Публикации автора

Работа посвящена обсуждению возможностей описания динамики развития очагов массового размножения лесных насекомых на разных пространственных масштабах. Свойства очагов массового размножения рассмотрены на микропространственном масштабе, где анализируются модели распределения особей по кормовым объектам в границах локальной территории или насаждения, и на макропространственном масштабе, где рассмотрены показатели изъятия фотосинтезирующего аппарата (листьев или хвои) по всей территории очага, включая первичные, вторичные и миграционные очаги. При анализе микропространственного распределения гусениц на деревьях в очагах на разных фазах градации была использована модель распределения особей на кормовых деревьях как фазового перехода второго рода. Макропространственные процессы, происходящие в ходе роста очага, включают, во-первых, рост существующего очага и появление новых связных поврежденных участков леса, во-вторых, появление новых несвязных вторичных очагов. В качестве характеристик очагов массового размножения используются их фрактальная размерность D и характеристики “вязких пальцев” на границе очага. Для расчетов этих характеристик применены данные спутникового зондирования. Предлагаемые подходы могут быть использованы для прогноза развития очагов массового размножения лесных насекомых. При построении и верификации моделей применены данные учетов численности сибирского шелкопряда и заселенности деревьев в очагах его массового размножения, дистанционные данные по площадям и форме очагов в районах Красноярского края в ходе вспышки массового размножения сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibiricus Tschetv.) в 2015–2019 гг.

В задачах анализа динамики численности лесных насекомых можно выделить два основных направления. Первое связано с теоретическим анализом динамики численности лесных насекомых и посвящено выявлению факторов динамики их численности и причин развития вспышек массового размножения в различных условиях, закономерностям потребления корма насекомыми, описанию структуры многовидовых сообществ, анализу причин миграции видов на новые территории. Второе – практический анализ динамики численности лесных насекомых, сосредоточенное на разработке методов мониторинга популяций вредителей, методов оценок рисков возникновения вспышек, развитии методов борьбы со вспышками лесных насекомых.

Настоящая работа посвящена анализу характера связей между радиальным приростом деревьев и спутниковыми данными. Проведенные расчеты показали, что связи между данными спутникового зондирования и величинами первых разностей ширин годичных колец существуют, однако степень выраженности этих связей зависит от однородности процессов радиального роста деревьев в насаждении. Чем менее синхронны во времени ряды первых разностей ширин годичных колец (ПР ШГК) деревьев, тем слабее оказываются связи дистанционных данных и радиального прироста. Еще одним фактором, влияющим на характер связей данных спутникового зондирования и радиального прироста, являются повреждения деревьев. Таким образом, слабость или отсутствие связей между спутниковыми и наземными данными может наблюдаться и причина этого – неоднородность во времени процессов роста у различных деревьев в насаждении

Одним из важнейших показателей состояния дерева является его фитомасса. Ее прямые измерения (c рубкой, сушкой и взвешиванием) очень трудозатратны и имеют различную степень надежности. Наименее достоверны данные по фитомассам корней (особенно для деревьев старших возрастов, где прямые раскопки корневой системы требуют значительных усилий). Это обусловливает необходимость разработки моделей расчета фитомасс фракций по достаточно просто и надежно измеряемым таксационным характеристикам. В статье для описания конструкции дерева предлагается использовать модель свободной конкуренции при распределении ресурсов, доступных дереву в процессе роста, между его фракциями (ствол, корни, ветви, листья или хвоя). Модель позволяет рассчитать соотношения между фитомассами фракций. На основе этих расчетов обосновывается метод оценки фитомасс корней. Проанализированы различия параметров моделей распределения фракций по фитомассе для разных древесных пород и различных зон произрастания. Для проверки корректности модели использованы данные из базы В. А. Усольцева (2016) по фитомассам фракций деревьев (6617 записей) в лесных насаждениях Евразии. Вычисленные ранговые распределения для 95 % деревьев различных пород разного возраста, произрастающих в неодинаковых географических условиях, имеют коэффициент детерминации больше 0,96, следовательно, данная модель носит общий характер и хорошо описывает соотношения между фитомассами фракций деревьев. Предлагаемый подход существенно упрощает полевые измерения, однако требует предварительной оценки параметров уравнения возрастной динамики для отдельной породы в конкретных климатических зонах. Проведенные по данным базы В. А. Усольцева расчеты коэффициента конкуренции для сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в Сибири на территориях Томской и Новосибирской областей, Алтайского и Красноярского краев показывают близость параметров модели для деревьев одной породы, произрастающих в различных условиях. Использование разработанной модели позволяет оценить фитомассы дерева (включая фитомассу корней) по таким легко измеряемым показателям, как высота дерева и диаметр ствола. Предлагается подход для определения фитомассы корней, при котором вместо проведения их раскопок используются данные о фитомассах надземных фракций дерева.