Аннотация:
Представлено описание модели продукционного процесса, являющейся модификацией хорошо известной модели 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth), которая позволяет рассчитать продукцию биомассы отдельного дерева в зависимости от количества полученных им ресурсов: почвенного азота и фотосинтетически активной радиации. Модель использует понятие модификаторов – функций, описывающих зависимость продуктивности от количественной характеристики определенных факторов окружающей среды (температуры и влажности воздуха, запаса воды в почве, концентрации углекислого газа в воздухе). В рамках развития модели были введены более детализированные функции отклика на температуру воздуха, влажность почвы и количество азота, потребляемого деревом из почвы. Введена новая процедура расчета эффективности поглощения фотосинтетически активной радиации, учитывающая различие между светолюбивыми и теневыносливыми видами. Для описания распределения прироста биомассы между органами дерева были использованы ранговые распределения. Оценены параметры модели для 12 наиболее распространенных видов деревьев Европейской части Российской Федерации. Разработанная модель была использована для усовершенствования блока расчета продуктивности в модели лесной экосистемы EFIMOD 2. Проведено тестирование работы модели в широком диапазоне экологических условий.
Ключевые слова:
продуктивность, функции отклика, смешанные леса, распределение прироста.
Исследования, положенные в основу данной статьи (сбор литературного материала, построение концептуальной схемы модели, параметризация функций откликов), и подготовка текста рукописи выполнены при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 18-14-00362.
В модели использованы параметры функции отклика на влажность почвы, уточнение которых выполнено С.С. Быховцем в рамках работы по теме государственного задания AAAA-A18-118013190176-2. Уточнение структуры функции отклика на доступный азот почвы выполнено О.Г. Чертовым в рамках международного сотрудничества ИФХиБПП РАН. Включенные в модель биологические параметры дуба были ранее получены по литературным данным Е.В. Ручинской в рамках темы ГЗ ЦЭПЛ РАН № АААА-А18-118052590019-7 “Методические подходы к оценке структурной организации и функционирования лесных экосистем”.
Материал поступил в редакцию 08.10.2018, 01.02.2019, опубликован 12.02.2019
Тип публикации:
Статья
УДК:
57.033,045; 574.45
Образец цитирования:
В. Н. Шанин, П. Я. Грабарник, С. С. Быховец, О. Г. Чертов, И. В. Припутина, М. П. Шашков, Н. В. Иванова, М. Н. Стаменов, П. В. Фролов, Е. В. Зубкова, Е. В. Ручинская, “Параметризация модели продукционного процесса для доминирующих видов деревьев Европейской части РФ в задачах моделирования динамики лесных экосистем”, Матем. биология и биоинформ., 14:1 (2019), 54–76
\RBibitem{ShaGraByk19}
\by В.~Н.~Шанин, П.~Я.~Грабарник, С.~С.~Быховец, О.~Г.~Чертов, И.~В.~Припутина, М.~П.~Шашков, Н.~В.~Иванова, М.~Н.~Стаменов, П.~В.~Фролов, Е.~В.~Зубкова, Е.~В.~Ручинская
\paper Параметризация модели продукционного процесса для доминирующих видов деревьев Европейской части РФ в задачах моделирования динамики лесных экосистем
\jour Матем. биология и биоинформ.
\yr 2019
\vol 14
\issue 1
\pages 54--76
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/mbb372}
\crossref{https://doi.org/10.17537/2019.14.54}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mbb372
https://www.mathnet.ru/rus/mbb/v14/i1/p54
Эта публикация цитируется в следующих 8 статьяx:
V. Lisitsyn, N. Kamalova, N. Evsikova, N. Matveev, N. Yakovenko, S. Ignatieva, D. Ushakov, “Thermodynamic substantiation of ecological-physiological modeling”, BIO Web Conf., 93 (2024), 01002
V. N. Shanin, I. V. Priputina, P. V. Frolov, D. N. Tebenkova, S. S. Bykhovets, S. I. Chumachenko, “Predictions of Carbon Stock in the Southern Moscow Region Forests Under Different Forest Use Scenarios”, Lesovedenie, 2024, № 2, 126
V. N. Shanin, I. V. Priputina, P. V. Frolov, D. N. Tebenkova, S. S. Bykhovets, S. I. Chumachenko, “Predictions of Carbon Stock in Forests of the Southern Moscow Region under Different Scenarios of Forest Use”, Contemp. Probl. Ecol., 17:7 (2024), 1030
Oleg Chertov, Yakov Kuzyakov, Irina Priputina, Pavel Frolov, Vladimir Shanin, Pavel Grabarnik, “Modelling the Rhizosphere Priming Effect in Combination with Soil Food Webs to Quantify Interaction between Living Plant, Soil Biota and Soil Organic Matter”, Plants, 11:19 (2022), 2605
V. Shanin, A. Juutinen, A. Ahtikoski, P. Frolov, O. Chertov, J. Ramo, A. Lehtonen, R. Laiho, P. Makiranta, M. Nieminen, A. Lauren, S. Sarkkola, T. Penttila, B. Tupek, R. Makipaa, “Simulation modelling of greenhouse gas balance in continuous-cover forestry of Norway spruce stands on nutrient-rich drained peatlands”, For. Ecol. Manage., 496 (2021), 119479
V I Lisitsyn, N N Matveev, V V Saushkin, “Ecological and physiological modelling of mixed stand dynamics”, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 875:1 (2021), 012042
Shanin V., Grabarnik P., Shashkov M., Ivanova N., Bykhovets S., Frolov P., Stamenov M., “Crown Asymmetry and Niche Segregation as An Adaptation of Trees to Competition For Light: Conclusions From Simulation Experiments in Mixed Boreal Stands”, Math. Comput. For. Nat.-Resour. Sci., 12:1 (2020), 26–49
Shanin V., Chertov O., “Simulating the Effect of Forest Fires, Cuttings, and Increased Nitrogen Deposition on Dynamics of Key Forest Ecosystem Properties and Processes in Russian North-West”, Eur. J. For. Res., 139:4 (2020), 665–683
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: