ISSN 2712-7613 · EISSN 2712-7621

· Языки: ru / en

Статья: Моделирование и прогнозирование динамики верхней границы леса на хребте Зигальга (Южный Урал) (2025)

Читать

Читать онлайн

Цель. Оценка изменения лесопокрытых площадей на верхнем пределе произрастания древесной растительности на хребте Зигальга (Южный Урал). Создание научно-обоснованного прогноза расширения лесопокрытых площадей в ближайшем столетии на основе полученных данных о пространственном положении, возрасте, морфометрических параметрах древесных растений.

Процедура и методы. На склонах разной экспозиции и на разной высоте над уровнем моря заложены пробные площади в экотоне верхней границы леса. На пробных площадях с использованием дендрохронологических методов определён возраст 411 деревьев на общей площади 1,1 гектар. На основе отобранных полевых материалов произведена оценка надземной древесной фитомассы, с использованием древесных кернов получены её оценки в прошлом. Созданы модели оценки надземной фитомассы популяции ели сибирской для 2 склонов, где фитомасса в некоторой точке зависит от расстояния до линии раздела склонов и от времени.

Результаты. На Южном Урале, на хребте Зигальга на склонах разных экспозиций в последнем столетии произошел сдвиг верхней границы распространения ели сибирской в сообщества горных тундр и данный процесс происходит в настоящее время. В работе предложена модель, описывающая накопление надземной фитомассы еловых древостоев и продвижение, верхней границы леса вверх в будущем. По полученным прогнозам, горная тундра на перевале между г. Поперечная и г. Лысая зарастёт к 2065–2070 гг.

Теоретическая и/или практическая значимость. Результаты исследования представляют первый опыт моделирования продвижения верхней границы леса в горах Южного Урала и могут быть использованы при решении подобных задач в других горных районах. Полученные данные о пространственном положении деревьев их морфометрических параметрах могут быть использованы для мониторинга их состояния при различных сценариях изменения климата в будущем.

Ключевые фразы: надземная фитомасса, моделирование, прогноз динамики верхней границы леса, изменение климата, Южный Урал

Автор (ы): Григорьев Андрей Андреевич (Grigorev A. A.), Ложкин Григорий Иванович (Lozhkin G. I.), Вьюхин Сергей Олегович (Vyuhin S. O.), Чижикова Нелли Александровна (CHizhikova N. A.), Кудрявцев Павел Павлович (Kudryavtsev P. P.)

Журнал: ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СРЕДА И ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI: Науки о Земле
УДК: 630. Лесное хозяйство. Лесоводство

Для цитирования:

ГРИГОРЬЕВ А. А., ЛОЖКИН Г. И., ВЬЮХИН С. О., ЧИЖИКОВА Н. А., КУДРЯВЦЕВ П. П. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ЛЕСА НА ХРЕБТЕ ЗИГАЛЬГА (ЮЖНЫЙ УРАЛ) // ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СРЕДА И ЖИВЫЕ СИСТЕМЫ. 2025. №3

Текстовый фрагмент статьи

Моя история просмотров (3)

01. Статья: «Быть может, это и есть моя история…»: постпереселенческая травма в польской постсоциалистической прозе

02. Статья: ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ НА ЭФФЕКТЕ МАГНУСА С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ВАЛОМ

03. Статья: РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.

Создать тему для обсуждения

Список литературы

1. Высоцкая А. А., Медведков А. А. Климатогенные изменения ландшафтов курумов на западе Среднесибирского плоскогорья в зональных условиях средней тайги // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2024. № 4. Р. 17-29. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9414.5.79.4.2.
2. Высоцкая А. А., Медведков А. А. Климатогенное «позеленение» курумовых ландшафтов в долине нижнего течения реки Подкаменная Тунгуска // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2022. Т. 28. № 1. С. 305-313. https://doi.org/10.35595/2414-9179-2022-1-28-305-313
3. Горчаковский П. Л., Шиятов С. Г. Фитоиндикация условий среды и природных процессов в высокогорьях. М.: Наука, 1985. 208 с.
4. Григорьев А. А., Шалаумова Ю. В., Терентьева М. В., Вьюхин С. О., Балакин Д. С. , Моисеев П. А. Горные тундры Южного Урала: современное распространение и угроза исчезновения в XXI веке // Географическая среда и живые системы. 2024. № 3. C. 26-46. https://doi.org/10.18384/2712-7621-2024-3-26-46
5. Шиятов С. Г., Ваганов Е. А., Кирдянов А. В., Круглов В. Б., и др. Методы дендрохронологии. Красноярск: КрасГУ, 2000. 80 с.
6. Шиятов С. Г., Моисеев П. А., Григорьев А. А. Фотомониторинг древесной и кустарниковой растительности в высокогорьях Южного Урала за последние 100 лет. Екатеринбург, 2020. 191 с.
7. Daoud J. I. Multicollinearity and Regression Analysis // Journal of Physics Conference Series. 2017. Vol. 1. № 949. P. 012009. https://doi.org/10.1088/1742-6596/949/1/012009
8. Dirnböck T., Essl F., Rabitsch W. Disproportional risk for habitat loss of high-altitude endemic species under climate change // Global Change Biology. 2011. Vol. 2. № 17. P. 990-996. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2010.02266.x
9. Dullinger S., Dirnböck T., Grabherr G. Modelling climate change-driven treeline shifts: Relative effects of temperature increase, dispersal and invasibility // Journal of Ecology. 2004. Vol. 2. № 92. P. 241-252. https://doi.org/10.1111/j.0022-0477.2004.00872.x
10. Duncanson L., Montesano P. M., Neuenschwander A., Thomas N., Mandel A., et al. Aboveground Biomass Density for High Latitude Forests from ICESat-2, 2020/2023. https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/2186
11. Grigoriev A. A., Mikryukov V. S., Shalaumova Yu. V., Moiseev P. A., Vuykhin S. O., et al. Struggle zone: alpine shrubs are limited in the Southern Urals by an advancing treeline and insufficient snow depth // Journal of Forestry Research. 2024. Vol. 97. № 35. https://doi.org/10.1007/s11676-024-01745-3
12. Hagedorn F., Dawes M. A., Bubnov M. O., Devi N. M., Grigoriev A. A., et al. Latitudinal decline in stand biomass and productivity at the elevational treeline in the Ural mountains despite a common thermal growth limit // Journal of Biogeography. 2020. Vol. 8. № 47. P. 1827-1842. https://doi.org/10.1111/jbi.13867
13. Hagedorn F., Shiyatov S. G., Mazepa V. S., et al. Treeline advances along the Urals mountain range - driven by improved winter conditions? // Global Change Biology. 2014. Vol. 11. № 20. P. 3530-3543. https://doi.org/10.1111/gcb.12613
14. Han J., Kamber M., Pei J. “Data Transformation and Data Discretization”. Data Mining: Concepts and Techniques // Elsevier. 2012. P. 111-118. https://doi.org/10.1016/C2009-0-61819-5
15. Hansson A., Dargusch P., Shulmeister J. A review of modern treeline migration, the factors controlling it and the implications for carbon storage // Journal of Mountain Science. 2021. Vol. 18. P. 291-306. https://doi.org/10.1007/s11629-020-6221-1
16. Harsch M. A., Hulme P. E., McGlone M. S., Duncan R. P. Are treelines advancing? A global meta-analysis of treeline response to climate warming // Ecology Letters. 2009. № 12. P. 1040-1049. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01355.x
17. Körner C. Alpine treelines. Functional Ecology of the Global High Elevation Tree Limits. Berlin: Springer, 2012. 220 p.
18. Masson-Delmotte V., et al., eds. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. United Kingdom, NY, 2021. P. 3-32.
19. Moiseev P. A., Hagedorn F., Balakin D. S., Bubnov M. O., Devi N. M., et al. Stand Biomass at Treeline Ecotone in Russian Subarctic Mountains Is Primarily Related to Species Composition but Its Dynamics Driven by Improvement of Climatic Conditions // Forests. 2022. Vol. 13. P. 254. https://doi.org/10.3390/f13020254
20. Myers-Smith I. H., Forbes B. C., Wilmking M., Hallinger M. Shrub expansion in tundra ecosystems: dynamics, impacts and research priorities // Environmental Research Letters. 2011. № 6. P. 1-15. https://doi.org/10.1088/1748-9326/6/4/045509
21. Nash J. E., Sutcliffe J. V. River flow forecasting through conceptual models part I - A discussion of principles // Journal of Hydrology. 1970. Vol. 10. № 3. P. 282-290.
22. Nelder J. A., Mead R. A Simplex Method for Function Minimization // The Computer Journal. 1965. Vol. 4. № 7. P. 308-313.
23. Pauli H., Gottfried M., Dullinger S., et al. Recent plant diversity changes on Europe’s mountain summits // Science. 2012. № 336. P. 353-355. https://doi.org/10.1126/science.1219033
24. Pedregosa F., Varoquaux G., Gramfort A., et al. Scikit-learn: Machine Learning in Python // Journal of Machine Learning Research. 2011. № 12. P. 2825-2830. https://doi.org/10.48550/ARXIV.1201.0490
25. Shapiro S. S., Wilk M. B. An analysis of variance test for normality (complete samples) // Biometrika, 1965. Vol. 52. P. 591-611. https://doi.org/10.2307/2333709
26. Spawn S. A., Gibbs H. K. Global Aboveground and Belowground Biomass Carbon Density Maps for the Year 2010. Oak Ridge, 2020. https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1763
27. Spawn-Lee S. A., Sullivan С. С., Lark T., Gibbs H. Harmonized global maps of above and belowground biomass carbon density in the year 2010 // Scientific Data. 2020. Vol. 1. № 7. https://doi.org/10.1038/s41597-020-0444-4
28. Steinbauer M. J., Grytnes J. A., Jurasinski G., et al. Accelerated increase in plant species richness on mountain summits is linked to warming // Nature. 2018. № 566. P. 231-236. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0005-6
29. Toner W., Darlow L. An Analysis of Linear Time Series Forecasting Models // Proceedings of Machine Learning Research. 2024. Vol. 235. P. 48404-48427. https://doi.org/10.48550/arXiv.2403.14587
30. Virtanen P., Gommers R., Oliphant T. E., et al. SciPy 1.0: fundamental algorithms for scientific computing in Python // Nature Methods. 2020. Vol. 17. № 3. P. 261-272. https://doi.org/10.1038/s41592-019-0686-2
31. Wilcoxon F. Individual comparisons by ranking methods // Biometrics Bulletin. 1945. Vol. 1. № 6. P. 80-83. https://doi.org/10.2307/3001968
32. Zhang P., Liang Y., Liu B., Ma T., Wu M. M. A coupled modelling framework for predicting tree species’ altitudinal migration velocity in montane forest // Ecological Modelling. 2023. Vol. 2. № 484. P. 110481. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2023.110481

Выпуск

№3 (2025)

Кол-во страниц: 187 страниц

Другие статьи выпуска

Проблемы нормирования допустимого остаточного содержания нефти и нефтепродуктов в разных почвенно-экологических условиях на территории России (2025)

Авторы: Бабина Ю. В.

Цель. Провести анализ региональных практик нормирования допустимого остаточного содержания нефти и нефтепродуктов в почвах (ДОСНП) районов нефтегазодобычи на территории России, включая север Европейской части, Поволжье и Прикамье, Северный Кавказ, Сибирь и Дальний Восток. Обсудить научную обоснованность существующих в России инструментов государственного регулирования для восстановления земель после нефтяного загрязнения.

Процедура и методы. Проанализировано состояние нормативно-правовой базы применения нормативов ДОСНП на федеральном и региональном уровнях с использованием интегрированного подхода, основанного на сочетании статистического и сравнительно-правового методов.

Результаты. Выявлены недостатки действующих региональных нормативов ДОСНП: отсутствие официально утверждённого методического обеспечения разработки ДОСНП и единой федеральной правовой базы, определяющей обязательность и порядок установления таких нормативов. Действующие региональные нормативы имеют крайне ограниченное распространение на территории России из-за отсутствия правовых норм, определяющих обязательность нормирования допустимого остаточного содержания нефти и нефтепродуктов в разных типах почв. Действующие региональные нормативы ДОСНП характеризуются научно-необоснованными региональными различиями в установленном уровне и принимаемыми решениями об изменении этого уровня. Рассмотрены факторы повышения обоснованности нормативов ДОСНП, включая природно-географические факторы, связанные с ландшафтными характеристиками территории, типами почв, их температурным режимом (включая распространение «вечной» мерзлоты и её деградацию) и потенциалом самоочищения, а также социально-экономические факторы, прежде всего целевое назначение земельных участков (категория земель), на основе разработки и введения единой федеральной системы нормативного обеспечения в отношении региональных практик государственного регулирования по восстановлению качества земель после разливов нефти. Показано, что дифференциация требований к восстановлению земель после разливов нефти с учетом специфики природных условий и целевого использования земель в большинстве субъектов России отсутствует. Это влечёт принятие необоснованных решений в отношении реализуемых видов рекультивации и оценки её результативности, что может приводить, с одной стороны, к недостаточности рекультивационных работ для восстановления качества почв, а с другой – к возможным избыточным затратам при выборе излишне сложных и дорогостоящих методов рекультивации.

Теоретическая и/или практическая значимость. Обоснована необходимость разработки федеральной (для России) системы нормативно-правового обеспечения в отношении государственного регулирования работ по восстановлению качества земель после нефтяного загрязнения.

Сохранить в закладках

Трансформация социально-экологических систем Республики Алтай в условиях климатических изменений (2025)

Авторы: Дирин Д. А., Марчукова О. В., Козлова Д. А., Гудковских М. В., Борисенко М. А.

Цель. Выявление закономерностей территориальной дифференциации процессов трансформации социально-экологических систем (СЭС) Республики Алтай, вызванных изменениями климата и представлениями местного населения о них. Особое внимание уделяется сопоставлению объективных климатических трендов и субъективных представлений местных сообществ, влияющих на их адаптивное поведение.

Процедура и методы. Исследование основано на комплексном подходе, включающем статистический анализ многолетних климатических данных и опросы местного населения относительно их представлений об изменениях климата и особенностях адаптации к ним. Был выполнен анализ линейных трендов температуры и осадков по многолетним данным (1991–2023 гг.) 11 метеостанций Республики Алтай. Полевой этап представлен глубинным интервьюированием 162 респондентов в 3 населённых пунктах, охватывающих все физико-географические провинции региона. Выявленные нарративы и адаптивные практики сопоставлялись с объективными данными климатического мониторинга, что позволило установить зоны согласованности и расхождений между восприятием и реальностью.

Результаты. Установлено, что климатические изменения на Алтае имеют выраженную внутрирегиональную инвариантность: наиболее интенсивное потепление фиксируется в северных предгорных районах, тогда как в высокогорьях изменения выражены слабее. Сезонная и межгодовая изменчивость усиливает ощущение «климатической нестабильности». Интервьюирование выявило значительные различия в уровне обеспокоенности населения: от полного отрицания климатических изменений (Северо-Восточный Алтай) до высокой тревожности и глубоких трансформаций хозяйственной деятельности (Юго-Восточный Алтай). Наибольшая обеспокоенность населения климатическими изменениями отмечена в районах, где изначально природно-климатические условия экстремальны (очень высокие годовые и суточные амплитуды температур, выраженная аридность, распространение многолетней мерзлоты). Даже незначительное изменение климатических показателей воспринимается населением здесь как катастрофический процесс. Основные адаптивные реакции включают изменения структуры стада, смещение пастбищных циклов, отказ от традиционных форм природопользования, корректировку строительных практик и трансформацию сельскохозяйственных систем. В ряде случаев адаптация определяется не реальными трендами, а коллективными представлениями, что приводит к ошибочным социально-экологическим стратегиям.

Теоретическая и/или практическая значимость. Работа вносит вклад в развитие теории социально-экологических систем, демонстрируя сложность и нелинейность связей «климат – ландшафт – общество» на примере горного региона, характеризующегося высокой природной и культурной мозаичностью. Практическая значимость заключается в выявлении факторов, определяющих успешность или неэффективность адаптации. Результаты могут быть использованы при разработке региональных стратегий климатической адаптации, планировании природопользования, управлении пастбищными ресурсами и совершенствовании институциональных механизмов устойчивого развития горных территорий.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: Просвет
Регион: Россия, Москва
Почтовый адрес: 141014, Московская область, г.Мытищи, ул.Веры Волошиной, д.24
Юр. адрес: 141014, Московская область, г.Мытищи, ул.Веры Волошиной, д.24
ФИО: Кокоева Ирина Александровна (ИСПОЛНЯЮЩИЙ ОБЯЗАННОСТИ РЕКТОРА)
E-mail адрес: info@guppros.ru
Контактный телефон: +7 (849) 5780094
Сайт: https://guppros.ru/

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.

Сказать «Спасибо»

Вы можете поблагодарить автора за публикацию. Ему (ей) будет приятно.

Наведите камеру на QR-код, чтобы открыть моб. версию страницы.