Применение ГИС-технологий в лесном хозяйстве. Курсовая работа Булатов. Оглавление 2 введение 3 глава изучение, моделирование и мониторинг лесных насаждений 4

• Название: Оглавление 2 введение 3 глава изучение, моделирование и мониторинг лесных насаждений 4
• Анкор: Применение ГИС-технологий в лесном хозяйстве
• Дата: 25.02.2023
• Размер: 0.89 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа Булатов.docx
• Тип: Документы; #954245
• страница: 2 из 8

1.2. Принципы построения имитационных моделей многовидовых
разновозрастных лесных насаждений

Всё разнообразие существующих моделей многовидовых лесных насаждений можно разделить на разные категории. Существуют модели, зависящие и независящие от расстояния между единицами моделирования. Первые объединяет то, что в них каждое дерево или участок леса имеют свои координаты, у вторых положение единиц моделирования не определено или они случайно размещены на моделируемой площади. Отдельно рассматриваются две большие группы моделей: модели дерева и модели насаждения. В первой основной единицей моделирования является отдельное дерево, во второй группе - участок леса (выдел, локус, gap), либо среднее дерево [3]. Кроме этого, модели можно рассматривать по отношению к процессам, протекающим в лесных насаждениях: рост дерева (когорты) и конкуренция за ресурсы, гибель и возобновление особей. Под когортой понимается группа особей, родившихся в течение какого-то одного непродолжительного промежутка времени [4].

Модели смешанных насаждений можно разделить на регрессионные (эмпирические, феноменологические) и эколого-физиологические (объясняющие, механизменные). Модели первой группы разрабатываются на основе массового экспериментального материала. В течение многих лет они были практически единственным средством прогнозирования динамики древостоев (например, таблицы хода роста). Модели второй группы основаны на представлении о механизме функционирования элемента моделирования (дерева, популяции, ценоза и т.д.). В них используются понятия и зависимости, имеющие прямое эколого-физиологическое толкование. Эколого-физиологические модели, в свою очередь, делятся на аналитические, имитационные и аналитико-имитационные [3].

В изучении динамики многовидовых разновозрастных лесных насаждений наиболее целесообразно и перспективно использовать метод имитационного моделирования. Это обусловлено тем, что развитие таких насаждений может быть описано только большим числом параметров. Их изменения можно представить в таблицах, графиках и элементарных математических зависимостях. Следует принять во внимание, что моделирование процесса межвидового взаимодействия древесных растений требует учета многочисленных логических условий и ограничений [4].

На основании анализа существующих моделей можно сделать следующие выводы:

1. 
   в обстановке нестационарных внешних условий (изменения климата, разные сценарии ведения лесного хозяйства и пр.) эколого-физиологическое моделирование является наиболее предпочтительным;
   
2. 
   для адекватного отображения процессов, протекающих в лесных экосистемах, необходимы знания об изменении параметров роста, гибели, возобновления, теневыносливости, светолюбии, ажурности крон и др. для деревьев и кустарников в разные периоды их онтогенеза;
   
3. 
   моделирование пространственной структуры древостоя является существенным фактором для прогнозирования светового режима (для каждого объекта необходим расчет освещенности с учетом локального окружения радиусом до двух высот наибольших деревьев) и распространения семян с учетом размещения возможных источников семян на расстоянии до нескольких сотен метров;
   
4. 
   существенное влияние на процессы возобновления видов древесных растений и регулирование их численности оказывают животные, что требует прямого или косвенного моделирования их влияния [3].
   

В соответствии с предложенной классификацией разработаны имитационные эколого-физиологические зависящие от расстояния модели дерева и насаждения, имитирующие процессы рождения, роста и гибели особей [5].

Для построения моделей многовидовых разновозрастных лесных насаждений были сформулированы следующие концептуальные положения:

1) основные биоэкологические параметры видов изменяются в течение онтогенеза, соответственно в моделях они задаются в виде справочных баз для каждого возрастного (онтогенетического) состояния всех моделируемых видов;

2) доступная фотосинтетически активная радиация (ФАР) является основным системообразующим фактором формирования и развития лесных экосистем в пределах территорий с умеренным климатом;

3) темпы роста деревьев и насаждений зависят от взаимного положения особей и их групп в пространстве, особенностей светового режима, доступности влаги и элементов минерального питания;

4) гибель особи (группы особей) наступает в результате естественного старения, либо - дефицита ресурса, ниже предельно допустимых значений, либо - длительного недополучения ресурса, либо - экзогенных, в том числе и антропогенных воздействий;

5) число особей каждого вида, появляющихся в результате естественного возобновления, зависит от доступного количества семян, условий развития проростков и способности видов древесной растительности к порослевому возобновлению;

6) пространственная структура отдельных деревьев и насаждений может быть представлена в виде трехмерных ячеек конечного размера [4].