AGRIS - 

2023

Salugin, A.N.

The original concept of system dynamics was used in the development of simulation models reflecting the dynamics (successions) of pasture ecosystems. The time dynamics of the soil and vegetation cover of the natural pastures of the Black Lands of Kalmykia reflects the degradation processes that are studied by simulation modeling. The processes of pasture degradation in the subarid belt of Southern Russia were described by ordinary differential equations. The dynamics of changes in effective coatings for phytocenoses of pastures of Black Lands in the process of degradation was traced from the original pastures to complete desertification. Analytical solutions for various conditions of succession dynamics in the degradation of natural pasture lands are a convenient test for assessing the adequacy of simulation modeling. The initial time periods of space observations of effective coatings of phytocenoses were used to parameterize the simulation models. The models are implemented in the AnyLogic simulation system. The model development process is based on visual programming using the graphical user interface. Information flows in the Anylogic environment are redistributed over time through a system of storage devices interconnected by an oriented graph of the model. A computational experiment was used for an indicative (qualitative) assessment of ecosystem sustainability. The results of analytical modeling using ordinary differential equations and simulation modeling showed a high identity. The study of the dynamics of pasture ecosystems using a variation experiment demonstrates a possibility of visual (cognitive) selection of the parameters of the model that determines the conditions of stationarity of pasture ecosystems. Studying the dynamics of successions of pasture phytocnoses by this method opens up new opportunities for solving problems of optimal use of biological resources and sustainability of pasture ecosystems. | Оригинальная концепция системной динамики использована при разработке имитационных моделей, отражающих динамику (сукцессии) пастбищных экосистем. Временная динамика почвенно-растительного покрова естественных пастбищ Чёрных земель Калмыкии отражает деградационные процессы, которые исследуются имитационным моделированием. Процессы деградации пастбищ в субаридном поясе юга России описывали обыкновенными дифференциальными уравнениями. Динамику изменения эффективных покрытий для фитоценозов пастбищ Чёрных земель в процессе деградации прослеживали от исходных пастбищ до полного опустынивания. Аналитические решения для различных условий сукцессионной динамики при деградации естественных пастбищных угодий представляются удобным тестом при оценке адекватности имитационного моделирования. Исходные временные ряды космических наблюдений за эффективными покрытиями фитоценозов использовали для параметризации имитационных моделей. Модели реализованы в системе имитационного моделирования AnyLogic. Процесс разработки модели основан на визуальном программировании с использованием графического интерфейса пользователя. Информационные потоки в среде AnyLogic перераспределяются с течением времени по системе накопителей, связанных между собой ориентированным графом модели. Вычислительный эксперимент использовали для ориентировочной (качественной) оценки экосистемной устойчивости. Результаты аналитического моделирования с использованием обыкновенных дифференциальных уравнений и имитационное моделирование показали высокую идентичность. Исследование динамики пастбищных экосистем с использованием вариационного эксперимента демонстрирует возможность визуального (когнитивного) подбора параметров модели, отвечающей условиям стационарности пастбищных экосистем. Изучение динамики сукцессий пастбищных фитоценозов рассматриваемым методом открывает новые возможности для решения задач оптимального использования биоресурсов и устойчивости пастбищных экосистем.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Belov, L.A. | Gavrilenko, A.N. | Kotova, V.S. | Zalesov, S.V.

It is analyzed the success of creating amenity planting objects using the Siberian pine (Pinus sibirica Do Tour) in the condition of Yekaterinburg-city located in the middle Urals taiga forestry region). Based on the complete listing materials, the main taxation indicators of Siberian pine artificial plantations as well as the survival of the trees 2 years after planting were determined. It has been established that Siberian pine is able to form fully fledged biogroups even on the construction disturbed lands. At the age of 48 years the stand has an average height of 143 m with an average diameter of 1.1 sm. The planting density of Siberian pine is 680 pieces per ha with a total stock of 187 cubic meters per ha. Siberian pine trees are in excellent condition and have entered the seed formation phase. To speed up the seed formation by the Siberian pine trees, it is possible to use seedlings with grafted on to them cuttings taken from mature trees. Due to this, the first cones are formed in the planted trees already in the second or third year after planting. Taking into account the slow growth rate of Siberian pine at a young age and the overgrowth of plantings with grassy vegetation, it is recommended to manage the plantings, namely to mow the grass periodically and to take measures aimed at preventing grass fires. | Проанализирована успешность создания объектов озеленения с использованием сосны сибирской (Pinus sibirica Do Tour.) в условиях Екатеринбурга (Средне-Уральский таежный лесохозяйственный район). На основании материалов сплошного перечета определены основные таксационные показатели искусственных насаждений сосны сибирской, а также сохранность растений спустя 2 года после посадки (2021-2022 гг.). Установлено, что даже на нарушенных при строительстве землях сосна сибирская способна сформировать полноценные биогруппы и в 48-летнем возрасте имеет среднюю высоту 14,3 м при среднем диаметре 21,1 см. Густота посадок сосны сибирской составляет 680 шт./га при общем запасе 187 м3/га. Деревья сосны сибирской характеризуются прекрасным состоянием и вступили в фазу семеношения. Ускорить семеношение сосны сибирской можно, используя саженцы с привитыми на них черенками, взятыми со взрослых деревьев. При этом первые шишки формируются у высаженных экземпляров уже на 2–3-й год после посадки. Учитывая медленный рост сосны сибирской в молодом возрасте и зарастание посадок травянистой растительностью, рекомендуют проведение агротехнических уходов, заключающихся в периодическом выкашивании травы и проведении мероприятий, направленных на недопущение травяных пожаров.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation