AGRIS - 

Data provenance by Country

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

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. | 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.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Borisov, A.N. | Ivanov, V.V. | Ekimov, E.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science

The method for evaluation of the space resource distribution in an ecological niche between an individuals and communities is shown. The method is based on allocation of areas in which each individual or community have the dominating area (DA) in spatial sharing of the resource. Realization of the method is shown on examples of the analysis of existential dynamics of a field vole (Microtus gregalis) colonies and the analysis of horizontal structure of pine tree stand. The method gives an adequate estimation of a resource sharing between individuals and communities. It is shown that methods, based on determination of the areas of growth, give their systematic overestimation for individuals of small sizes, and underestimation for bigger individuals. The DA doesn't show such divergences. Close dependence of DBH on the area of their DA (R2=0.79) for a studied pine tree stand is found. Modeling based on spatial sharing of a resource can be used for the description of a separate individuals' growth dynamics in the tree stand, and studying the tree stand growth. Data on splitting the territory on DA of field vole colonies allows to analyze existential process of settling by population of territories and to receive quantitative indices on development of dumps on different phases of number dynamics. The developed method allows to study spatial sharing of the territory and estimate the real capacity of habitats for different animal and plant species. | Предложен метод оценки пространственного распределения ресурса в экологической нише между особями и сообществами. Метод основан на выделении областей доминирования (ОД), в которых каждая особь или сообщество оказывают доминирующее влияние в пространственном освоении ресурса. Реализация метода продемонстрирована на примерах анализа пространственно-временной динамики колоний узкочерепной полевки (Microtus gregalis) и анализа горизонтальной структуры соснового древостоя. Метод дает адекватную оценку распределения ресурса между особями и сообществами. Показано, что методы, основанные на определении площадей роста, дают систематическое их завышение для особей малых размеров и занижение для крупных особей. Оценки, полученные на основе ОД, таких расхождений не дают. Для исследуемого древостоя выявлена тесная зависимость диаметра ствола деревьев от площади их ОД (R2 = 0.79). Имитационное моделирование на основе информации по пространственному распределению ресурса может выступить инструментом как для описания динамики роста отдельных особей в древостое, так и выявления закономерностей роста древостоя. Данные по разбиению территории на ОД колоний узкочерепной полевки позволяют анализировать пространственно-временной процесс заселения популяцией территории и получить количественные показатели по освоению отвалов на разных фазах динамики численности. Разработанный метод позволяет изучать пространственное освоение территории и оценивать реальную емкость местообитаний для различных видов животных и растений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation