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

Структурно-функциональная организация экосистем как основа для их моделирования, мониторинга и управления Зеленская, Надежда Николаевна

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

Зеленская, Надежда Николаевна. Структурно-функциональная организация экосистем как основа для их моделирования, мониторинга и управления : автореферат дис. ... кандидата географических наук : 11.00.11 / Ин-т почвовед. и фотосинтеза РАН.- Москва, 1996.- 20 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-4/2477-X

Введение к работе

Актуальность темы. Решение акгуальных задач экологии по преодолению угрозы глобального экологического кризиса связывают в настоящее время с необходимостью выявления общих закономерностей природных процессов, познания принципов организации и механизмов функционирования экосистем.

В настоящее время географическая наука должна решать все более сложные задачи. Кроме достоверного описания состояния изучаемых ландшафтов, необходимо прогнозировать их возможные изменения под влиянием естественных и антропогенных факторов, чтобы обеспечивать административные органы, принимающие решения в области рационального природопользования и охраны окружающей среды, достоверной информацией и методами управления процессом поддержания естественного состояния и восстановления нарушенных природных экосистем.

Науки экологического профиля стоят перед задачей создания комплексной теории управления природно-социальными системами всех уровней (Моисеев, 1987, 1993; Реймерс, 1994).Однако создание комплексной теории управления требует перехода на качественно новый уровень изучения природных систем - от морфологического описания к познанию принципов функционирования, то есть к изучению физиологии природных сообществ. В этой связи особую актуальность приобретает изучение экосистемы как целостного природного образования, выполняющего функцию обмена вещества и энергии; выяснения функциональной роли ее компонентов.

Некоторые методы, позволяющие понять структурно-функциональную организацию экосистемы с позиций функциональной целостности могут быть заимствованы из арсенала технических наук, где накоплен большой опыт в изучении сложных многокомпонентных систем, где создана теория управления функциями сложных систем.

Настоящая работа представляет собой попытку использования опыта технических наук для решения экологических задач.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилась реализация метода технико-биологических аналогий при изучении структурно-функциональной организации экосистемы как целостного природного образования.

Для этого были поставлены и решены следующие задачи:

1.Обобщить опыт биологических наук в описании целостных систем биогеоценотического уровня организации.

2.Построить структурно-функциональные схемы информационно-управляющих систем природных объектов различного уровня организации : растительного организма, почвы, экосистемы.

З.На базе структурно-функциональных схем почвы и экосистемы разработать математическую модель почвы как компонента экосистемы и с помо-

щью данной модели изучить функционирование почвы в экосистеме как динамический процесс.

Научная новизна : Использован метод технико-биологических аналогий для целостного информационного описания объектов живой природы : растения, почвы, экосистемы.

Разработана математическая модель функционирования почвы в экосистеме. Функциональное математическое моделирование почвы дало возможность получить характерные времена обновления органического вещества почвенных профилей дерново-подзолистой почвы и чернозема.

Получены новые динамические параметры для описания функционирования почвы в экосистеме (характерная масса органического вещества, характерное время ее обновления), которые могут быть использованы в качестве таксономических признаков экосистемы.

Теоретическая и практическая значимость работы. Применение метода технико-биологических аналогий позволило получить структурно-функциональные схемы природных объектов организменного и надорганиз-менного уровня организации, дающие целостное информационное описание функционирования растения, почвы, экосистемы как информационно-управляющих систем. Такое описание открывает широкие перспективы физиологического изучения этих объектов и механизмов их саморегулирования.

Практическое значение работы можно определить тем, что полученные в работе результаты могут быть использованы для изучения процессов управления почвами в естественных условиях и под давлением антропогенного фактора.

Функциональное математическое моделирование, позволившее получить новые динамические параметры для описания функционирования почвы в экосистеме (характерная масса и характерное время обновления органического вещества, характерный спектр фракций почвенных профилей) открывает возможности для разработки новой количественной классификации и диагностики природных экосистем.

Материалы диссертации положены в основу разработки количественной классификации экосистем Убсу-Нурской котловины.

На защиту выносятся :

1 .Структурно-функциональное описание природных систем биогеоцено-тического уровня организации как информационно-управляющих систем "растение", "почва", "экосистема".

2. Концептуальная модель функционирования почвы в экосистеме.

3. Новые результаты функционального математического моделирова
ния: времена обновления органического вещества почвенных профилей ти
пичного чернозема и дерново-подзолистой почвы (350 и 80 лет соответствен
но) и параметры, характеризующие почву как динамическую систе-

му(характерная масса, характерный спектр фракций, характерное время обновления органического вещества экосистемы).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на заседаниях Ученых семинаров Института физиологии растений РАН (Москва, 1989). Института географии РАН (Москва. 1996). Инстигута водных проблем РАН (Москва, 1996). Инститчта проблем управления РАН (Москва, 1996), на Всесоюзной и Международных школах "Экология и почвы" (Пущино, 1991, 1992. 1993), на Международных совещаниях по информационным проблемам изучения биосферы (Кызыл, 1989; Улангом, 1995;.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 11 опубликованных работах из них две - коллективные монографии. Две работы находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений. Объем работы составляет 0_Qcrpsmmx, включая Л і рисунков, о таблиц. Список использованной литературы включает Д?2/на-именований.