sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-6975sergeogr-84Research ArticleГеоинформационные системы и картографированиеGeoinformation Systems and MappingsМЕТОДЫ ИСЧИСЛЕНИЯ И КАРТОГРАФИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМMethods for Calculation and Mapping of Sustainability of Forest EcosystemsКоломыцЭ. Г.KolomytsE. G.ШараяЛ. С.SharayaL. S.Институт экологии Волжского бассейна РАНРоссияInstitute of Ecology of the Volga River Basin, Russian Academy of SciencesRussian Federation20132006201506126137Copyright © Коломыц Э.Г., Шарая Л.С., 20152015Коломыц Э.Г., Шарая Л.С.Kolomyts E.G., Sharaya L.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/84

Изложена итерационная процедура количественной оценки потенциальной устойчивости лесных экосистем как интегрального параметра их функционирования. Получены статистически значимые уравнения связей индексов устойчивости с параметрами биологического круговорота и факторами среды. Для одного из районов Среднего Поволжья представлены крупномасштабные карты-матрицы резистентной и упруго-пластичной устойчивости лесных биогеоценозов, которые характеризуют соответственно их чувствительность к изменениям климата и последующий сукцессионно-восстановительный потенциал.

Brief review of the state of the problem of stability in forest ecology is presented, and the known mathematical models of ecosystem sustainability are estimated in the context of their applicability to landscape-ecological systems. The iterative procedure of quantifying the potential sustainability of forest biogeocenosis as integral elementary chronological units of the biosphere is presented. Statistically signifi cant equations have been obtained for the relations between the stability indices of forest biogeocenosis and their metabolic parameters and environmental factors. The presented large-scale matrix maps of resistance and resilience stability of forest communities (by the example of Samarskaya Luka) characterizes their sensitivity to climatic changes and subsequent succession-restoration potential, respectively.

РФФИReferencesАрманд А.Д. Устойчивость (гомеостатичность) географических систем к различным типам внешних воздействий // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 14–32.Арманд А.Д. Устойчивость (гомеостатичность) географических систем к различным типам внешних воздействий // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 14–32.Арманд Д.Л., Преображенский В.С., Арманд А.Д. Природные комплексы и современные методы их изучения // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1969. № 5. С. 5–16.Арманд Д.Л., Преображенский В.С., Арманд А.Д. Природные комплексы и современные методы их изучения // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1969. № 5. С. 5–16.Бигон М., Харпер Дж., Таунсeнд K. Экология. Особи, популяции и сообщества. Т. 2. М.: Мир, 1989. 478 с.Бигон М., Харпер Дж., Таунсeнд K. Экология. Особи, популяции и сообщества. Т. 2. М.: Мир, 1989. 478 с.Букс И.И. Ландшафтно-экологическая характеристика зоны БАМа и устойчивость природной среды // Вопросы географии. Сб. 105. М.: Мысль, 1977. С. 81–97.Букс И.И. Ландшафтно-экологическая характеристика зоны БАМа и устойчивость природной среды // Вопросы географии. Сб. 105. М.: Мысль, 1977. С. 81–97.Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 61–78.Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 61–78.Глазовский Н.Ф., Арманд А.Д., ред. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. 202 с.Глазовский Н.Ф., Арманд А.Д., ред. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. 202 с.Гродзинский М.Д. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки // Изв. РАН. Сер. геогр., 1987. № 6.С. 5–15.Гродзинский М.Д. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки // Изв. РАН. Сер. геогр., 1987. № 6.С. 5–15.Зейдис И.М., Кружалин В.И., Симонов Ю.Г. и др. Общие свойства динамики геосистем // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2001. № 4. С. 3–8.Зейдис И.М., Кружалин В.И., Симонов Ю.Г. и др. Общие свойства динамики геосистем // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 2001. № 4. С. 3–8.Керженцев А.С. Функциональная экология. М.: Наука, 2006. 259 с.Керженцев А.С. Функциональная экология. М.: Наука, 2006. 259 с.Ковда В.А. Биогеохимическая концепция биосферы // Ресурсы биосферы на территории СССР. М.: Наука, 1971. С. 16–26.Ковда В.А. Биогеохимическая концепция биосферы // Ресурсы биосферы на территории СССР. М.: Наука, 1971. С. 16–26.Коломыц Э.Г. Организация и устойчивость хвойнолесных экосистем на бореальном экотоне Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 1995. № 3. С. 37–51.Коломыц Э.Г. Организация и устойчивость хвойнолесных экосистем на бореальном экотоне Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 1995. № 3. С. 37–51.Коломыц Э.Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 c.Коломыц Э.Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 c.Куприянова Т.П., ред. Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР. 333 с.Куприянова Т.П., ред. Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР. 333 с.Логофет Д.О., Свирежев Ю.М. Концепция устойчивости биологических систем // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. VI. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 159–171.Логофет Д.О., Свирежев Ю.М. Концепция устойчивости биологических систем // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. VI. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 159–171.Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Изд. 7-е. М.–Л.: Гослесбумиздат, 1949. 368 с.Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Изд. 7-е. М.–Л.: Гослесбумиздат, 1949. 368 с.Одум Ю. Основы экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 740 с.Одум Ю. Основы экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 740 с.Одум Ю. Экология. В 2-х т / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. С. 328, 376.Одум Ю. Экология. В 2-х т / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. С. 328, 376.Пузаченко Ю.Г. Инвариантность геосистем и их компонентов // Устойчивость геосистем. М.: Наука,1983. С. 32–41.Пузаченко Ю.Г. Инвариантность геосистем и их компонентов // Устойчивость геосистем. М.: Наука,1983. С. 32–41.Пузаченко Ю.Г. Пространственно-временна́я иерархия геосистем с позиции теории колебаний // Вопросы географии. Сб. 127. М.: Мысль, 1986. С. 96–111.Пузаченко Ю.Г. Пространственно-временна́я иерархия геосистем с позиции теории колебаний // Вопросы географии. Сб. 127. М.: Мысль, 1986. С. 96–111.Риклефс Р. Э. Основы общей экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 424 с.Риклефс Р. Э. Основы общей экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 424 с.Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов. М.:ВО Агропромиздат, 1989. 239 с.Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов. М.:ВО Агропромиздат, 1989. 239 с.Светлосанов В.А. Устойчивость и стабильность природных экосистем (модельный аспект). ВИНИТИ, Итоги науки и техники. Т. 8. М., 1990. 200 с.Светлосанов В.А. Устойчивость и стабильность природных экосистем (модельный аспект). ВИНИТИ, Итоги науки и техники. Т. 8. М., 1990. 200 с.Светлосанов В.А. Устойчивость природных систем к природным и антропогенным воздействиям (учебное пособие). М., 2009. 100 с.Светлосанов В.А. Устойчивость природных систем к природным и антропогенным воздействиям (учебное пособие). М., 2009. 100 с.Свирежев Ю.М. Устойчивость и сложность в математической экологии // Устойчивость геосистем.М.: Наука, 1983. С. 41–50.Свирежев Ю.М. Устойчивость и сложность в математической экологии // Устойчивость геосистем.М.: Наука, 1983. С. 41–50.Свирежев Ю.М., Елизаров Е.Я. Математическое моделирование биологических систем // Пробл. космической биологии. Т. ХХ. М.: Наука, 1972. 159 с.Свирежев Ю.М., Елизаров Е.Я. Математическое моделирование биологических систем // Пробл. космической биологии. Т. ХХ. М.: Наука, 1972. 159 с.Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.Сукачев В.Н. Избранные труды. Т. 1-й. Основы лесной типологии и биогеоценологии. Л.: Наука, 1972. 418 с.Сукачев В.Н. Избранные труды. Т. 1-й. Основы лесной типологии и биогеоценологии. Л.: Наука, 1972. 418 с.Тимофеев-Ресовский Н.В., Тюрюканов А.Н. Об элементарных биохорологических подразделениях биосферы // Бюлл. МОИП. Т. LXXI. Вып. 1. М.: Изд-во МГУ. 1966. С. 123–132.Тимофеев-Ресовский Н.В., Тюрюканов А.Н. Об элементарных биохорологических подразделениях биосферы // Бюлл. МОИП. Т. LXXI. Вып. 1. М.: Изд-во МГУ. 1966. С. 123–132.Тишков А.А. Фитогенные механизмы устойчивости наземных экосистем // Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР, 1989. С. 93–103.Тишков А.А. Фитогенные механизмы устойчивости наземных экосистем // Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР, 1989. С. 93–103.Тишков А.А. Биотические механизмы устойчивости геосистем // Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. С. 110–120.Тишков А.А. Биотические механизмы устойчивости геосистем // Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. С. 110–120.Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. 327 с.Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. 327 с.Федоров В.Д. Устойчивость экологических систем и ее измерение // Изв. АН СССР. Сер. биолог. 1974. № 3. С. 402–415.Федоров В.Д. Устойчивость экологических систем и ее измерение // Изв. АН СССР. Сер. биолог. 1974. № 3. С. 402–415.Федоров В.Д. Концепция устойчивости биологических систем // Всесторонний анализ окружающей среды. Труды совет.-америк. симпозиума. Тбилиси, 25–29 марта 1974 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. С. 207–2017.Федоров В.Д. Концепция устойчивости биологических систем // Всесторонний анализ окружающей среды. Труды совет.-америк. симпозиума. Тбилиси, 25–29 марта 1974 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. С. 207–2017.Шарая Л.С. Предсказательное картирование лесных экосистем в геоэкологии // Поволжский экологический журнал. 2009. № 3. С. 249–257.Шарая Л.С. Предсказательное картирование лесных экосистем в геоэкологии // Поволжский экологический журнал. 2009. № 3. С. 249–257.Шарый П.А. Ряды стабильностей пар элементов в серой лесной почве // Биосферные функции почвенного покрова. Пущино: SYNCHROBOOK, 2010, Ч. 3. С. 347–349.Шарый П.А. Ряды стабильностей пар элементов в серой лесной почве // Биосферные функции почвенного покрова. Пущино: SYNCHROBOOK, 2010, Ч. 3. С. 347–349.Эшби У.Р. Введение в кибернетику / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. 432 с.Эшби У.Р. Введение в кибернетику / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. 432 с.Allen D.M. The relationship between variable selection and data augmentation and a method for prediction // Technometrics. 1974. V. 16. P. 125–127.Allen D.M. The relationship between variable selection and data augmentation and a method for prediction // Technometrics. 1974. V. 16. P. 125–127.Diaz S., Cabido M. Vive la difference: plant functional diversity matters to ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2001. V. 16. P. 646–655.Diaz S., Cabido M. Vive la difference: plant functional diversity matters to ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2001. V. 16. P. 646–655.Holling C.S. Resilience and stability of ecosystems // Ann. Rev. Ecol. 1973. V. 4. P. 1–23.Holling C.S. Resilience and stability of ecosystems // Ann. Rev. Ecol. 1973. V. 4. P. 1–23.Loreau M., Downing A., Emmerson M., et al. A new look at the relationship between diwersity and stability // Biodiversity and ecosystem functioning. Oxford University Pres. Oxford. UK. 2002. P. 79–91.Loreau M., Downing A., Emmerson M., et al. A new look at the relationship between diwersity and stability // Biodiversity and ecosystem functioning. Oxford University Pres. Oxford. UK. 2002. P. 79–91.MacArtur R.U. Fluctuations of animal populations and a measure of community stability // Ecology. 1955. V. 36. P. 533–536.MacArtur R.U. Fluctuations of animal populations and a measure of community stability // Ecology. 1955. V. 36. P. 533–536.Peterson G., Allen C.R., Holling C.S. Ecological resilience, biodiversity and scale // Ecosystems. 1998. V. 1. P. 6–18.Peterson G., Allen C.R., Holling C.S. Ecological resilience, biodiversity and scale // Ecosystems. 1998. V. 1. P. 6–18.Pike R.A. Bibliography of Terrain Modelling (Geomorphometry), the Quantitative Representation of Topography – Supplement 4.0. Open-fi le report 02-465, U.S. Geological Survey, 2002. – PDF fi le at this website: http://wrgis.wr.usgs.gov/wgmt/sfbay/ pike.html.Pike R.A. Bibliography of Terrain Modelling (Geomorphometry), the Quantitative Representation of Topography – Supplement 4.0. Open-fi le report 02-465, U.S. Geological Survey, 2002. – PDF fi le at this website: http://wrgis.wr.usgs.gov/wgmt/sfbay/ pike.html.Shary P.A. Personal research website on geomorphometry and applications. 2006. Website: http://www.giseco.info/. На русском языке вебсайт http://www.esti-map.ru/.Shary P.A. Personal research website on geomorphometry and applications. 2006. Website: http://www.giseco.info/. На русском языке вебсайт http://www.esti-map.ru/.Shary P.A., Sharaya L.S., Mitusov A.V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis // Geoderma. 2002. V. 107. № 1–2.Shary P.A., Sharaya L.S., Mitusov A.V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis // Geoderma. 2002. V. 107. № 1–2.Thompson I., Mackey B., McNulty S., Mosseler A. Forest Resilience, Biodiversity, and Climate Change. A synthesis of the biodiversity/resilience/stability relationship in forest ecosystems. Secretariat of the Convention on Biological Diversity, Montreal. Technical Series. 2009. № 43. 67 p.Thompson I., Mackey B., McNulty S., Mosseler A. Forest Resilience, Biodiversity, and Climate Change. A synthesis of the biodiversity/resilience/stability relationship in forest ecosystems. Secretariat of the Convention on Biological Diversity, Montreal. Technical Series. 2009. № 43. 67 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.