Клеточно-автоматная модель динамики популяций и сообществ кустарничков | Cellular-automata model of the dwarf shrubs populations and communities dynamics
2015
Komarov, A.S. | Zubkova, E.V. | Frolov, P.V., Russian Academy of Sciences, Moscow Region (Russian Federation). Institute of Physical, Chemical and Biological Problems of Soil Science
俄语. Представлена вероятностная клеточно-автоматная модель развития и длительного существования популяций и сообществ кустарничков, разработанная на основе концепции дискретного описания онтогенеза растений и объединения модельных подходов в терминах вероятностных клеточных автоматов и L-систем Линденмейера. Краткое представление базовой модели позволяет оценить подход и программную реализацию. Основными переменными модели являются либо число парциальных кустов в клонах, либо площадь проективного покрытия. Модель позволяет исследовать условия самоподдержания и устойчивости ценопопуляций при разных условиях среды (недоступности части территории для заселения, мозаичности условий влажности и богатства почв). Модель дает прогноз суммарной динамики биомассы кустарничков и их фракций (побегов, листьев, корневищ, тонких корней, плодов) на основе данных, полученных при дискретном описании онтогенеза, и дополнительной информации по продуктивности фракций растений. Включение совместной динамики биомассы кустарничков и почвы в систему моделей EFIMOD круговорота углерода и азота позволяет оценить роль кустарничков в этих круговоротах, в особенности при сильных воздействиях, таких как лесные пожары и сплошные рубки, позволит дать прогноз динамики популяций и экосистемных функций кустарничков (регулирование биогеохимических циклов, поддержание биоразнообразия, участие в создании недревесной продукции) при изменении климатических условий и сильных разрушающих воздействиях (рубки, пожары), а также применить разработанные модели для исследования устойчивости и продуктивности кустарничков и их участия в круговороте углерода и азота в разных климатических и эдафических условиях.
显示更多 [+] 显示较少 [-]英语. The probabilistic cellular-automata model of development and long-time dynamics of dwarf shrub populations and communities is developed. It is based on the concept of discrete description of the plant ontogenesis and joint model approaches in terms of probabilistic cellular automata and L-systems by Lindenmayer. Short representation of the basic model allows evaluation of the approach and software implementation. The main variables of the model are a number of partial bushes in clones or area projective cover. The model allows us to investigate the conditions of self-maintenance and sustainability population under different environmental conditions (inaccessibility of the territory for settlement, mosaic moisture conditions of soil and wealth). The model provides a forecast of the total biomass dynamics shrubs and their fractions (stems, leaves, roots, fine roots, fruits) on the basis of the data obtained in the discrete description of ontogenesis and further information on the productivity of the plant fractions. The inclusion of the joint dynamics of biomass of shrubs and soil in EFIMOD models cycle of carbon and nitrogen to evaluate the role of shrubs in these circulations, especially at high impact, such as forest fires and clear cutting, allow forecasting of the dynamics of populations and ecosystem functions of shrubs (regulation of biogeochemical cycles maintaining biodiversity, participation in the creation of non-wood products) with changing climatic conditions and strong damaging effects (logging, fires); and application of the models developed to investigate the stability and productivity of shrubs and their participation in the cycle of carbon and nitrogen in different climatic and edaphic conditions.
显示更多 [+] 显示较少 [-]