Тенденции распределения водно-болотных угодий в Центральной Азии

Нора Теш1*, Нильс Тевс2

1 Университет Эберхарда и Карла (Тюбингенский университет), Германия

2 Центральноазиатская программа Всемирного центра агролесоводства (ICRAF), Кыргызстан

* для корреспонденции: nora.tesch@mailbox.org

https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/44-74.rus

Аннотация

Хозяйственная деятельность человека и изменение климата ведут к деградации водно-болотных угодий во всем мире.  При этом Центральная Азия (ЦА) входит в число наиболее пострадавших от этого процесса регионов.  В рамках настоящего исследования проанализирована динамика изменений водно-болотных угодий (ВБУ) в центральноазиатском регине за последние два десятилетия с особым вниманием к внутренним ВБУ, охраняемым в качестве международных зон обитания птиц и биоразно-образия.  Для целей анализа были сформированы временные ряды карт ВБУ (т.е. тростниковых зарослей) за 2000, 2005, 2010, 2015 и 2018 гг.  При анализе применялся подход управляемой классификации значений нормализованного относительного индекса растительности (НОИР) (англ., NormalisedDifferenceVegetationIndex, NDVI), полученных при обработке спутниковых снимков MODIS с разрешением 1000 м за соответствующие годы.  Наземные контрольные точки были определены во время полевых выездов в низовье реки Чу, верховье и дельту реки Или в Казахстане, а также в дельту реки Амударья и Нижне-Амударьинский государственный биосферный резерват в Узбекистане.  Примененный метод не подходит для классификации ВБУ в северной части Казахстана, так как преобладающий там растительный покров слишком схож с водно-болотной растительностью по своим показателям и сезонным колебаниям НОИР.  Для остальной части района исследования примененный метод дал удовлетворительные результаты.  Следует отметить, что выявление общей динамики развития для большинства водно-болотных угодий представляется весьма сложной задачей ввиду значительной межгодичной изменчивости.  Настоящее исследование стало первой попыткой изучения ВБУ Центральной Азии в региональном масштабе.  Полученные результаты дают основу для дальнейших более детальных тематических исследований либо посредством полевых выездов, либо на основании данных дистанционного зондирования с более высоким разрешением.

Скачать публикацию

Для цитирования: Теш, Н., & Тевс, Н. (2020). Тенденции распределения водно — болотных угодий в Центральной Азии. Центральноазиатский журнал исследований водных ресурсов, 6(1), 44–74. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/44-74.rus

How to cite: Tesch, N., Thevs, N. (2020). Tendencii raspredelenija vodno — bolotnyh ugodij v Central’noj Azii [Wetland Distribution Trends in Central Asia]. Central Asian Journal of Water Research, 6(1), 44–74. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-1/44-74.rus [in Russian].

  1. Список литературы
  1. Adam, E., Mutanga, O. and Rugege, D., 2010. Multispectral and hyperspectral remote sensing for identification and mapping of wetland vegetation: a review. Wetlands Ecology and Management. Vol.18, No 3, pp. 281–296.
  2. Aizen, V. B., Aizen, E. M. and Kuzmichenok, V. A., 2007. Geo-informational simulation of possible changes in Central Asian water resources. Global and Planetary Change, Vol. 56, No 3-4, pp. 341–358.
  3. Aralova, D., Toderich, K., Jarihani, B., Gafurov, D. and Gismatulina, L., 2016. Monitoring of vegetation condition using the NDVI/ENSO anomalies in Central Asia and their relationships with ONI (very strong) phases. Proceedings Volume 10005, Earth Resources and Environmental Remote Sensing/GIS Applications VII, 1000512.
  4. Bai, J., Chen, X., Yang, L. and Fang, H., 2012. Monitoring variations of inland lakes in the arid region of Central Asia. Frontiers of Earth Science, Vol. 6, No 2, pp. 147–156.
  5. Bekturganov, Z., Tussupova, K., Berndtsson, R., Sharapatova, N., Aryngazin, K. and Zhanasova, M., 2016. Water Related Health Problems in Central Asia—A Review. Water, Vol. 8, No 6, 219.
  6. BirdLife International, 2019. Important Bird Areas factsheet: Alekseevskie steppe pine forests., viewed 3 January 2019/ Available at: http://datazone.birdlife.org/site/factsheet/alekseevskie-steppe-pine-forests-iba-kazakhstan.
  7. Davidson, N.C., 2014. How much wetland has the world lost? Long-term and recent trends in global wetland area. Marine and Freshwater Research, Vol. 65, No 10, 934.
  8. Dwyer, J. and Schmidt, G., 2006. The MODIS Reprojection Tool. In: In: Qu J. J., Gao W., Kafatos M., Murphy R. E., Salomonson V. V. (Eds.), Earth Science Satellite Remote Sensing. Springer, Berlin, Heidelberg, pp. 162–177.
  9. Fluet-Chouinard, E., Lehner, B., Rebelo, L.-M., Papa, F. and Hamilton, S.K., 2015. Development of a global inundation map at high spatial resolution from topographic downscaling of coarse-scale remote sensing data. Remote Sensing of Environment, Vol. 158, pp. 348–361.
  10. Huete, A., Didan, K., Miura, T., Rodriguez, E.P., Gao, X. and Ferreira, L.G., 2002. ‘Overview of the radiometric and biophysical performance of the MODIS vegetation indices. Remote Sensing of Environment, Vol. 83, No 1-2, pp. 195–213.
  11. Imentai, A., Thevs, N., Schmidt, S., Nurtazin, S. and Salmurzauli, R., 2015. Vegetation, fauna, and biodiversity of the Ile Delta and southern Lake Balkhash — A review. Journal of Great Lakes Research, Vol. 41, No 3, pp. 688–696.
  12. Klein, I., Dietz, A.J., Gessner, U., Galayeva, A., Myrzakhmetov, A. and Kuenzer, C., 2014. Evaluation of seasonal water body extents in Central Asia over the past 27 years derived from medium-resolution remote sensing data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol. 26, pp. 335–349.
  13. Klein, I., Gessner, U. and Kuenzer, C., 2012. Regional land cover mapping and change detection in Central Asia using MODIS time-series. Applied Geography, Vol. 35, No 1-2, pp. 219–234.
  14. Kuenzer, C., Klein, I., Ullmann, T., Georgiou, E., Baumhauer, R. and Dech, S., 2015., Remote Sensing of River Delta Inundation: Exploiting the Potential of Coarse Spatial Resolution, Temporally-Dense MODIS Time Series. Remote Sensing, Vol. 7, No 7, pp. 8516–8542.
  15. Landmann, T., Schramm, M., Colditz, R.R., Dietz, A. and Dech, S., 2010. Wide Area Wetland Mapping in Semi-Arid Africa Using 250-Meter MODIS Metrics and Topographic Variables, Remote Sensing, Vol. 2, No 7, pp. 1751–1766.
  16. Leadley, P.W., Krug, C.B., Alkemade, R., Pereira, H.M., Sumaila U.R., Walpole, M., Marques, A., Newbold, T., Teh, L.S.L, van Kolck, J., Bellard, C., Januchowski-Hartley, S.R. and Mumby, P.J., 2014. Progress towards the Aichi Biodiversity Targets: An assessment of biodiversity trends, policy scenarios and key actions, CBD Technical Series 78, Montreal, Canada. Available at: http://www.cbd.int/doc/publications/ cbd-ts-78-en.pdf.
  17. Lioubimtseva, E., Cole, R., Adams, J.M. and Kapustin, G., 2005. Impacts of climate and land-cover changes in arid lands of Central Asia. Journal of Arid Environments, Vol. 62, No 2, pp. 285–308.
  18. Lioubimtseva, E. and Henebry, G.M., 2009. Climate and environmental change in arid Central Asia: Impacts, vulnerability, and adaptations. Journal of Arid Environments, Vol. 73, No 11, pp. 963–977.
  19. Micklin, P., 2016, The future Aral Sea: hope and despair. Environmental Earth Sciences, Vol. 75, No 9, 849.
  20. Ogar, N.P. (Ed.), 2003, Vegetation of river valleys. In: Rachkovskaya, E. I., Volkova, E. A., Khramtsov, V. N., Botanical Geography of Kazakhstan and Middle Asia (Desert Region), Institute of Botany and Phytointroduction of Ministry of Education and Science of Republic Kazakhstan. Institute of Botany of Academy of Sciences of Republic Uzbekistan, Tashkent, Almaty, Saint Petersburg.
  21. Zholdosheva, E., Rucevska, I., Semernya, L., Dairov, I., Kozhakhmetov, P., Barieva, A., Maskaev, A., Mitrofanenko, T., Alekseeva, N., 2017. Outlook on climate change adaptation in the Central Asian mountains, UN Environment, GRID-Arendal, RMCCA, Nairobi, Vienna, Arendal, Bishkek.
  22. Perennou, C., Guelmami, A., Paganini, M., Philipson, P., Poulin, B. and Strauch, A., et al., 2018. Mapping Mediterranean Wetlands With Remote Sensing: A Good-Looking Map Is Not Always a Good Map, Next Generation Biomonitoring: Part 1, Vol. 58, pp. 243–277, Elsevier.
  23. Petus, C., Lewis, M. and White, D., 2013. Monitoring temporal dynamics of Great Artesian Basin wetland vegetation, Australia, using MODIS NDVI. Ecological Indicators, Vol. 34, pp. 41–52.
  24. Ramsar Convention Secretariat, 2016. An Introduction to the Ramsar Convention on Wetlands, 7th ed. (previously The Ramsar Convention Manual), Gland, Switzerland.
  25. Saiko, T. A. and Zonn, I. S., 2000. Irrigation expansion and dynamics of desertification in the Circum-Aral region of Central Asia. Applied Geography, Vol. 20. No 4, pp. 349–367.
  26. Hu, S., Niu, Z. and Chen, Y., 2017. Global Wetland Datasets: a Review, Wetlands, Vol. 37, pp. 807–817.
  27. Sims, N. C. and Colloff, M. J., 2012. Remote sensing of vegetation responses to flooding of a semi-arid floodplain: Implications for monitoring ecological effects of environmental flows. Ecological Indicators, Vol. 18, pp. 387–391.
  28. Thevs, N., Buras, A., Zerbe, S., Kuhnel, E., Abdusalih, N. and Ovezberdiyeva, A., 2012. Structure and wood biomass of near-natural floodplain forests along the Central Asian rivers Tarim and Amu Darya. Forestry, 85, Vol. 2, pp. 193–202.
  29. Thevs, N., Zerbe, S., Gahlert, F., Mijit, M. and Succow M., 2007. Productivity of reed (Phragmites australis Trin. ex Steud.) in continental-arid NW China in relation to soil, groundwater, and land-use. Journal of Applied Botany and Food Quality, Vol. 81, pp. 62–68.
  30. Törnqvist, R., Jarsjö, J. and Karimov, B., 2011. Health risks from large-scale water pollution: trends in Central Asia. Environment international, Vol. 37, No 2, pp. 435–442.
  31. Wang, X., Chen, H. and Chen, Y., 2018. Topography-Related Glacier Area Changes in Central Tianshan from 1989 to 2015 Derived from Landsat Images and ASTER GDEM Data. Water, Vol. 10, No 5, 555.
  32. White, D.C. and Lewis, M. M., 2011. A new approach to monitoring spatial distribution and dynamics of wetlands and associated flows of Australian Great Artesian Basin springs using QuickBird satellite imagery. Journal of Hydrology, Vol. 408, No 1-2, pp. 140–152.
  33. Xie, Y., Sha, Z. and Yu, M., 2008. Remote sensing imagery in vegetation mapping: a review, Journal of Plant Ecology, Vol. 1, No 1, pp. 9–23.
  34. Yapiyev, V., Sagintayev, Z., Inglezakis, V., Samarkhanov, K. and Verhoef, A., 2017. Essentials of Endorheic Basins and Lakes: A Review in the Context of Current and Future Water Resource Management and Mitigation Activities in Central Asia. Water. Vol. 9, No 10, 798.
  35. Yapiyev, V., Samarkhanov, K., Tulegenova, N., Jumassultanova, S., Verhoef, A. and Saidaliyeva, Z., et al., 2019. Estimation of water storage changes in small endorheic lakes in Northern Kazakhstan. Journal of Arid Environments, Vol. 160, pp. 42–55.
  36. Yu, Y., Pi, Y., Yu, X., Ta, Zh., Sun, L., Disse, M., Zeng, F., Li, Y., Chen, X., Yu, R., 2019. Climate change, water resources and sustainable development in the arid and semi-arid lands of Central Asia in the past 30 years. Journal of Arid Land, Vol. 11, No 1, pp. 1–14.
  37. Zhao, B., Yan, Y., Guo, H., He, M., Gu, Y. and Li, B., 2009. Monitoring rapid vegetation succession in estuarine wetland using time series MODIS-based indicators: An application in the Yangtze River Delta area. Ecological Indicators, Vol. 9, No 2, pp. 346–356.
  38. Zhou, H., Aizen, E. and Aizen, V., 2013. Deriving long term snow cover extent dataset from AVHRR and MODIS data: Central Asia case study. Remote Sensing of Environment, Vol. 136, pp. 146–162.

дистанционное зондирование, картирование, НОИР, тростник обыкновенный (Phragmites australis)

Подписка на статьи: