Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Функциональное математическое моделирование состояния, динамики и устойчивости степных экосистем Убсунурской котловины Се Чжен

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Се Чжен. Функциональное математическое моделирование состояния, динамики и устойчивости степных экосистем Убсунурской котловины : автореферат дис. ... кандидата географических наук : 11.00.11 / Ин-т географии.- Москва, 1997.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-4/1225-9

Введение к работе

Актуальность работы. Практическое решение сложных задач охраны окружающей среды и рационального природопользования во многом зависит от уровня знаний о структуре и функциях природных экосистем разного масштаба, о механизме их функционирования и его реакциях на изменения внешних условий, об устойчивости экосистем к воздействиям естественных и антропогенных факторов. Знания потенциальных возможностей и характеристики функционирования природных экосистем конкретного экологического региона нужны для разработки региональных и локальных систем экологического мониторинга, рационального землепользования и охраны окружающей среды.

Однако механизм функционирования природных экосистем и его реакции на изменения естественных и антропогенных факторов изучены далеко не достаточно потому, что каждый структурный элемент и функциональный компонент целостной природной экосис.темы изучается отдельной научной дисциплиной особыми методами. Даже почву и растительность трудно описать как природное единство, поскольку ботаника и почвоведение оперируют разными параметрами и несопоставимыми критериями оценки этих естественных и неразрывных компонентов экосистемы. Поэтому так важно разра-5отать для описания механизма функционирования природных экосистем пе-эечень показателей, отражающих процессы и свойства всей целостной экоси-:темы, а не отдельных ее компонентов. И в большей степени это относится к ;тепным экосистемам, подверженным высокой антропогенным нагкузке.

Цели и задачи. Разработка интегральной математической модели функционирования степных экосистем Убсунурской котловины на основе концеп-ши экосистемного круговорота и изучение с помощью этой модели динами-іеских свойств и устойчивости экосистем к воздействию естественных и антропогенных факторов.

Для реализации поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработка концепции интегральной модели функционирования
тепных экосистем на основе теории экосистемного круговорота.

  1. Кластеризация степных'экосистем Убсунурской котловины на основе іараметров функционирования для их моделирования.

  2. Разработка интегральной математической модели функционирования тепных экосистем Убсунурской котловины.

  3. Разработка удобных интерфейсов для работы с моделью и для отра-сения результатов моделирования.

  4. Проведение исследований динамических характеристик и устойчиво-ги степных экосистем Убсунурской котловины.

Научная новизна работы определяется тем, что на основе теории экоси-гемного круговорота впервые разработана и доведена до инженерного уров-

ня с удобным интерфейсом интегральная модель функционирования степных экосистемы Убсунурской котловины.

Впервые разработана и доведена до численных значений функциональная кластеризация степных экосистем Убсунурской котловины.

Впервые с помощью вышеуказанной модели выявлены закономерности динамики и дана оценка устойчивости степных экосистем Убсунурской котловины к воздействиям естественных и антропогенных факторов.

Впервые определены характерные времена функционирования основных степных экосистем Убсунурской котловины.

Теоретическая и практическая значимость работы определяется:

  1. Использованием теории экосистемного круговорота в качестве учения, открывающей широкие перспективы для изучения динамических свойств и особенностей степных экосистем.

  2. Доработкой и определением нового принципа кластеризации степных экосистем на основе параметров функционирования, который позволяет давать им численное описание, удобное для математического моделирования.

  3. Разработкой функциональной математической модели степных экосистем позволяющей проводить глубокое изучение их динамики и функционирования.

4. Определением параметров функционирования степных экосистем,
удобных для оценки их реакции на воздействия естественных и антропоген
ных факторов.

5. Сравнением воздействия антропогенных факторов с воздействием ес
тественных катастроф (пожары, наводнения, землетрясения, обвалы и др.).

Защищаемые положения. На защиту выносятся:

  1. Функциональная математическая модель степных экосистем Убсунурской котловины инженерного уровня с удобным интерфейсом, позволяющим формализовать воздействие климатических и антропогенных факторов и образно отображать результаты исследования динамики изменений в степных экосистемах.

  2. Методика функциональной кластеризации степных экосистем Убсунурской котловины, опирающаяся на теорию экосистемного круговорота и доведенная до численных значений по продуктивности растительности, величинам опада и запасам гумуса в почвенных горизонтах.

  3. Принцип количественной оценки реакции степных экосистем на воздействия естественных и антропогенных факторов.

Апробация работы. Результаты работы были доложены на международном симпозиуме по результатам международной программы биосферных исследования "Эксперимент Убсу-Нур" (Улангом, 1995), на Всероссийской школе "Экология и почвы" (Пущино, 1996), на научных семинарах Института

5 почвоведения и фотосинтеза РАН (1996, 1997), Института географии РАН (1996, 1997), Института проблем управления РАН (1997), Института водных проблем РАН (1997).

Публикации. По результатам работы опубликованы 7 статей.

Объем работы. Диссертация состоит из 5 глав , выводов и приложений. Объем работы составляет 121 страницу машинописного текста, включая 24 рисунков и 30 таблиц. Список использованной литературы включает 127 наименований.

Объект исследования и его особенность. Убсунурская котловина расположена на границе Республики Тува (Россия) и Уве аймака (Монголии) в координатах 48-50 СШ и 91-99 ВД. Представляет собой замкнутое бессточное межгорное понижение, вытянутое с запада на восток на 600 км и с севера на юг на 160 км. Ограничена хребтами с севера Западный и Восточный Танну-Ола, с юга Булнай-Нуру и Хан-Хухей, а с запада Цаган-Шибету и горный массив Турген-Ула системы Монгольского Алтая. В центре западной части кот-повины расположено оз.Убсу-Нур, в котором концентрируется сток всего водосборного бассейна котловины. Уникальная природная особенность котловины включается в том, что в этой небольшой котловине представлены практически все природные зоны земного шара: пустыни, сухие, настоящие и луговые степи, леса на склонах гор, тундры на их вершинах. Это позволил со-:редоточить практическую обработку экологических, биогеографических ис-:ледований, а также поверку и идентификацию математических моделей.

Растительный покров Убсунурской котловины включает широкий ;пектр различных вариантов степной растительности. Кроме того, на песчаных массивах и приозерных понижениях значительное распространение поручила интразональная растительность.

Котловина лежит в районе действия Центрально-азиатского антицикло-іа. Количество влаги и тепла в пределах котловины распределяется неравномерно, получаемое разными участками котловины. Температура почвы от 16,5С в луговой степи на лугово-черноземной почве колеблется до 23,5С в гаустыненной степи на светло-каштановой почве. Влажность почвы низкая от !% до 14% в толще 0-80 см соответственно [Горшкова, Голубева и др., 1995].