Methods for Calculation and Mapping of Sustainability of Forest Ecosystems
Abstract
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.
About the Authors
E. G. Kolomyts
Institute of Ecology of the Volga River Basin, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
L. S. Sharaya
Institute of Ecology of the Volga River Basin, Russian Academy of Sciences
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Арманд А.Д. Устойчивость (гомеостатичность) географических систем к различным типам внешних воздействий // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 14–32.
2. 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.
3. Бигон М., Харпер Дж., Таунсeнд K. Экология. Особи, популяции и сообщества. Т. 2. М.: Мир, 1989. 478 с.
4. Букс И.И. Ландшафтно-экологическая характеристика зоны БАМа и устойчивость природной среды // Вопросы географии. Сб. 105. М.: Мысль, 1977. С. 81–97.
5. Глазовская М.А. Принципы классификации природных геосистем по устойчивости к техногенезу и прогнозное ландшафтно-геохимическое районирование // Устойчивость геосистем. М.: Наука, 1983. С. 61–78.
6. Глазовский Н.Ф., Арманд А.Д., ред. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. 202 с.
7. Гродзинский М.Д. Устойчивость геосистем: теоретический подход к анализу и методы количественной оценки // Изв. РАН. Сер. геогр., 1987. № 6.С. 5–15.
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.
9. Керженцев А.С. Функциональная экология. М.: Наука, 2006. 259 с.
10. Ковда В.А. Биогеохимическая концепция биосферы // Ресурсы биосферы на территории СССР. М.: Наука, 1971. С. 16–26.
11. Коломыц Э.Г. Организация и устойчивость хвойнолесных экосистем на бореальном экотоне Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 1995. № 3. С. 37–51.
12. Коломыц Э.Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 c.
13. Куприянова Т.П., ред. Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР. 333 с.
14. Логофет Д.О., Свирежев Ю.М. Концепция устойчивости биологических систем // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Т. VI. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 159–171.
15. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Изд. 7-е. М.–Л.: Гослесбумиздат, 1949. 368 с.
16. Одум Ю. Основы экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 740 с.
17. Одум Ю. Экология. В 2-х т / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. С. 328, 376.
18. Пузаченко Ю.Г. Инвариантность геосистем и их компонентов // Устойчивость геосистем. М.: Наука,1983. С. 32–41.
19. Пузаченко Ю.Г. Пространственно-временна́я иерархия геосистем с позиции теории колебаний // Вопросы географии. Сб. 127. М.: Мысль, 1986. С. 96–111.
20. Риклефс Р. Э. Основы общей экологии / Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 424 с.
21. Рожков А.А., Козак В.Т. Устойчивость лесов. М.:ВО Агропромиздат, 1989. 239 с.
22. Светлосанов В.А. Устойчивость и стабильность природных экосистем (модельный аспект). ВИНИТИ, Итоги науки и техники. Т. 8. М., 1990. 200 с.
23. Светлосанов В.А. Устойчивость природных систем к природным и антропогенным воздействиям (учебное пособие). М., 2009. 100 с.
24. Свирежев Ю.М. Устойчивость и сложность в математической экологии // Устойчивость геосистем.М.: Наука, 1983. С. 41–50.
25. Свирежев Ю.М., Елизаров Е.Я. Математическое моделирование биологических систем // Пробл. космической биологии. Т. ХХ. М.: Наука, 1972. 159 с.
26. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.
27. Сукачев В.Н. Избранные труды. Т. 1-й. Основы лесной типологии и биогеоценологии. Л.: Наука, 1972. 418 с.
28. 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.
29. Тишков А.А. Фитогенные механизмы устойчивости наземных экосистем // Факторы и механизмы устойчивости геосистем. М.: Ин-т географии АН СССР, 1989. С. 93–103.
30. Тишков А.А. Биотические механизмы устойчивости геосистем // Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1992. С. 110–120.
31. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. 327 с.
32. Федоров В.Д. Устойчивость экологических систем и ее измерение // Изв. АН СССР. Сер. биолог. 1974. № 3. С. 402–415.
33. 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.
34. Шарая Л.С. Предсказательное картирование лесных экосистем в геоэкологии // Поволжский экологический журнал. 2009. № 3. С. 249–257.
35. Шарый П.А. Ряды стабильностей пар элементов в серой лесной почве // Биосферные функции почвенного покрова. Пущино: SYNCHROBOOK, 2010, Ч. 3. С. 347–349.
36. Эшби У.Р. Введение в кибернетику / Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. 432 с.
37. Allen D.M. The relationship between variable selection and data augmentation and a method for prediction // Technometrics. 1974. V. 16. P. 125–127.
38. Diaz S., Cabido M. Vive la difference: plant functional diversity matters to ecosystem processes // Trends Ecol. Evol. 2001. V. 16. P. 646–655.
39. Holling C.S. Resilience and stability of ecosystems // Ann. Rev. Ecol. 1973. V. 4. P. 1–23.
40. 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.
41. MacArtur R.U. Fluctuations of animal populations and a measure of community stability // Ecology. 1955. V. 36. P. 533–536.
42. Peterson G., Allen C.R., Holling C.S. Ecological resilience, biodiversity and scale // Ecosystems. 1998. V. 1. P. 6–18.
43. 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.
44. 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/.
45. Shary P.A., Sharaya L.S., Mitusov A.V. Fundamental quantitative methods of land surface analysis // Geoderma. 2002. V. 107. № 1–2.
46. 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.
Review
For citations:
Kolomyts E.G., Sharaya L.S. Methods for Calculation and Mapping of Sustainability of Forest Ecosystems. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2013;(6):126-137. (In Russ.)
Views:
614
Email this article 
