Подходы к построению моделей динамики древесных сообществ

А.Н. Колобов

Аннотация


В работе рассмотрены различные подходы построения моделей динамики лесных экосистем, сформировавшиеся на сегодняшний день. Показаны основные типы моделей и их характеристики. Приведена подробная классификация моделей древесных сообществ по степени детализации и дано их краткое описание. Обсуждаются наиболее перспективные направления развития рассматриваемого леса.

Ключевые слова


модели древесных сообществ; индивидуально-ориентированные модели; классификация моделей; основные подходы моделирования леса

Полный текст:

PDF

Литература


Апонин Ю.М., Апонина Е.А., Кузнецов Ю.А. Математическое моделирование пространственно-временной динамики возрастной структуры популяции растений // Математическая биология и биоинформатика. 2006. Т. 1, № 1. С. 1–16.

Борисов А.Н., Иванов В.В. Имитационное моделирование динамики темнохвойных древостоев при выборочных рубках // Хвойные бореальные зоны. 2008. Т. 25, № 1–2. С. 135–140.

Карев Г.П. Математическая модель роста в светолимитированных древостоях // Журнал общей биологии. 1983. Т. 44, № 4. С. 474–479.

Карев Г.П., Скоморовский Ю.И. Моделирование динамики однопородных древостоев // Сибирский экологический журнал. 1999. № 4. С. 403–417.

Князьков В.В., Логофет Д.О., Турсунов Р.Д. Неоднородная марковская модель сукцессии растительности в заповеднике «Тигровая балка» // Математическое моделирование популяций растений и фитоценозов / под ред. Д.О. Логофета. М.: Наука, 1992. С. 37–48.

Колобов А.Н. Индивидуально-ориентированная модель динамики древесных сообществ // Известия Самарского Научного центра РАН. 2009. Т. 11, № 1(7). С. 1477–1486.

Колобов А.Н. Численно-аналитическое исследование модели роста дерева в условиях конкуренции за свет // Математическая биология и биоинформатика. 2012. Т. 7, № 1. С. 125–138.

Колобов А.Н., Фрисман Е.Я. Моделирование процессов конкурентного взаимодействия в древесных сообществах // Сибирский журнал индустриальной математики. 2009. Т. 12, № 4 (40). С. 79–91.

Комаров А.С. Математические модели в популяционной биологии растений // Ценопопуляции растений. Очерки популяционной биологии растений / Л.А. Жукова, Л.Б. Заугольнова, А.С. Комаров, О.В. Смирнова. М.: Наука, 1988. С. 137–155.

Корзухин М.Д. Возрастная динамика популяции деревьев, являющихся сильными эдификаторами // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. № 3. С. 162–178.

Кузнецов В.И., Козлов Н.И., Хомяков П.М. Математическое моделирование эволюции леса для целей управления лесным хозяйством. М.: ЛЕНАНД, 2005. 232 с.

Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах / отв. ред. В.Н. Кудеяров. М.: Наука, 2007. 380 с.

Полетаев И.А. О математических моделях роста // Физиология приспособления растений к почвенным условиям. Новосибирск: Наука, 1973. С. 7–24.

Полетаев И.А. Проблемы кибернетики. М.: Наука, 1966. T. 16. C. 171–190.

Хильми Г.Ф. Энергетика и продуктивность растительного покрова суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 62 с.

Хомяков П.М., Конищев В.Н., Пегов С.А. и др. Геоэкологическое моделирование для целей управления природопользованием в условиях изменений природной среды и климата. М.: УРСС, 2002. 398 с.

Чертов О.Г. Математическая модель экосистемы одного растения // Журнал общей биологии. 1983. Т. 44, № 3. С. 406–414.

Чумаченко С.И. Моделирование динамики многовидовых разновозрастных лесных ценозов // Журнал общей биологии. 1998. Т. 59, № 4. С. 363–376.

Antonovsky M.Ya., Aponina E.A., Kuznetsov Yu.A. Spatial-temporal structure of mixed-age forest boundary: the simplest mathematical model. WP-89-54. IIASA. Laxenburg. Austria. 1989.

Bertalanffy L. Unterschungen uber die Gesetzlich beit des Wachstums. VII. Stoffwechseltypen und Wachstumstypen // Biologisches Zentralblatt. 1941. V. 61. P. 510–532.

Botkin D.B. Forest Dynamics: An Ecological Model. Oxford University Press. Oxford and New York. 1993. 309 p.

Botkin D.B., Jamak J.F., Wallis J.R. Some ecological consequences of a computer model of forest growth // Journal Ecology. 1972. V. 60. P. 849–873.

Bugmann H. A review of forest gap models // Clim. Chang. 2001. V. 51. P. 259–305.

Buongiorno J. et al. Growth and management of mixedspecies, uneven-aged forests in French Jura: implications for economic returns and tree diversity // For. Sci. 1995. V. 41. P. 397–429.

Caswell H. Matrix population models: construction, analysis and interpretation. Second Edition. Sinauer Associates. Sunderland. Massachusetts. USA. 2001. 722 p.

Chave J. Study of structural, successional and spatial patterns in tropical rain forests using TROLL, a spatially explicit forest model // Ecol. Model. 1999. V. 124. P. 233–254.

Cherrill A.J. Predicting the distributions of plant species at the regional scale: a hierarchical matrix-model // Landsc. Ecol. 1995. V. 10(4). P. 197–207.

Chertov O.G., Komarov A.S., Karev G.P. Modern Approaches in Forest Ecosystem Modelling // European Forest Institute Research Report N8. Leiden, Boston, Kцln. Brill. 1999. 130 p.

Courbaud B. et al. Evaluating thinning strategies using a Tree Distance Dependent Growth Model: some examples based on the CAPSIS software «Uneven-Aged Spruce Forests» module // Forest Ecology and Management. 2001. V. 145. P. 15–28.

Dixon R.K. et al. Process Modeling of Forest Growth Responses to Environ-mental Stress. Timber Press. Portland. OR. 1990. 441 p.

Hasenauer H., Burgmann M., Lexer M.J. Konzepte der Waldцkosystemmodellierung. Cent. bl. gesamte Forstwes. 2000. V. 117 (3/4). P. 137–164.

Huth A., Ditzer T. Simulation of the growth of a lowland Dipterocarp rain forest with FORMIX 3 // Ecol. Model. 2000. V. 134. P. 1–25.

Kimmins J.P., Mailly D., Seely B. Modelling forest ecosystem net primary production: the hybrid simulation approach used in FORECAST // Ecological Modelling. 1999. V. 122. P. 195–224.

Komarov A.S., Palenova M.M., Smirnova O.V. The concept of discrete description of plant ontogenesis and cellular automata models of plant populations // Ecological Modelling. 2003. V. 170. P. 427–439.

Landsberg J.J., Coops N.C. Modeling forest productivity across large areas and long periods // Natural Resource Modeling. 1999. V. 12. P. 383–411.

Landsberg J.J., Gower S.T. Application of Physiological Ecology to Forest Management. Academic Press. San Diego. CA. 1997. 354 p.

Landsberg, J. Modelling forest ecosystems: start of the art, challenges, and future directions // Canadian Journal of Forest Research. 2003. V. 33. P. 385–397.

Liu J., Ashton P.S. FORMOSAIC: an individual-based spatially explicit model for simulating forest dynamics in landscape mosaics // Ecol. Model. 1998. V. 106. P. 177–200.

Liu J., Ashton P.S. Individual-based simulation models for forest succession and management // Forest Ecol. Manage. 1995. V. 73. P. 157–175.

Logofet D.O., Lesnaya E.V. The mathematics of Markov models: what Markov chains can really predict in forest successions // Ecol. Model. 2000. V. 126. P. 285–298.

MacKinney A.L., Chaiken L.E. Volume, yield and growth of loblolly pine in the mid-Atlantic coastal region // Appalachian Forest Expt. Sta., 1939, Techn. Note 33. 30 p.

Newnham R.M. The Development of a Stand Model for Douglas-fir, Ph.D. thesis, University of British Columbia. Vancouver. Canada. 1964.

Peng C.H. Growth and yield models for uneven-aged stands: Past, present, and future // Forest Ecology and Management. 2000. V. 132. P. 259–279.

Peng C.H., Wen X. Forest simulation models // Computer Applications in Sustainable Forest Management: Including Perspectives on Collaboration and Integration. Springer. Printed in the Netherlands. 2006. P. 101–125.

Porte A., Bartelink H.H. Modeling mixed forest growth: a review of models for forest management // Ecol. Model. 2002. V. 150. P. 141–188.

Pretzsch H., Dursky J. Growth reaction of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst) and European beech (Fagus silvatica L.) to possible climatic changes in Germany // Forstw. Cbl. 2002. V. 121. P. 145–154.

Shugart H.H., Smith T.M. A review of forest path models and their application to global change research // Climatic Change. 1996. V. 34. P. 131–153.

Starfield A.M., Chapin F.S. Model of transient changes in arctic a boreal vegetation in response to climate and land use change // Ecol. Appl. 1996. V. 6 (3). P. 842–864.

Sterba H., Blab A., Katzensteiner K. Adapting an individual tree growth model for Norway spruce (Picea abies L. Karst.) in pure and mixed species stands // Forest Ecology and Management. 2002. V. 159. P. 101–110.

Vuokila Y. Functions for variable density yield tables of pine based on temporary sample plots. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae. 1965. V. 60. P. 1–86.

Yemshanov D., Perera A. A spatially explicit stochastic model to simulate boreal forest cover transitions: general structure and properties // Ecological Modelling. 2002. V. 150. P. 189–209.

Zhou X. et al. Predicting forest growth and yield in northeastern Ontario using the process-based model of TRIPLEX1.0 // Canadian Journal of Forest Research. 2005. V. 35. P. 2268–2280.


Ссылки

  • Ссылки не определены.