В.М. 2016б. Многолетняя динамика природных пожаров в степных регионах (на примере Оренбургской области) // Вестник Оренбургского государственного университета. №6(194). С. 74-80. Павлейчик В.М. 2017. Условия распространения и периодичность возникновения травяных пожаров в Заволж-ско-Уральском регионе // География и природные ресурсы. №2. С. 56-65. DOI: 10.21782^^0206-1619-2017-2(56-65) Павлейчик В.М. 2018. Опыт применения данных дистанционного зондирования Земли в исследованиях степных пожаров // Успехи современного естествознания. №11. С. 377-382. Павлейчик В.М. 2019. Широтно-зональная неоднородность развития травяных пожаров в Заволжско-Ураль-ском регионе // Бюллетень Оренбургского научного

центра УрО РАН. №2. С. 1-14. DOI: 10.24411/23049081-2019-12013 Павлейчик В.М., Калмыкова О.Г., Сорока О.В. 2020. Особенности теплового режима и увлажнения постпиро-генных степных ландшафтов // Известия РАН. Серия географическая. Т. 84(4). С. 541-550. DOI: 10.31857/ S2587556620040111 Родин Л.Е. 1981. Пирогенный фактор и растительность аридной зоны // Ботанический журнал. Т. 66(12). С. 1673-1684. Рябинина Н.О., Канищев С.Н., Шинкаренко С.С. 2018. Современное состояние и динамика степных геосистем юго-востока Русской равнины (на примере природных парков Волгоградской области) // Юг России: экология, и развитие. Т. 13(1). С. 116-127. DOI: 10.18470/1992-1098-2018-1-116-127 Тереножкин И.И. 1936. О влиянии пожаров на растительность полупустыни // Природа. №9. С. 45-59. Тишков А.А. 2009. Пожары в степях и саваннах // Вопросы

степеведения. Вып. 7. С. 79-83. Ткачук Т.Е. 2015. Динамика площадей степных пожаров на юге Даурии в первом десятилетии XXI века // Ученые записки Забайкальского государственного университета. №1. С. 72-79. Украинский П.А. 2013. Динамика спектральных свойств зарастающих травяных гарей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 10(4). С. 229-238. Харитонова А.О., Харитонова Т.И. 2021. Влияние ландшафтной структуры Мордовского заповедника (Россия) на распространение пожара 2010 года // Nature Conservation Research. Заповедная наука. Т. 6(2). С. 29-41. DOI: 10.24189/ncr.2021.022 Шинкаренко С.С. 2015. Пространственно-временной анализ степных пожаров в Приэльтонье на основе данных ДЗЗ // Вестник Волгоградского государственного университета. №1(11). С. 87-94. DOI: 10.15688/ jvolsu11.2015.1.9 Шинкаренко С.С. 2017. Идентификация степных пожаров по данным Landsat и MODIS // Научно-агрономический журнал. №2. С. 32-34. Шинкаренко С.С. 2018. Оценка динамики площадей степных пожаров в Астраханской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 15(1). С. 138-146. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-138-146 Шинкаренко С.С. 2019а. Пожарный режим ландшафтов Северного Прикаспия по данным очагов активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 16(1). С. 121-133. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-121-133 Шинкаренко С.С. 2019б. Пространственно-временная динамика опустынивания на Черных землях // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 16(6). С. 155-168. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-155-168 Шинкаренко С.С., Берденгалиева А.Н. 2019а. Анализ многолетней динамики степных пожаров в Волгоградской области // Современные проблемы дистан-

ционного зондирования Земли из космоса. Т. 16(2). С. 98-110. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-98-110 Шинкаренко С.С., Берденгалиева А.Н. 2019б. Геоинформационный анализ ландшафтных пожаров в Волго-Ахтубинской пойме // Научно-агрономический журнал. №1. С. 14-17. Шинкаренко С.С., Берденгалиева А.Н., Дорошенко В.В., Олейникова К.А. 2019. Определение длительности пирогенных сукцессий в зональных ландшафтах Волгоградской области по данным дистанционного зондирования // Природные системы и ресурсы. №2. С. 44-53. DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2019.2.6 Шинкаренко С.С., Дорошенко В.В., Берденгалиева А.Н., Комарова И.А. 2021. Динамика горимости аридных ландшафтов России и сопредельных территорий по данным детектирования активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 18(1). С. 149-164. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-149-164 Abaturov B.D., Dzapova R.R. 2015. Forage availability to saigas (Saiga tatarica) and their state on steppe pastures with a different ratio of graminoid plants and forbs // Biology Bulletin. Vol. 42(2). P. 163-170. DOI: 10.1134/S1062359015020028 Bakiev A.G., Gorelov R.A., Klenina A.A. 2019. Post-fire abundance and age composition dynamics of Lacerta agilis (Reptilia, Lacertidae) in the Orenburg State Nature Reserve (Russia) // Nature Conservation Research. Vol. 4(Suppl.1). P. 105-109. DOI: 10.24189/ncr.2019.047 Chuvieco E., Pettinari M.L., Lizundia-Loiola J., Storm T., Padilla Parellada M. 2018. ESA Fire Climate Change Initiative (Fire_cci): MODIS Fire_cci Burned Area Pixel product, version 5.1. Centre for Environmental Data Analysis. 01 November 2018. DOI: 10.5285/58f0 0d8814064b79a0c49662ad3af537 Dara A., Baumann M., Hölzel N., Hostert P., Kamp J., Müller D., Ullrich B., Kuemmerle T. 2019. Post-Soviet Land-Use Change Affected Fire Regimes on the Eurasian Steppes // Ecosystems. Vol. 23(5). P. 943-956. DOI: 10.1007/s10021-019-00447-w Dubinin M., Potapov P., Lushekina A., Radeloff VC. 2010. Reconstructing long time series of burned areas in arid grasslands of southern Russia by satellite remote sensing // Remote Sensing of Environment. Vol. 114(8). P. 16381648. DOI: 10.1016/j.rse.2010.02.010 Dubinin M., Lushekina A., Radeloff V.C. 2011a. Climate, Livestock, and Vegetation: What Drives Fire Increase in the Arid Ecosystems of Southern Russia? // Ecosystems. Vol. 14(4). P. 547-562. DOI: 10.1007/s10021-011-9427-9 Dubinin M.Y., Lushchekina A.A., Radeloff VC. 2011b. Assessment of the present dynamics of fires in arid ecosystems by use of remote sensing data: the case of Chernye Zemli // Arid Ecosystems. Vol. 1(3). P. 184-192. DOI: 10.1134/S2079096111030061 Dusaeva G.Kh., Kalmykova O.G., Dusaeva N.V. 2019. Fire influence on dynamics of above-ground phytomass in steppe plant communities in the Burtinskaya Steppe (Orenburg State Nature Reserve, Russia) // Nature

Conservation Research. Vol. 4(Suppl.1). P. 78-92. DOI: 10.24189/ncr.2019.050 Giglio L., Descloitres J., Justice CO., Kaufman Y.J. 2006. An enhanced contextual fire detection algorithm for MODIS // Remote Sensing of Environment. Vol. 87(2-3). P. 273282. DOI: 10.1016/S0034-4257(03)00184-6 Giglio L., Loboda T., Roy D.P., Quayle B., Justice C.O. 2009. An active-fire based burned area mapping algorithm for the MODIS sensor // Remote Sensing of Environment. Vol. 113(2). P. 408-420. DOI: 10.1016/j.rse.2008.10.006 Giglio L., Justice C., Boschetti L., Roy D. 2015. MCD64A1 MODIS/Terra+Aqua Burned Area Monthly L3 Global 500m SIN Grid V006 (Data set) // NASA EOSDIS Land Processes DAAC. Available from: https://doi. org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006 Giglio L., Boschetti L., Roy D.P., Humber M.L., Justice C.O.

2018. The Collection 6 MODIS burned area mapping algorithm and product // Remote Sensing of Environment. Vol. 217. P. 72-85. DOI: 10.1016/j.rse.2018.08.005

Hall J.V., Loboda T.V., Giglio L., McCarty G.W. 2016. A MODIS-based burned area assessment for Russian croplands: Mapping requirements and challenges // Remote Sensing of Environment. Vol. 184. P. 506521. DOI: 10.1016/j.rse.2016.07.022 Hawbaker T.J., Radeloff VC., Syphard A.D., Zhu Z., Stewart S.I. 2007. Detection rates of the MODIS active fire product in the United States // Remote Sensing of Environment. Vol. 112(5). P. 2656-2664. DOI: 10.1016/j.rse.2007.12.008 Kazeev K.Sh., Poltoratskaya T.A., Yakimova A.S., Odobashyan M.Yu., Shkhapatsev A.K., Kolesnikov S.I.

2019. Post-fire changes in the biological properties of the brown soils in the Utrish State Nature Reserve (Russia) // Nature Conservation Research. Vol. 4(Suppl.1). P. 93-104. DOI: 10.24189/ncr.2019.055

Kulik K.N., Petrov VI., Rulev A.S., Kosheleva O.Y., Shinkarenko S.S. 2018. On the 30th Anniversary of the «General Plan to Combat Desertification of Black Lands and Kizlyar Pastures» // Arid Ecosystems. Vol. 8(1). P. 1-6. DOI: 10.1134/S2079096118010067 Kuzmina Zh.V., Treshkin S.E., Shinkarenko S.S. 2018. Effects of River Control and Climate Changes on the Dynamics of the Terrestrial Ecosystems of the Lower Volga Region // Arid Ecosystems. Vol. 8(4). P. 231-244. DOI: 10.1134/S2079096118040066 Lizundia-Loiola J., Otón G., Ramo R., Chuvieco E. 2020. A spatio-temporal active-fire clustering approach for global burned area mapping at 250 m from MODIS data. Remote Sensing of Environment 236: 111493. DOI: 10.1016/j.rse.2019.111493 Masocha M., Dube T., Mpofu N.T., Chimunhu S. 2018. Accuracy assessment of MODIS active fire products in southern African savannah woodlands // African Journal of Ecology. Vol. 56(3). P. 563-571. DOI: 10.1111/aje.12494 Mitchell A. 2005. The ESRI Guide to GIS Analysis. Vol. 2: Spatial Measurements and Statistics. ESRI Press. 252 p. MODIS. 2020. MODIS Collection 6 NRT Hotspot / Active Fire Detections MCD14ML distributed from NASA FIRMS. Available from: https://earthdata.nasa.gov/firms. DOI: 10.5067/FIRMS/MODIS/MCD14ML

Nemkov VA., Sapiga E.V 2010. Impact of fires on the fauna of terrestrial arthropods in protected steppe ecosystems // Russian Journal of Ecology. Vol. 41(2). P. 173-179. DOI: 10.1134/S1067413610020104 Pavleichik VM., Chibilev A.A. 2018. Steppe fires in conditions the regime of reserve and under changing anthropogenic impacts // Geography and Natural Resources. Vol. 39(3). P. 212-221. DOI: 10.1134/S1875372818030046 QGIS. 2020. QGIS Geographic Information System. Open Source Geospatial Foundation Project. Available from: http://qgis.osgeo.org Shinkarenko S.S., Doroshenko V.V, Berdengalieva A.N. 2020. Fire regime of landscapes in the Volgograd region according to remote sensing data // Advances in Engineering Research. Vol. 191. P. 269-273. DOI: 10.2991/aer.k.200202.054 Suleymanova G.F., Boldyrev VA., Savinov VA. 2019. Post-fire restoration of plant communities with Paeonia tenuifolia in the Khvalynsky National Park (Russia) // Nature Conservation Research. Vol. 4(Suppl.1). P. 57-77. DOI: 10.24189/ncr.2019.048 Williams R.J., Griffiths A.D., Allan G.E., Bradstock A., Williams J.E., Gill A.M. 2002. Fire regimes and biodiversity in the wet-diy tropical landscapes of northern Australia // Flammable Australia: the fire regimes and biodiversity of a continent. Cambridge: Cambridge University Press. P. 281-304. Williams R.J., Gill A.M., Anderson A.N., Cook G.D., Williams J.E. 2003. Fire behavior // Fire in tropical savannas: The Kapalga experiment. New York: Springer-Verlag. P. 33-46.

References

Abaturov B.D., Dzapova R.R. 2015. Forage availability to saigas (Saiga tatarica) and their state on steppe pastures with a different ratio of graminoid plants and forbs. Biology Bulletin 42(2): 163-170. DOI: 10.1134/S1062359015020028 Arkhipkin O.P., Spivak L.F., Sagatdinova G.N. 2007. Five-year experience of operational space monitoring of fires in Kazakhstan. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 1(4): 103-110. [In Russian] Bakiev A.G., Gorelov R.A., Klenina A.A. 2019. Post-fire abundance and age composition dynamics of Lacerta agilis (Reptilia, Lacertidae) in the Orenburg State Nature Reserve (Russia). Nature Conservation Research 4(Suppl.1): 105-109. DOI: 10.24189/ncr.2019.047 Barmin A.N., Golub V.B. 2000. Instructive lesson of results of reed thickets operation in the Volga river delta. Proceedings of Samara Scientific Centre of RAS 2(2): 295-299. [In Russian] Bartalev S.A., Egorov VA., Efremov VYu., Loupian E.A., Stytsenko FV, Flitman E.V. 2012. Integrated burnt area assessment based on combine use of multi-resolution MODIS and Landsat-TM/ETM+ satellite data. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 9(2): 9-26. [In Russian] Bartalev S.A., Stytsenko F.V, Khvostikov S.A., Loupian E.A. 2017. Methodology of post-fire tree mortality monitoring and prediction using remote sensing data. Sovremennye

Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 14(6): 176-193. DOI: 10.21046/2070-74012017-14-6-176-193 [In Russian] Berdengalieva A.N., Shinkarenko S.S. 2020. Non-Forest Fires in River Floodplains Identification. Nauchno-Agronomichesky Zhurnal 4: 43-48. DOI: 10.34736/ FNC.2020.111.4.008.43-48 [In Russian] Berlyant A.M. 2006. Geoimage theory. Moscow: GEOS. 262 p. [In Russian]

Bondarev D.V., Markova O.A., Podolyako S.A. 2019.

The Protected Areas' Age: to the 100th anniversary of the Astrakhan State Nature Biosphere Reserve. Voronezh: Astrakhan State Nature Reserve. 240 p. [In Russian]

Chuvieco E., Pettinari M.L., Lizundia-Loiola J., Storm T., Padilla Parellada M. 2018. ESA Fire Climate Change Initiative (Firecci): MODIS Firecci Burned Area Pixel product, version 5.1. Centre for Environmental Data Analysis. 01 November 2018. DOI: 10.5285/58f00d881 4064b79a0c49662ad3af537 Dara A., Baumann M., Hölzel N., Hostert P., Kamp J., Müller D., Ullrich B., Kuemmerle T. 2019. PostSoviet Land-Use Change Affected Fire Regimes on the Eurasian Steppes. Ecosystems 23(5): 943-956. DOI: 10.1007/s10021-019-00447-w Dubinin M., Potapov P., Lushekina A., Radeloff VC. 2010. Reconstructing long time series of burned areas in arid grasslands of southern Russia by satellite remote sensing. Remote Sensing of Environment 114(8): 1638-1648. DOI: 10.1016/j.rse.2010.02.010 Dubinin M., Lushekina A., Radeloff VC. 2011a. Climate, Livestock, and Vegetation: What Drives Fire Increase in the Arid Ecosystems of Southern Russia? Ecosystems 14(4) 547-562. DOI: 10.1007/s10021-011-9427-9 Dubinin M.Y., Lushchekina A.A., Radeloff VC. 2011b. Assessment of the present dynamics of fires in arid ecosystems by use of remote sensing data: the case of Chernye Zemli. Arid Ecosystems 1(3): 184-192. DOI: 10.1134/S2079096111030061 Dusaeva G.Kh., Kalmykova O.G., Dusaeva N.V. 2019. Fire influence on dynamics of above-ground phytomass in steppe plant communities in the Burtinskaya Steppe (Orenburg State Nature Reserve, Russia). Nature Conservation Research 4(Suppl.1): 78-92. DOI: 10.24189/ncr.2019.050 Dymova TV 2015. Monitoring natural fires on the territory of Astrakhan region. Engineering and Construction Bulletin of the Caspian Region 3(13): 16-21. [In Russian] Dymova T.V. 2019. Main and related factors impact on the environment of the reed fires. Astrakhan Bulletin for Environmental Education 2(50): 210-214. [In Russian] Giglio L., Descloitres J., Justice C.O., Kaufman Y.J. 2006. An enhanced contextual fire detection algorithm for MODIS. Remote Sensing of Environment 87(2-3): 273-282. DOI: 10.1016/S0034-4257(03)00184-6 Giglio L., Loboda T., Roy D.P., Quayle B., Justice C.O. 2009. An active-fire based burned area mapping algorithm for the MODIS sensor. Remote Sensing of Environment 113(2): 408-420. DOI: 10.1016/j.rse.2008.10.006

Giglio L., Justice C., Boschetti L., Roy D. 2015. MCD64A1 MODIS/Terra+Aqua Burned Area Monthly L3 Global 500m SIN Grid V006 (Data set). NASA EOSDIS Land Processes DAAC. Available from: https://doi. org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006 Giglio L., Boschetti L., Roy D.P., Humber M.L., Justice C.O. 2018. The Collection 6 MODIS burned area mapping algorithm and product. Remote Sensing of Environment 217: 72-85. DOI: 10.1016/j.rse.2018.08.005 Hall J.V., Loboda T.V., Giglio L., McCarty G.W. 2016. A MODIS-based burned area assessment for Russian croplands: Mapping requirements and challenges. Remote Sensing of Environment 184: 506-521. DOI: 10.1016/j.rse.2016.07.022 Hawbaker T.J., Radeloff VC., Syphard A.D., Zhu Z., Stewart S.I. 2007. Detection rates of the MODIS active fire product in the United States. Remote Sensing of Environment 112(5): 2656-2664. DOI: 10.1016/j.rse.2007.12.008 Ilyina VN. 2011. Impact of fires on the vegetation cover. Samarskaya Luka: problems of regional and global ecology 20(2): 4-30. [In Russian] Ivanov N.M., Shinkarenko S.S., Zarbalieva NO. 2020. The Fire Regime Features of the Volga Delta Hilly Landscapes. Nauchno-Agronomichesky Zhurnal 4(111): 29-34. DOI: 10.34736/FNC.2020.111.4.006.29-34 [In Russian] Kazeev K.Sh., Poltoratskaya T.A., Yakimova A.S., Odobashyan M.Yu., Shkhapatsev A.K., Kolesnikov S.I. 2019. Post-fire changes in the biological properties of the brown soils in the Utrish State Nature Reserve (Russia). Nature Conservation Research 4(Suppl.1): 93-104. DOI: 10.24189/ncr.2019.055 Kharitonova A.O., Kharitonova T.I. 2021. The effect of landscape pattern on the 2010 wildfire spread in the Mordovia State Nature Reserve, Russia. Nature Conservation Research 6(2): 29-41. DOI: 10.24189/ ncr.2021.022 [In Russian] Kulik K.N., Petrov V.I., Rulev A.S., Kosheleva O.Y., Shinkarenko S.S. 2018. On the 30th Anniversary of the «General Plan to Combat Desertification of Black Lands and Kizlyar Pastures». Arid Ecosystems 8(1): 1-6. DOI: 10.1134/S2079096118010067 Kuzmina Zh.V, Treshkin S.E., Shinkarenko S.S. 2018. Effects of River Control and Climate Changes on the Dynamics of the Terrestrial Ecosystems of the Lower Volga Region. Arid Ecosystems 8(4): 231-244. DOI: 10.1134/ S2079096118040066 Lizundia-Loiola J., Otón G., Ramo R., Chuvieco E. 2020. A spatio-temporal active-fire clustering approach for global burned area mapping at 250 m from MODIS data. Remote Sensing of Environment 236: 111493. DOI: 10.1016/j.rse.2019.111493 Loupian E.A., Bartalev S.A., Balashov IV, Egorov VA., Ershov D.V., Kobets D.A, Senko K.S., Stytsenko F.V., Sychugov I.G. 2017. Satellite monitoring of forest fires in the 21st century in the territoryof the Russian Federation (facts and figures based on active fires detection). Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 14(6): 158-175. DOI: 10.21046/20707401-2017-14-6-158-175 [In Russian]

Masocha M., Dube T., Mpofu N.T., Chimunhu S. 2018. Accuracy assessment of MODIS active fire products in southern African savannah woodlands. African Journal of Ecology 56(3): 563-571. DOI: 10.1111/aje.12494 Mitchell A. 2005. The ESRI Guide to GIS Analysis. Vol. 2: Spatial Measurements and Statistics. ESRI Press. 252 p. MODIS. 2020. MODIS Collection 6 NRT Hotspot / Active Fire Detections MCD14ML distributed from NASA FIRMS. Available from: https://earthdata.nasa.gov/firms. DOI: 10.5067/FIRMS/M0DIS/MCD14ML Nemkov VA., Sapiga E.V. 2010. Impact of fires on the fauna of terrestrial arthropods in protected steppe ecosystems. Russian Journal of Ecology 41(2): 173-179. DOI: 10.1134/S1067413610020104 Oparin M.L., Oparina O.S. 2003. Influence of fires on dynamics of steppe vegetation. Povolzhsky Journal of Ecology 2: 158-171. [In Russian] Pavleichik VM. 2015 Spatial and temporal structure of fires on reserved areas «Burtinskaya Steppe». Bulletin of the Orenburg Scientific Center of Ural Branch of RAS 4: 1-11. [In Russian] Pavleichik VM. 2016a. On the question of the activation of steppe fires (on the example of the Trans-Volga-Ural region). Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology 3: 15-25. [In Russian] Pavleichik V.M. 2016b. Multi-year dynamics of natural fire in the steppe regions (on the example of the Orenburg region). Vestnik of the Orenburg State University 6(194): 74-80. [In Russian] Pavleichik V.M. 2017. The conditions for the spread of grass fires and the periodicity of their occurrence in the Transvolga-Ural Region. Geography and Natural Resources 2: 56-65. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2017-2(56-65) [In Russian] Pavleichik VM. 2018. Experience of data application of remote sensing In studies of steppe fires. Advances in Current Natural Sciences 11: 377-382. [In Russian] Pavleichik V.M. 2019. The latitudinal-zonal heterogeneity of the development of grass fires in the Volga-Ural Region. Bulletin of the Orenburg Scientific Center of Ural Branch of RAS 2: 1-14. DOI: 10.24411/23049081-2019-12013 [In Russian] Pavleichik VM., Chibilev A.A. 2018. Steppe fires in conditions the regime of reserve and under changing anthropogenic impacts. Geography and Natural Resources 39(3): 212221. DOI: 10.1134/S1875372818030046 Pavleichik VM., Kalmykova O.G., Soroka O.V 2020. Features of the thermal regime and humidification of post-pyrogenic steppe landscapes. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 84(4): 541550. DOI: 10.31857/S2587556620040111 [In Russian] QGIS. 2020. QGIS Geographic Information System. Open Source Geospatial Foundation Project. Available from: http://qgis.osgeo.org Rodin L.E. 1981. Pyrogenic factor and vegetation ofthe arid zone.

Botanicheskii Zhurnal 66(12): 1673-1684. [In Russian] Ryabinina N.O., Kanishchev S.N., Shinkarenko S.S. 2018. The current state and dynamics of geosystems in the southeast of the Russian plain (by the example of the natural

parks in Volgograd Region). South of Russia: Ecology, Development 13(1): 116-127. DOI: 10.18470/19921098-2018-1-116-127 [In Russian] Shinkarenko S.S. 2015. The spatial and temporal analysis of steppe fires in Lake Elton area based on RSD. Science Journal of Volgograd State University 1(11): 87-94. DOI: 10.15688/jvolsu1L2015.L9 [In Russian] Shinkarenko S.S. 2017. Identification of steppe fires according to the data of Landsat and MODIS. Nauchno-Agronomichesky Zhurnal 2: 32-34. [In Russian] Shinkarenko S.S. 2018. Assessment of steppe burning dynamicsin Astrakhan Region. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 15(1): 138-146. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-138-146 [In Russian] Shinkarenko S.S. 2019a Fire regime of North Caspian landscapes according to the data of active burning centres. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 16(1): 121-133. DOI: 10.21046/20707401-2019-16-1-121-133 [In Russian] Shinkarenko S.S. 2019b Spatial-temporal dynamics of desertification in Black Lands. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 16(6): 155-168. DOI: 10.21046/20707401-2019-16-6-155-168 [In Russian] Shinkarenko S.S., Berdengalieva A.N. 2019a. Analysis of steppe fires long-term dynamics in Volgograd Region. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 16(2): 98-110. DOI: 10.21046/20707401-2019-16-2-98-110 [In Russian] Shinkarenko S.S., Berdengalieva A.N. 2019b. Geoinformation analysis of landscape fires in Volga-Akhtuba floodplain. Nauchno-agronomicheskii zhurnal 1: 14-17. [In Russian] Shinkarenko S.S., Berdengalieva A.N., Doroshenko VV, Oleinikova K.A. 2019. Determination of the pyro-factor ecological successions duration in the zonal landscapes of the Volgograd region according to the remote sensing data. Natural Systems and Resources 2: 44-53. DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2019.2.6 [In Russian] Shinkarenko S.S., Doroshenko V.V., Berdengalieva A.N. 2020. Fire regime of landscapes in the Volgograd region according to remote sensing data. Advances in Engineering Research 191: 269-273. DOI: 10.2991/aer.k.200202.054 Shinkarenko S.S., Doroshenko VV., Berdengalieva A.N., Komarova I.A. 2021. Dynamics of arid landscapes burning of Russia and adjacent territories according to active fire data. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 18(1): 149-164. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-149-164 [In Russian] Suleymanova G.F., Boldyrev VA., Savinov VA. 2019. Post-fire restoration of plant communities with Paeonia tenuifolia in the Khvalynsky National Park (Russia). Nature Conservation Research 4(Suppl.1): 57-77. DOI: 10.24189/ncr.2019.048 Terenozhkin I.I. 1936. On the impact of fires on the vegetation

of the semi-desert. Priroda 9: 45-59. [In Russian] Tishkov A.A. 2009. Fires in steppes and savannas. Steppe

Science 7: 79-83. [In Russian] Tkachuk T.E. 2015. Dinamics of Steppe Fires Areas in the South of Dauria in the First Decade of the XXI Century.

Scholarly Notes of Transbaikal State University 1: 7279. [In Russian] Ukrainski P.A. 2013. Dynamics of the spectral properties of overgrown burned grass areas. Sovremennye Problemy Distantsionnogo Zondirovaniya Zemli iz Kosmosa 10(4): 229-238. [In Russian] Vasilchenko A.A., Vypritskiy A.A. 2020. Methodology of the identification of the anthropogenic changes of the arid landscapes. Grani Poznaniya 5(70): 75-81. [In Russian] Voronina V.P., Vlasenko M.V., Vdovenko A.V. 2012. Restoration of vegetation of exposed to pyrogenic action virgin pastures of the Astrakhan region. Nauchnoe Obozrenie 3: 10-17. [In Russian]

Williams R.J., Griffiths A.D., Allan G.E., Bradstock A., Williams J.E., Gill A.M. 2002. Fire regimes and biodiversity in the wet-diy tropical landscapes of northern Australia In: Flammable Australia: the fire regimes and biodiversity of a continent. Cambridge: Cambridge University Press. P. 281-304.

Williams R.J., Gill A.M., Anderson A.N., Cook G.D., Williams J.E. 2003. Fire behavior. In: Fire in tropical savannas: The Kapalga experiment. New York: Springer-Verlag. P. 33-46.

Zolotokrylin A.N., Cherenkova E.A., Titkova T.B. 2020. Aridization of Drylands in the European Part of Russia: Secular Trends and Links to Droughts. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 84(2): 207217. DOI: 10.31857/S258755662002017X [In Russian]

SPATIO-TEMPORAL DYNAMICS OF BURNT AREAS IN FEDERAL PROTECTED AREAS IN THE SOUTH-EAST OF EUROPEAN RUSSIA

Stanislav S. Shinkarenko1,2, Nikita M. Ivanov3'4©, Asel N. Berdengalieva2©

1 Space Research Institute of RAS, Russia *e-mail: [email protected] 2Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Meliorations and Agroforestry of RAS, Russia

3Volgograd State University, Russia 4City Information Center of the Volgograd Administration, Russia

The paper is aimed to detect burnt sites in Protected Areas (PAs) in the arid zone of Russia: Astrakhansky State Nature Reserve, Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, Chernye Zemli State Nature Reserve, Melketinsky Sanctuary, Sarpinsky Sanctuary, Kharbinsky Sanctuary, and Stepnoy Sanctuary. The study covers the period of 2001-2019. Regular landscape wildfires are a significant factor of the vegetation cover dynamics. Therefore they should be considered during performing the landscape and environmental research. This study is based on visual expert interpretation of colour-synthesised spectrozonal satellite data of Landsat and Sentinel 2 using shortwave and near infrared bands as well as the analysis of informational products for detecting active wildfire foci and burnt sites. This allowed us to reveal that summer and autumn wildfire events prevail in the Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve, Chernye Zemli State Nature Reserve, Mekletinsky Sanctuary, Sarpinsky Sanctuary, Kharbinsky Sanctuary, and Stepnoy Sanctuary. In the intrazonal landscapes of the River Volga delta of the Astrakhansky State Nature Reserve, over 80% of wildfires occur in March and April. A total of 10 169 wildfire events have been identified over the entire research period in the studied PAs and in the 12-km surroundings. In the Chernye Zemli State Nature Reserve, there were no sites left untouched by a wildfire. In 2006 and 2015, the area of burnt sites in the Chernye Zemli State Nature Reserve exceeded 1100 km2. Across all of the studied PAs, the largest total burned-out sites were registered in 2002 and 2006, when more than 2500 km2 were burnt, as well as in 2007, 2011 and 2015, with burnt areas over 1500 km2. In the Astrakhansky State Nature Reserve, an annual average of 17 wildfire events were registered. In addition, the Astrakhansky State Nature Reserve was characterised by the maximum frequency of wildfire events: up to 18-19 wildfire events at the same sites within an area of about 4 km2. Astrakhansky State Nature Reserve, Chernye Zemli State Nature Reserve and Stepnoy Sanctuary were characterised by a decrease in wildfire rate with distancing from the boundaries of these PAs. In all steppe PAs, a decrease in wildfire incidence was observed in 2011-2019 as compared to 2000-2010, including by 2.7 times in the Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve and by 30% in the Chernye Zemli State Nature Reserve. Only the Astrakhansky State Nature Reserve demonstrated the absence of considerable changes in the number and area of wildfires during the study period. Mineralised strips along the borders of the Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve up to 20 m wide restrain the advance of wildfire into this PA. So, the area of the Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve is three times less flammable than the area of the Baskunchak Natural Park, which does not have mineralised strips and surrounds the Bogdinsko-Baskunchaksky State Nature Reserve. Along the borders of the Chernye Zemli State Nature Reserve, the width of mineralised strips does not exceed 4-5 m, which is not sufficient to prevent the advance of wildfires. So, up to 90% of wildfires from a 5-km radius and all wildfires from the buffer zone of the Chernye Zemli State Nature Reserve penetrate into the core zone of this PA. The map data obtained as a result of this study can be used to research pyrogenic changes in ecosystems as well as to determine the most flammable areas for optimisation of preventive measures.

Key words: arid ecosystem, fire regime, remote sensing, sanctuary, South of Russia, state nature reserve