Р е ц е н з е н т ы:
д-р с.-х. наук Б. Н. Золотарева
д-р биол. наук Н. В. Лукина

Утверждено к печати Учёным советом Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

В монографии рассмотрены современные подходы в математическом моделировании нелинейной динамики продукционных процессов и биологического круговорота элементов в лесных экосистемах. Приведён аналитический обзор моделей динамики органического вещества почв структуры лесных сообществ. Описана система моделей биологического круговорота углерода и азота EFIMOD в лесных и торфяных почвах ROMUL. Проведён анализ роли сплошных рубок, ветровалов и лесных пожаров в биологическом круговороте углерода на локальном и региональном уровнях. Проанализированы причины увеличения скорости роста лесов Европы во второй половине XX в. Описаны подходы к модельной оценке динамики биоразнообразия в лесных экосистемах.

Для научных работников в области экологии и математического моделирования, аспирантов, студентов биологических специальностей.

Введение	9

Глава 1. Современные подходы в математическом моделировании нелинейной
динамики продукционных процессов и биологического круговорота
элементов в лесных экосистемах	13

1.1. Смена парадигмы математического моделирования в экологии.
А. С. Комаров	13
1.2. Модели динамики органического вещества почв. О. Г. Чертов,
А. С. Комаров, М. А. Надпорожская	19
1.3. Основные направления в моделировании продукционных процессов
и динамики структуры лесных сообществ. А. С. Комаров,
О. Г. Чертов	33
1.4. Модели биологического круговорота элементов. О. Г. Чертов,
А. С. Комаров	40
1.5. Проблемы и подходы в ландшафтном и региональном
моделировании. О. Г. Чертов, А. С. Комаров, И. В. Припутина	49
1.6. Проблемы и перспективы в моделировании лесных экосистем.
О. Г. Чертов, А. С. Комаров	58

Глава 2. Модель динамики органического вещества в лесных почвах	62

2.1. ROMUL — модель динамики органического вещества в лесных и
торфяных почвах и её программная реализация. О. Г. Чертов,
А. С. Комаров, М. А. Надпорожская	62
2.2. Экспериментальная база для построения модели ROMUL:
лабораторные эксперименты по определению скорости разложения
растительных опадов, торфа и гумуса. М. А. Надпорожская, О. Г. Чертов	70
2.3. Оценка скоростей трансформации органического вещества почвы
в модели ROMUL. О. Г. Чертов, С. С. Быховец, М. А. Надпорожская,
А. С. Комаров, А. А. Ларионова	83
2.4. Калибрация и верификация модели ROMUL. О. Г. Чертов,
А. С. Комаров	99

Глава 3. Статистическое моделирование почвенного климата. С. С. Быховец	105

3.1. Современное состояние	105
3.2. Статистический имитатор климата почвы SCLISS 2	110
3.3. Подготовка входных данных и оценка параметров модели	122
3.4. Верификация статистического генератора	127

Глава 4. Моделирование пространственной структуры древостоев.
П. Я. Грабарник	132

4.1. Роль пространственной структуры лесных экосистем на разных
уровнях моделирования	132
4.2. Модели конкуренции	135
4.3. Модели размещения деревьев, учитывающие конкурентные
отношения между соседними деревьями	137
4.4. Модели, учитывающие неоднородность распределения ресурсов,
и модели возобновления	140
4.5. Модели пространственной структуры, основанные на
маркированных гиббсовских точечных процессах	143

Глава 5. Модель биологического круговорота в лесных экосистемах	147

5.1. Базовая модель роста дерева, основанная на экологических
параметрах. О. Г. Чертов, А. С. Комаров, С. Л. Зудин, А. В. Михайлов	147
5.2. Модель популяции древесных растений с биологическим
круговоротом углерода и азота. О. Г. Чертов, А. С. Комаров, С. Л. Зудин	156
5.3. Метод Монте-Карло при анализе динамики элементов в лесной
экосистеме, источники неопределённостей и границы применимости
модели. А. С. Комаров	162
5.4. Анализ чувствительности модели. А. С. Комаров, О. Г. Чертов	174
5.5. Идентификация параметров, калибрация и верификация модели
EFIMOD. А. С. Комаров, О. Г. Чертов, Е. В. Зубкова, А. В. Михайлов	182
5.6. Программная реализация модели, версия для моделирования
динамики больших территорий, блоки рубок и внешних воздействий.
А. В. Михайлов, С. Л. Зудин, Е. В. Зудина, В. Н. Шанин	202
5.7. Визуальное исследование результатов моделирования лесных
экосистем. Г. Андриенко, Н. Андриенко	209
5.8. Моделирование динамических характеристик лесных пожаров.
А. В. Мартынкин, А. В. Михайлов	221

Глава 6. Моделирование динамики органического вещества в лесных почвах	233

6.1. Сток углерода в почву как критерий устойчивого
функционирования лесных экосистем. А. С. Комаров, О. Г. Чертов	233
6.2. Моделирование динамики органического вещества почв при
первичной сукцессии в сосновых лесах на песчаных дюнах в
Нидерландах. М. А. Надпорожская, О. Г. Чертов, Ф. Морен,
А. С. Комаров, А. В. Михайлов	241
6.3. Моделирование накопления органического вещества в почве при
зарастании отвалов карьеров Ленинградской области.
М. А. Надпорожская, Е. В. Абакумов, О. Г. Чертов	254
6.4. Применение моделей органического вещества почв и лесной
экосистемы для анализа динамики углерода в лесных почвах на
примере Ленинградской области. A. M. Лукьянов, О. Г. Чертов,
А. С. Комаров	262
6.5. Сравнительное моделирование влияния последствий лесных
пожаров, сплошных рубок и ветровалов на лесные почвы.
А. В. Михайлов, А. С. Комаров, A. M. Лукьянов, Т. С. Кубасова	273

Глава 7. Моделирование динамики углерода в лесных экосистемах при
решении различных задач	280

7.1. Анализ различных сценариев лесопользования при стабильных
внешних условиях. А. В. Михайлов, О. Г. Чертов, А. С. Комаров	280
7.2. Влияние уровней выпадения азота и климатических изменений
на различные способы ведения лесного хозяйства. А. В. Михайлов,
A. M. Лукьянов, С. С. Быховец, И. В. Припутина	297
7.3. Модельный анализ причин увеличения скорости роста лесов
Европы во второй половине XX века. Проект Recognition.
О. Г. Чертов, А. С. Комаров	305
7.4. Калибрация и применение модели EFIMOD для оценки совместного
влияния изменения климата, рубок, пожаров и инвазий вредителей в
бореальных лесах центральной Канады. Дж. Бхатти, С. Шоу,
О. Г. Чертов, А.С. Комаров, М. Аппс, A. B. Михайлов, С. С. Быховец,
М. А. Надпорожская	314
7.5. Модельная оценка динамики биоразнообразия в лесных
экосистемах. М. В. Бобровский, Л. Г. Ханина, А. С. Комаров,
А. В. Михайлов, В. Э. Смирнов, Е. М. Глухова, С. С. Быховец	323

Заключение. А. С. Комаров, О. Г. Чертов	342

Литература	345

Книги на ту же тему

Основы физики биосферы, Хильми Г. Ф., 1966
Биопродукционный процесс в лесных экосистемах Севера, Бобкова К. С., Галенко Э. П., ред., 2001
Техногенные дигрессии и восстановительные сукцессии в северотаёжных лесах, Лукина Н. В., Сухарева Т. А., Исаева Л. Г., 2005
Разнообразие почв и биоразнообразие в лесных экосистемах средней тайги, Федорец Н. Г., ред., 2006
Ускользающий мир: Экологические последствия утраты местообитаний. — 2-е изд., Хански И., 2015
Высокогорная геоэкология в моделях, Залиханов М. Ч., Коломыц Э. Г., Шарая Л. С., Цепкова Н. Л., Сурова Н. А., 2010
Мониторинг биологического разнообразия лесов России: методология и методы, Исаев А. С., ред., 2008
Лесные пользования на Северном Кавказе, Гордиенко В. А., Солнцев Г. К., 1999
Применение аэрофотосъёмки при изучении лесного и болотного мелиоративного фондов, Самойлович Г. Г., Галкина Е. А., ред., 1973
Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС, Щеглов А. И., 1999
Динамика и продуктивность субальпийских лугов Северного макросклона Киргизского хребта, Лебедева Л. П., 1984
Кислотные выпадения на территории Сибири: Расчёт и картирование допустимых нагрузок, Семёнов М. Ю., 2002
Модели в экологии, Смит Д. М., 1976
Энергия и климат: Сборник статей, 1981
Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы изменений, Израэль Ю. А., ред., 2001
Экологическая токсикология природных популяций птиц и млекопитающих Севера, Ивантер Э. В., Медведев Н. В., 2007
Климаты аридной зоны Азии, Береснева И. А., 2006

elapsed time 0.019 sec

/Наука и Техника/Экология

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему