Анализ динамики углерода в почвах хвойно-широколиственных лесов при разных сценариях внешних воздействий на лесные экосистемы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Кубасова, Татьяна Сергеевна

• Кубасова, Татьяна Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кубасова, Татьяна Сергеевна

Введение

Оглавление

Глава 1. Круговорот и динамика органического вещества в лесных экосистемах: развитие базовых представлений

1.1 .Смены точек зрения на взаимосвязь лесной растительности и почвы

1.2. Лесная типология

1.3. Роль окружающей среды в продуктивности лесных экосистем

1.3.1. Почва

1.3.2. Климат

1.4. Биологический круговорот элементов в лесных экосистемах

1.4.1. Круговорот углерода

1.4.2. Биологический круговорот углерода в лесных экосистемах

1.5. Круговорот органических веществ в лесных экосистемах: проблема определения запасов углерода и основные подходы к моделированию системы «лес - почва»

1.5.1. Определение запасов углерода в лесных экосистемах

1.5.2. Подходы к моделированию в системе «лес-почва»

1.5.3. Система моделей биологического круговорота углерода и азота EFIMOD и подмодель динамики органического вещества лесных почв ROMUL

Глава 2. Динамика органического вещества в почвах лесных экосистем при сильных внешних воздействиях

2.1. Динамика органического вещества в лесных экосистемах при пожарах

2 Л Л. Классификация лесных пожаров 32 2 Л .2. Влияние климатических, растительных и почвенных условий на возникновение и распространение лесных пожаров

2.1.3. Влияние лесных пожаров на почву и растительность

2.1.4. Потоки органического вещества при пожарах

2.1.5. Восстановление леса после пожара

2.2. Динамика органического вещества в лесных экосистемах при массовых ветровалах

2.2.1. Влияние массовых ветровалов на почву и растительность

2.2.2. Потоки органического вещества при массовых ветровалах

2.2.3. Восстановление леса после ветровала

2.3. Динамика органического вещества в лесных экосистемах при сплошных рубках главного пользования

2.3.1. Влияние сплошных рубок на почву и растительность

2.3.2. Потоки органического вещества при сплошных рубках

2.3.3. Восстановление леса после сплошных рубок

2.4. Динамика органического вещества в лесных экосистемах при землепользовании

2.4.1. Классификация систем землепользования

2.4.2. Влияние традиционного землепользования на почву и растительность

Глава 3. Система подмоделей EFIMOD и методика подготовки входных данных, объект исследования, сценарии сильных внешних воздействий

3.1. Основные особенности системы моделей EFIMOD

3.1.1. Основные уравнения

3.1.2. Расчет доступной солнечной радиации и доступного азота в случае конкуренции среди деревьев

3.1.3 Перевод дендрометрических характеристик в биомассу дерева как процедура инициализации модели

3.1.4 Отмирание

3.2. Моделирование разложения органического вещества в почве (ROMUL)

3.2.1. Основные предположения и формулировка модели ROMUL

3.2.2. Оценка скоростей трансформации органического вещества почвы

3.2.3. Определение минерализованного гумуса и доступного для растений азота

3.3. Методика подготовки входных данных в систему моделей EFIMOD и модель динамики органического вещества почвы ROMUL

3.3.1. Подготовка системы моделей EFIMOD к работе

3.3.2. Подготовка входных данных

3.4. Объект исследования

3.4.1. Общие положения

3.4.2. Климат

3.4.3 Почвы

3.4.4 Растительность

3.4.5. История природопользования

3.5. Сценарии сильных внешних воздействий

3.5.1. Естественное развитие лесной экосистемы

3.5.2. Развитие лесной экосистемы при различных видах пожаров

3.5.3. Развитие лесной экосистемы при рубках

3.5.4. Развитие лесной экосистемы при ветровалах

3.5.5. Развитие лесной экосистемы при землепользовании

Глава 4. Результаты модельных исследований: оценка динамики органического вещества в системе «лес - почва» после сильных (катастрофических) внешних воздействий

4.1. Результаты моделирования естественного развития древостоев в разных типах леса

4.2. Результаты моделирования развития лесных экосистем при пожарах

4.2.1. Низовые пожары

4.2.2. Верховые пожары

4.3. Результаты моделирования развития лесных экосистем при сплошных рубках

4.4. Результаты моделирования развития лесных экосистем при ветровалах

Глава 5. Результаты модельных исследований: оценка динамики органического вещества в системе «лес - почва» после исторических реконструкций последствий традиционного землепользования

5.1. Результаты моделирования подсечно-огневой системы земледелия

5.2. Результаты моделирования переложной системы земледелия

5.3. Результаты моделирования трехпольной системы земледелия

5.3.1. Трехпольная система земледелия без внесения удобрения

5.3.2. Трехпольная система земледелия с внесением удобрения

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ динамики углерода в почвах хвойно-широколиственных лесов при разных сценариях внешних воздействий на лесные экосистемы»

Изучению динамики органического вещества в лесных экосистемах уделяется повышенное внимание в связи с необходимостью решения целого ряда глобальных и региональных экологических проблем, напрямую или косвенно связанных с состоянием и тенденциями развития лесов. Согласно существующим представлениям, накопление органического вещества, и, в частности, углерода в экосистеме отражает ее внутреннее развитие, а уменьшение - деградацию под влиянием изменения природных факторов и/или антропогенного стресса. Соотношение эмиссии и стока углерода в лесных экосистемах во многом регулируется почвенными условиями, в том числе зависит от динамики органического вещества почв (ОрВП), которое представляет собой наиболее стабильный пул органического вещества в экосистемах и определяет их устойчивость к внешним воздействиям.

Лесные пожары, промышленные рубки и различные виды землепользования на лесных территориях ведут не только к изменениям условий местообитаний лесной растительности, и как следствие, изменению ее структуры и видового разнообразия, но и к существенным нарушениям в региональном масштабе биогеохимических циклов основных биофильных элементов, прежде всего, углерода (Софронов, 2000; Уткин, 2005).

Таким образом, актуальной проблемой современных экологических исследований является оценка динамики органического вещества в лесных экосистемах в целом (и в отдельных блоках системы лес-почва) при разных сценариях лесопользования, а также в связи с возможными катастрофическими воздействиями, что позволит в дальнейшем разрабатывать прогнозы для устойчивого развития территорий.

Однако возможности экспериментальных исследований изменений биогеохимических циклов элементов в сложных природных системах в зависимости от комплекса внешних факторов существенно ограничены, поскольку сопряжены со сложностью или невозможностью прямого определения некоторых экосистемных параметров, и, прежде всего, в почвенном блоке. Дополнительные трудности количественного описания связаны с сопряженным характером циклов многих элементов. Так, например, динамика углерода в лесных экосистемах в значительной степени определяется биологическим циклом азота (Чертов, 1981; Комаров и др., 2003а, 2007; Chertov et al., 2003).

Многие эти затруднения могут быть преодолены с помощью использования математических моделей. В этом случае становится возможным как быстрое вычисление практически всех интересующих исследователя параметров циклов биофильных элементов и их соединений, так и создание кратко- и долговременных прогнозов развития экосистем. Хорошо известны детальные модели лесных пожаров, разработанные в США и получившие широкое распространение в мире (Rothermel, 1972; Albini, 1976). Процессами, рассматриваемыми в моделях, как правило, являются сгорание горючих материалов (живой и мертвой древесины), гибель деревьев и растений, тепловое воздействие на почву, загрязнение продуктами пожара и изменения круговорота элементов (Кеапе, 2000). Использование моделей позволяет оценить соотношение скоростей накопления и деструкции органического вещества в экосистемах, роль внешних факторов (температуры, влажности, лесных пожаров, вспышек численности лесных вредителей, различных стратегий хозяйственной деятельности и т.д.) в изменении баланса и распределения соединений в пулах наземных природных сообществ (Комаров и др., 2007).

Цель работы состояла в применении компьютерных моделей для анализа динамики продукционных характеристик и пулов углерода в системе «лес - почва» в лесах центра Европейской части России, как при сильных (катастрофических) воздействиях: сплошных рубках главного пользования, низовых и верховых пожарах, ветровалах, так и для оценки влияния на баланс углерода традиционных в Центральной России исторических систем землепользования (подсечно-огневой, переложной и трехпольной. Для моделирования использовалась система моделей EFIMOD (Komarov et al., 2003). Ранее нами были проделаны предварительные вычислительные эксперименты с моделью динамики органического вещества почвы ROMUL (Chertov et al., 2001), в которых моделирование динамики лесной растительности было заменено сценарием опадов, поступающих на/в почву (Кубасова, Лукьянов, 2005; Kubasova et al., 2005).

Задачи исследования:

1. Проанализировать возможности известных в мировой науке динамических моделей биологического круговорота элементов для изучения и количественного описания основных процессов и пулов органического вещества в экосистемах.

2. Провести калибрацию и верификацию системы моделей EFIMOD для условий центра Европейской части России.

3. Выявить особенности круговорота углерода и динамики ОрВП при лесных пожарах, сплошных рубках, ветровалах и различных видах традиционного землепользования; разработать сценарии для моделирования этих процессов в лесных экосистемах хвойно-широколиственных лесов.

4. Выполнить модельные расчеты, провести анализ результатов и оценить особенности динамики ОрВП изучаемых типов лесных экосистем. Сравнить полученные результаты и тренды с имеющимися данными, полученными с помощью иных методов оценки (мониторинговых и лабораторно-экспериментальных исследований).

В качестве модельной территории были взяты несколько участков Данковского лесничества, входящего в состав опытного лесного хозяйства «Русский лес», расположенного в Серпуховском районе Московской области. Модельные экосистемы -сосняки лишайниковые, сосняки сложные мелкотравные и березняки волосисто-осоковые. В качестве катастрофических воздействий рассматривались: верховые и низовые пожары, ветровалы и сплошные рубки, исторические системы землепользования (подсечно-огневое, переложное и трехпольное).

Научная новизна. Впервые количественно проанализирована долговременная динамика системы "лес - почва" в зависимости от разных сценариев сильных (катастрофических) воздействий и различных видов традиционного землепользования в лесах территории центра Европейской части России. Дана качественная и количественная оценка изменения запасов органического вещества в почвах после лесных пожаров, сплошных рубок, ветровалов и традиционных систем землепользования.

Теоретическая и практическая значимость работы. Произведена оценка устойчивости лесных почв при различных сценариях внешних воздействий, а также определен баланс углерода и изменения эмиссии С02 из почвы для изучаемого региона. Показана динамика органического вещества при антропогенных нагрузках. Предложен модельный метод прогноза продуктивности лесных экосистем, позволяющий анализировать влияние различных сценариев сильных воздействий и традиционного землепользования на процессы роста лесов умеренной зоны. При этом в качестве входных данных используются стандартные данные лесной таксации и метеоданные. Полученные результаты могут быть использованы для разработки прогноза развития почв при различных сценариях усиления антропогенной нагрузки.

Декларация личного участия автора. Автором проанализированы возможности известных в мировой науке динамических моделей биологического круговорота элементов для изучения и количественного описания основных процессов и пулов органического вещества в экосистемах, разработаны специальные сценарии для моделирования динамики органического вещества при пожарах, рубках, ветровалах и различных видах традиционного землепользования в экосистемах хвойно-широколиственных лесов, проведены вычислительные эксперименты и анализ результатов моделирования по теме диссертации.

Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Тема диссертации связана с основным планом научно-исследовательских работ Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН по теме «Математическое моделирование циклов элементов и сукцессионных процессов в системе почва -растительность - атмосфера (№ 01.2 006 073924.1.16.11)».

Основные положения диссертации, выносимые на защиту. С точки зрения круговорота углерода антропогенные воздействия (традиционные виды землепользования) оказывают на систему "лес - почва" большее воздействие, чем естественные природные воздействия, при которых реально существующая частота нарушений позволяет лесной экосистеме восстановиться. Неуправляемые антропогенные воздействия приводят к быстрой деградации почвенных запасов углерода и азота, управляемые (внесение удобрений) позволяют сбалансировать по азоту и углероду состояние почвы. Сплошные рубки занимают промежуточное положение и баланс углерода зависит от типа условий местообитания и доминирующей породы.

Апробация результатов работы. Материалы диссертации были представлены и докладывались на XII и XIV Международных конференциях «Математика, компьютер, образование» (Пущино, 2005 и 2007); конференции «Биосферные функции почвенного покрова», посвященной 100-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР В.А. Ковды (Пущино, 2005); IX и X Международных Пущинских школах - конференциях молодых ученых. (Пущино, 2005 и 2006); Международной научно-практической конференции «Лесопользование, экология и охрана лесов: фундаментальные и прикладные аспекты» (Томск, 2005); V Европейской конференции по моделированию в экологии (Пущино, 2005); II Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Йошкар-Ола, 2006); XIII Международной конференции IBFRA (Umea, Sweden, 2006).

Публикации. По материалам исследования опубликовано 11 печатных работ, в том числе: 1 статья в журнале «Известия РАН» (серия биологическая), глава в коллективной монографии (изд-во «Наука») и 2 публикации в трудах международных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинописного текста, состоит из введения, пяти глав и выводов. Список литературы включает 191 наименование, в том числе 33 на иностранных языках. Текст иллюстрирован 17 таблицами и 66 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Экология», Кубасова, Татьяна Сергеевна

Выводы:

1. Динамические имитационные модели биологического круговорота, такие как EFIMOD, можно применять для количественного описания основных процессов и пулов органического вещества в лесных экосистемах как при длительном существовании без нарушений, так и при сильных внешних воздействиях.

2. Калибрация и верификация системы подмоделей EFIMOD показали качественную адекватность результатов моделирования реальным данным и возможность её использования для центра Европейской части России.

3. Составление сценариев для моделирования сильных внешних воздействий и основных систем землепользования для экосистем хвойно-широколиственных лесов оказалось возможным, хотя и выявило ряд пробелов вследствие недостаточности экспериментальных данных.

4. Сравнительный анализ динамики почвы на интервал моделирования в 200 лет показал, что: а) при естественном развитии в исследуемых экосистемах органическое вещество почвы находится в динамическом соответствии с ростом леса, при этом стабильный гумус слабо увеличивается или не претерпевает изменений, а поведение остальных параметров связано с возрастными изменениями лесообразующих пород; б) во всех ТУМ низовые пожары разной интенсивности не приводят к необратимым изменениям, а динамика органического вещества аналогична сценарию естественного развития. Верховые пожары даже при небольшой частоте возникновения приводят к изменениям во всей лесной экосистеме, а частые пожары - к нарушению устойчивости экосистемы в целом; в) при сплошных рубках изменение пулов органического вещества в минеральных горизонтах почвы небольшое и восстановление происходит за первые несколько лет; исследуемые ТУМ относительно устойчивы к такому виду воздействия; г) традиционное землепользование вносит значительные изменения в динамику органического вещества в лесных экосистемах: при подсечно-огневом земледелии запасы углерода всех почвенных пулов значительно уменьшаются, при использовании переложного земледелия происходит значительная потеря органического вещества, трехпольное земледелие без внесения удобрения за короткий отрезок времени приводит к полному истощению, а при внесении органического вещества система стабилизируется.

Сравнение результатов моделирования сильных естественных внешних воздействий (лесные пожары, ветровалы) и сценариев систем традиционного землепользования с точки зрения круговорота углерода демонстрирует большее влияние антропогенных воздействий на систему «лес-почва», чем естественные природные воздействия, при которых реально существующая частота нарушений позволяет восстановиться лесной экосистеме. Неуправляемые антропогенные воздействия приводят к быстрой деградации почвенных запасов углерода и азота, управляемые (внесение удобрений) разрешают сбалансированное по азоту и углероду состояние почвы. Сплошные рубки занимают промежуточное положение и баланс углерода зависит от типа условий местообитания и доминирующей породы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кубасова, Татьяна Сергеевна, 2007 год

1. Азотофиксация в лесных биогеоценозах. М.: Наука. 1987.148 с.

2. Александрова J1.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980.288 с.

3. Алексеев А.С., Келломяки С., Любимов А.В. и др. Устойчивое управление лесным хозяйством: научные основы и концепции. СПб.: СПБ ГЛТА. 1998. 222 с.

4. Алексеев В.А. Световой режим леса. Л.: Наука. 1975. 228 с.

5. Алексеев В.А., Бердси Р.А. Углерод в экосистемах лесов и болот России. -Красноярск. 1994. 232 с.

6. Алексеев В.А., Марков М.В. Статистические данные о лесном фонде и изменение продуктивности лесов России во второй половине XX века. СПб.: СПб. лесн. эколог, центр. 2003. 272 с.

7. Алесенков Ю. М. Ветровалы, их эколого-лесоводственное значение и задачи исследований Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. Екатеринбург: УрОРАН. 2000. С.7-12.

8. Андрианов Б. В. Земледелие наших предков / Сер. «История науки и техники АН СССР». М.: Наука 1978.167 с.

9. Арефьева З.Н., Колесников Б.П. Динамика аммиачного и нитратного азота в лесных почвах Зауралья при высоких и низких температурах // Почвоведение. 1964. №3. С.30-45.

10. Базилевич Н.И, Родин Л.Е. Продуктивность и круговорот элементов естественных и культурных фитоценозах (по материалам СССР) // Биологическая продуктивность и круговорот химических элементов в растительных сообществах. Л.: Наука. 1971. С.5-36.

11. Базилевич Н.И. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. -М.: Наука. 1993.293 с.

12. Бегельман Г.З., Тарко A.M. Модель глобального биосферного цикла углерода с высоким пространственным разрешением М. 1999

13. Безкоровайная И.Н., Иванова Г.А., Тарасов П.А. и др. Пирогенная трансформация почв сосняков средней тайги Красноярского края // Сибирский экологический журнал. 2005. № 1. С. 143-152.

14. Бобровский М.В Сравнительный анализ влияния традиционных систем земледелия (подсека, перелог, трехполье) на почвенный покров центральной России // Экология и почвы. Пущино. 2001. Т.4. С.136-145.

15. Бобровский М.В. Лесные почвы: биотические и антропогенные факторы формирования / Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. Отв. ред. О.В.Смирнова. М.: Наука. 2004. Кн. 1.С. 381-427.

16. Богатырев Л.Г., Щенина Т.Г., Комарова М.С. Характеристика лесных подстилок при зарастании вырубок Южнотаежной подзоны // Почвоведение. 1989. №7. С.106-113.

17. Брюханов А.В., Верховец С.В. Оценка эмиссий углерода при пожарах на вырубках в хвойных лесах Центральной и Южной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2005. №1. С. 109-112.

18. Бузыкин А.И. Влияние лесной подстилки и мохового покрова на температурный режим почв / Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М. 1983. С.30-31.

19. Быховец С.С., Комаров А.С. Простой статистический имитатор климата почвы с месячным шагом // Почвоведение. 2002. №4. С. 443-452.

20. Васенев И И., Таргульян В.О. Ветровал и таежное почвообразование. М.: Наука. 1995.247с.

21. Ведрова Э. Ф.,Шугалей Л. С., СтакановВ. Д. Баланс углерода в естественных и нарушенных южнотаежных лесах Средней Сибири // География и природные ресурсы. Иркутск. 2002. №4. С. 92-99.

22. Вернадский В.И. Биосфера. Л.: ГНТТИ. 1926.

23. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука. 1987.339 с.

24. Вильяме В.Р. Общее земледелие с основами почвоведения. М. 1931.376 с.

25. Вильяме В.Р. Почвоведение с основами земледелия. М. Т. 6.1951.

26. Воронков Н.А., Кожевникова С.А., Шомполова В.А. Температурный режим почв под лесом и залежью в условиях Подмосковья // Почвоведение. М. 1979. № 6. С. 90-99.

27. Восточноевропейские широколиственные леса / Под ред. О.В. Смирновой. М.: Наука, 1994. 364 с.

28. Высоцкий Г.Н. Сочинения. Изд. АН СССР. 1962. Т. 1.

29. Ганжара Н.Ф. Факторы, обуславливающие уровни относительной стабилизации содержания, запасов и состава гумуса в почвах // Органическое вещество и плодородие почв. М. 1983. С. 17-24.

30. Горбатенко В.П., Ершова Т.В. Роль климатических факторов в возникновении лесных пожаров на территории Томской области // Сибирский экологический журнал. 2006. №2. С. 151-155.

31. Горышина Т.К. Биологическая продуктивность и ее факторы в дубовых лесах лесостепной зоны. JL: Изд-во Ленинградского ун-та, 1974.216 с.

32. Груза Г.В., Бардин М.Ю., Ранькова Э.Я. и др. Об изменении температуры воздуха и атмосферных осадков на территории России в XX веке / Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы изменений. -М. 2001. СЛ 8-39.

33. Дегтярева Г.В. Погода, урожай и качество зерна яровой пшеницы. Л. 1981. 216с.

34. Денисенко Е.А., Евстигнеев О.И., Короткое В.Н. Сукцессионные процессы в хвойно-широколиственных лесах восточной и центральной Европы с разной историей природопользования // Известия РАН. Сер. географ. 2002. Вып. 6. С. 35-45.

35. Докучаев В.В. Русский чернозем М. 1948. Т. 1.450 с.

36. Евдокименко М.Д. Динамика лесной подстилки в сосняках Забайкалья после низовых пожаров \\ Роль подстилки в лесных биогеоценозах. М. 1983. С.62.

37. Елагин И.Н., Изотов В.Ф. Температура почвы в сосняках лесной зоны в различные периоды года // Почвоведение. 1968. № 6. С. 138-142.

38. Заболоцкая Т.Г. Биологический круговорот элементов в агроценозах и их продуктивность. Л. 1985.179с.

39. Заварзин Г.А. Круговорот углерода на территории России / (под редакцией Н.П. Лаверова и Г.А. Заварзина). М. 1999. С.11-16.

40. Загреев В.В. Всеобщие таблицы хода роста нормальных сосновых древостоев / Современное лесоустройство и таксация леса М.: ВНИИЛМ. 1974. Вып. 4. С.61-107.

41. Золотарева Б.Н., Демкина Т.С., Петрова Л.И., Стулин А.Ф. Изменение содержания и состава гумуса при сельскохозяйственном использовании почв /

42. Сб. науч. тр. «Биопродуктивность агроценозов как комплексная проблема», Пущино, 1989. С.28-43

43. Иванникова JI.A. Эмиссия С02 почвы при поступлении в нее различных органических материалов / Дыхание почвы. Пущино. 1993. С.52-58.

44. Иванов И.В. История отечественного почвоведения М. 2003. Кн. 1.397 с.

45. Иванова Г.А., Перевозникова В.Д., Иванов В.А. Трансформация нижних ярусов лесной растительности после низовых пожаров // Лесоведение. 2002. N 2. С. 30—35.

46. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирскб наука, 1985 127 с.

47. Информационный комплекс для прогнозирования динамики лесного фонда лесничества при разных сценариях лесопользования // Лесохозяйственная информация. 2002. №3. С. 15-22.

48. Ионенко В.И., Бацула А.А., Головачёв Е.А. Независимость константы скорости гумификации от состава исходного субстрата и гидротермических условий // Вестн. сельскохозяйственной науки 1987. № 5. С. 68-71.

49. Исаев А.С., Коровин Г.Н. Депонирование углерода в лесах России // Углерод в биогеоценозах: Чтения памяти акад. В.Н. Сукачева М. 1997 XV. С. 59-98.

50. Исаев А.С., Коровин Г.Н. Углерод в лесах Северной Евразии // Круговорот углерода на территории России. НТП «Глобальные изменения природной среды и климата» / Под ред. Г.А. Заварзина. М. 1998. С. 63-95.

51. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И. и др. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. М.: Центр экологической политики. 1995.156 с.

52. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Уткин А.И. и др. Оценка запасов и годичного депонирования углерода в фитомассе лесных экосистем России // Лесоведение. 1993. №6. С. 3-10.

53. История крестьянства в Европе. Эпоха феодализма / Отв. ред. Ю.Ю. Кахк. М.: Наука, 1985. Т.З. 591 с.

54. Казимиров Н.И., Морозова P.M. Биологический круговорот веществ в ельниках Карелии. Л.: Наука, 1973. 175 с.

55. Карпов В.Г. Экспериментальная фитоценология темнохвойной тайги. Л.: Наука. 1969. 350 с.

56. Керженцев А.С. Механизм пространственно-временной изменчивости почв // Экология и почвы Пущино. 1999. Т.З. С.31-58.

57. Ковда В.А. Биогеохимические циклы в природе и их нарушение человеком -М. 1975.72с.

58. Ковда В.А. Биологический круговорот и процессы почвообразования / Пущино. 1984. С. 6-14.

59. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М.: Наука. 1973. Кн.1.447 с.

60. Комаров А.С., Кубасова Т.С. Моделирование динамики органического вещества в хвойно-широколиственных лесах в разных типах местообитаний при пожарах (вычислительный эксперимент) // Известия РАН. Сер. биол. 2007. №4. С.1-11.

61. Комаров А.С., Чертов О.Г. Моделирование циклов углерода и азота в лесных экосистемах //Экология и почвы. Пущино. 2001. Т.4. С. 76-84.

62. Комаров А.С., Чертов О.Г Сток углерода в почву как критерий устойчивого функционирования лесных экосистем. В кн.: Моделирование динамики органического вещества в лесных экосистемах (отв. ред. Кудеяров В.Н.). М.: Наука, 2007. С. 233-241.

63. Комаров А.С., Чертов О.Г., Зудин C.J1. и др. Система имитационных моделей продукционных процессов и циклов элементов в лесных экосистемах EFIMOD // Тез. докл. Всерос. научной школы «Математические методы в экологии». -Петрозаводск. 2001. С.220-222.

64. Корчагин А.А. Влияние пожаров на лесную растительность и восстановление ее после пожара на Европейском Севере // Геоботаника. М.—Л. 1954. Вып. 9. С.75-149.

65. Костин Н.В. Географическая изменчивость продуктивности древостоев ели обыкновенной в Европейской бореальной зоне. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степени канд. с.-х. наук. С-Пб. лесотехнич. Академия. 1997.

66. Костычев П.А. Почвы черноземной области России М-Л. 1937. 239 с.

67. Кошельков С.П., Терентьева Е.Н. Изменение некоторых свойств почв на сплошных вырубках в березняках // Лесоведение. 1982. №1 С. 12-16.

68. Крохалев Ф.С. О системах земледелия. Исторический очерк. М.: Гос. из-во литературы, 1960. 432 с.

69. Кубасова Т.С., Михайлов А.В., Лукьянов A.M. Моделирование динамики углерода при сильных внешних воздействиях/Сборник тезисов Биология -наука XXI века: 10-я Международная Пущинская школа конференция молодых ученых. Пущино, 2006 С. 285

70. Кудеяров В.Н. Азотно-углеродный баланс в почве // Почвоведение. 1999. № 1. С. 73-82.

71. Кудеяров В.Н. Вклад почвы в баланс С02 атмосферы на территории России // Докл. РАН, Общая биология. 2000. Т. 375. № 2. С.275-277.

72. Кудеяров В.Н. Современные оценки углеродного цикла в глобальном масштабе и на территории России. Эмиссия и сток парниковых газов на территории Северной Евразии. / Ред. Н.П. Лаверов. Пущино. 2004. С. 17-25.

73. Кулишер И.М. История русского народного хозяйства. М.: Наука, 2004.693 с.

74. Куприянов А.Н., Трофимов И.Т., Заболоцкий В.И. Восстановление лесных экосистем после пожаров-Кемерово. 2003.262 с.

75. Курганова И.Н., Кудеяров В.Н. Оценка потоков диоксида углерода из почв таежной зоны России // Почвоведение. 1998. №9. С. 1058-1071.

76. Курнаев С.Ф. Лесорастительное районирование СССР М.: Наука. 1973.220с.

77. Курнаев С.Ф. Основные типы леса средней части Русской равнины. М.: Наука. 1968.354 с.

78. Леса Южного Подмосковья. М.: Наука, 1985.

79. Лесотаксационный справочник. / Под ред. Б.И. Грошева, С.Г. Синицына, П.И. Мороз, И.П. Сеперович. М.: Лесн. пром-сть. 1980.287 с.

80. Либих Ю. Химия в приложении к земледелию и физиологии. М.-Л.: Сельхозгиз, 1936.

81. Ляпунов А.А., Титлянова А.А. Системный подход к изучению обменных процессов в биогеоценозе // Ботанический журнал. 1974. Вып. 59. С. 1081-1092.

82. Мелехов И.С. О взаимоотношениях между сосной и елью в связи с пожарами в лесах европейского Севера СССР// Ботанический журнал. 1944. Т. 29. № 4.

83. Мелехов И.С. Природа леса и лесные пожары. Архангельск. 1947. с. 248.

84. Метеорологический ежемесячник. 1965-1990. Вып. 1-34. Ч. 2. № 1. С. 13.

85. Милов Л.В. Великорусский пахарь и особенности российского исторического процесса. -М.:РОССПЭН, 1998. 573 с.

86. Михайлов А.В. Модель динамики биомассы живого напочвенного покрова в лесу // Математика. Компьютер. Образование. / Под редакцией Г.Ю. Ризниченко. М.: Прогресс-Традиция. 2001. Вып.8. Ч. 2. С. 651-655.

87. Михайлов А.В., Комаров А.С., Чертов О.Г. Имитационное моделирование баланса углерода при разных сценариях лесопользования II Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии. Пущино: ИФХиБПП РАН. 2003. С. 83-84.

88. Мишустин Е.Н., Шильников В.К. Биологическая фиксация атмосферного азота. -М.: Наука, 1968. 531 с.

89. Мокроносов А.Т. Глобальный фотосинтез и биоразнообразие растительности: Глобальные изменения природной среды и климата. М. 1998. С. 19-62.

90. Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М. 1973.359с.

91. Морозов Г.Ф. Биология лесных пород. Изд-во А.С. Панафидиной. 1914.110 с.

92. Мочалов С.А., Зотов К.А., Грибашов Д.Ю., Лессиг Р. Особенности лесовозобновления после ветровала на двух опытных объектах в Свердловской области. Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. Екатеринбург: УрОРАН. 2000. С.38-45.

93. Надпорожская М.А., Чертов О.Г., Ковш Н.В. Лабораторное моделирование преобразования растительного опада при первичном образовании органического вещества почвы // Вестник Санкт-Петербургского ун-та, 2004 (в печати).

94. Нестеров В.Г. Общее лесоводство. М-Л.: Гослесбумиздат. 1954.655 с.

95. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв

96. Российской Федерации М.: Наука. 1996.256 с.

97. Пестряков В.К., Ковш Н.В, Попов А.И., Чуков С.Н. Моделирование трансформации органических веществ в лабораторном эксперименте // Почвоведение. 1990. № 3. С. 30-40.

98. Петербургский А.В. Агрохимия и физиология питания растений из-во Россельхозиздат, М, 1981 184 с.

99. Петербургский А.В. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии из-во Наука, М, 1979 167 с.

100. Погребняк П.С. Общее лесоводство. М. 1963.399 с.

101. Полынов Б.Б. Кора выветривания Л. 1934. Ч. 1.242 с.

102. Припутана И.В.Распределение соединений азота в ландшафтах Московской области. Дис.канд.геогр. н. -М.: МГУ. 1996.152 с.

103. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и земледелии СССР. М-Л: Академия наук СССР, 1945.198 с.

104. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во МГУ. 1983.383 с. )

105. Ремезов Н.П. Роль биологического круговорота в почвообразовании под пологом леса // Почвоведение. 1956. №7. С.68-79.

106. Ремезов Н.П., Погребняк П.С. Лесное почвоведение. М.: Лесн. пром-сть 1965.324 с.

107. Речан С.П., Малышева Т.В., Абатуров А.В., Меланхолии П.Н. Леса Северного Подмосковья. М.: Наука. 1993. 316 с.

108. Роде А. Почвоведение. М-Л. 1955. 524 с.

109. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М- Л. 1965.254 с.

110. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука. 1968. 145 с.

111. Рыжова И.М. Анализ чувствительности системы почва-растительность к вариациям параметров круговорота углерода, основанный на математической модели // Почвоведение. 1993. Т. 25. С. 43-50.

112. Рысин Л.П., Абатуров А.В., Савельева Л.И., Малышева Т.В., Маслов А.А. и др. Динамика хвойных лесов Подмосковья. М.: Наука. 2000.221 с.

113. Семенов С.А. Происхождение земледелия. Л.: Наука. Ленингр. отд-е, 1974.318 с.

114. Семенов В.М., Кравченко И.К., Иванникова Л.А. и др. Экспериментальное определение активного органического вещества в некоторых почвах природных и сельскохозяйственных экосистем // Почвоведение. 2006. № 3. С. 282-292.

115. Сибгатуллин Р.З, Шлыкова Н.А. Влияние катастрофического ветровала 1995 г. на первобытные леса Висимского заповедника Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. Екатеринбург: УрОРАН. 2000. С.24-31.

116. Скворцова Е.Б., Уланова Н.Г., Басевич В.Ф. Экологическая роль ветровалов. М.: Лесн. пром-сть. 1983.192 с.

117. Смирнов А.И. Растениеводство. М. 1952. 608 с.

118. Смирнова О.В. Популяционная организация биогеоценотического покрова лесных территорий / Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России. М.: Научный мир. 2000. С. 1422.

119. Смирнова О.В., Турубанова С.А., Бобровский М.В., Короткое В.Н., Ханина Л.Г. Реконструкция истории биоценотического покрова Восточной Европы и проблема поддержания биологического разнообразия // Успехи современной биологии. 2001. № 2. С. 144-159.

120. Смирнова О.В., Ханина Л.Г., Смирнов В.Э. Эколого-ценотические группы в растительном покрове лесного пояса Восточной Европы / ВосточноЕвропейские леса (история в голоцене и современность). М.: Наука. 2004. Т. 1.С. 165-175.

121. Смолоногов Е. П. Лесообразовательный процесс и ветровалы Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. Екатеринбург: УрОРАН. 2000. С.12-18.

122. Софронов М.А., Швиденко А.З., Голдаммер И.Г., Волокитина А.В. Влияние пожаров на баланс углерода в бореальной зоне северной Евразии: создание информационной базы для моделей // Лесоведение, 2000. №4. С.3-8.

123. Справочник по программированию продуктивности полевых культур. -М. 1982.288с.

124. Справочник таксатора. / Под ред. B.C. Мирошникова, О.А. Трулль, В.Е. Ермакова и др.- Минск: Ураджай. 1980.359 с.

125. Сукачев В.Н. Основы лесной типологии и биогеоценологии. М. 1972. Т. 1.418 с.

126. Стриганова Б.Р., Кудряшова И.В., Тиунов А.В. Кормовая активность почвенного червя Eisenia nordenskioldi (Eisen) (Oligohaeta, Lumbricidae). // Почвоведение. 1987. Вып.1. С. 72-77.

127. Сухих В., Уткин А. Рубки леса в России с позиций углеродного цикла: Эмиссия и сток парниковых газов на территории северной Евразии. Пущино. 2003. 112 с.

128. Тарко A.M. Антропогенные изменения глобальных биосферных процессов. Математическое моделирование. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2005.232 с.

129. Тарко A.M. Модель глобального цикла углерода // Природа. 1994. №7. С. 27-32.

130. Тер-Микаэлян М.Т., Фуряев В.В. Модель пространственно-временной динамики лесов при воздействии пожаров / Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат. 1988. Т.П. С. 260-275.

131. Титлянова А.А. Биологический круговорот углерода в травяных биогеоценозах Новосибирск: Наука. 1977.218 с.

132. Титлянова А.А., Тесаржова М. Режимы биологического круговорота -Новосибирск: Наука. 1991. С. 1081-150.

133. Тихонов А.С., Зябченко С.С. Теория и практика рубок леса.

134. Петрозаводск: «Карелия». 1990. С. 9.

135. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология / Под ред. М.С. Гилярова. М.: Колос, 1971.455 с.

136. Традиционный опыт природопользования в России / Под ред. Л.В.Даниловой, А.КСоколова. М. 1998.527 с.

137. Трофимов С.Я., Дорофеева Е.И., Тарко A.M. и др.Органическое вещество почв как характеристика функциональной организации почвенной системы // Регуляторная роль почвы в функционировании таежных экосистем. -М.: Наука. 2002. 365 с.

138. Уткин А.И. Об энергетике лесных биогеоценозов / Структурно-функциональная организация биогеоценозов. М., 1980. С.51-69.

139. Федорец Н.Г., Бахмет О.Н. Экологические особенности трансформации соединений углерода и азота в лесных почвах. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2003.240 с.

140. Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования. Новосибирск: Наука. 1996.253 с.

141. Фуряев В.В., Заболоцкий В.И., Голдаммер И.Г. Динамика пирологических режимов ландшафтных урочищ южной тайги Средней Сибири в XVII -XX столетиях // Сибирский экологический журнал. 2006. №2. С. 141150.

142. Фуряев В.В., Плешиков Ф.И., Злобина Л.П., Фуряев Е.А. Трансформация структуры и экологических функций лесов Средней Сибири под воздействием пожаров // Лесоведение. 2004. N 6. С. 50—57.

143. Честных О.В., Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Распределение запасов органического углерода в почвах лесов России // Лесоведение. 1999. № 2. С. 13-21.

144. Чернова Н.М., Вызова Ю.В., Уваров А.В. Метаболическая активность и биомасса клещей в подстилке // Роль животных в функционировании экосистем / Под ред. Н.М. Черновой. М.: Наука, 1975. С. 151-154.

145. Чертов О.Г. Экология лесных земель. Л.: Наука, 1981.192 с.

146. Чертов О.Г. Количественный подход к экологическим параметрам видов на примере сосны (Pinus sylvestris L., Pinaceae) // Ботанический журнал. 1983. Т.68. С. 1318-1324.

147. Чертов О.Г. Имитационная модель минерализации и гумификации лесной подстилки //Журнал общей биологии. 1985. Т. 46. С. 794-804.

148. Чертов О.Г., Комаров А.С. Имитационная модель динамики органического вещества почв // Вестник С-Пб. ун-та. 1996. Сер.З. Вып.1. С.104-109.

149. Экологический мониторинг Серпуховского района / Отчет о работе по договору о научно-техническом сотрудничестве между ИПФС АН СССР и ПТЗ. 1989

150. Экосистемы южного Подмосковья. М.: Наука. 1979.

151. Юницкий А.А., Жданова И.И. Дезинфекция почвы лесных питомников // Лесное хозяйство. 1940. № 9.

152. Ярошенко А.Ю. Способы минимизации негативного воздействия лесозаготовительной деятельности на природное биоразнообразие и естественную динамику лесов // Восточно-европейские леса. / Под ред. О.В. Смирновой. -М.: Наука. 2004. Кн. 2. С. 507-530.

153. Aerts R. Nutrient resorption from senescing leaves of perennials: are there general patterns?//Ecol. 1996. 84. P. 597-608.

154. Albini F.A. Estimating wildfire behaviour and effects. USDA For. Serv. Gen. Technic. Rep. INT-30. / Ogden, Utah. 1976. P.62.

155. Bruun S., Christensen B.T., Hansen E.M., Magid J., Jensen L.S. Calibration and validation of the soil organic matter dynamics of the Daisy model with data from the Askov long-term experiments // Soil Biology & Biochemistry. 2003. 35. P. 6776.

156. Bruun S., Jensen L.S. Initialization of the soil organic matter pools of the Daisy model // Ecological Modelling. 2002.153. P. 291-295.

157. Chertov O.G. SPECOM a single tree model of pine stand/raw humus soil ecosystem. - Ecological Modelling. 1990. 50. P. 107-132.

158. Chertov O.G., Komarov A.S. SOMM: a model of soil organic matter dynamics//Ecological Modelling. 1997. V. 94. P. 177-189.

159. Chertov O.G., Komarov A.S., Tsiplianovsky A.M. Simulation of soil organic matter and nitrogen accumulation in Scots pine plantations on bare parent material using forest combined model EFIMODPlant and Soil. 1999. c. 213. P. 31-41.

160. Chertov O.G., Komarov A.S., Nadporozhskaya M.A., Bykhovets S.S., Zudin S.L. ROMUL a model of forest soil organic matter dynamics as a substantial tool for forest ecosystem modelling // Ecological Modelling. 2001. V. 138. P. 289-308.

161. Chertov O.G., Komarov A.S., Bykhovets S.S., Kobak K.I. Simulated soil organic matter dynamics in forests of the Leningrad administrative area, northwestern Russia. Forest Ecology and Management. 2002. V.169 (1-2). P. 29-44.

162. Covington W.W. Changes in the forest floor organic matter and nutrient content following clear cutting in northern hardwoods // Ecology. 1981. V. 62. P. 4148.

163. Dindal D.L. (Ed.). Soil Biology Guide. New York: Wiley Inter-Science, 1990.

164. Duchaufour Ph. Precis de pedologie. Paris, 1961. // Russian translation. -Moscow: Mir, 1970.

165. Edwards C.A., Bohlen P.J. Biology and Ecology of Earthworms. London: Chapman and Hall, 1996.

166. Isaev A., Korovin G., Utkin A. et al Carbon stok anddeposition in phytomass of the Russian forest // Water, Air and Soil Pollution. 1995. V.82. № 1-2. P. 247-256.

167. Jenkinson D.S., Rayner J.H. The turnover of soil organic matter in some of the Rothamsted classical experiments // Soil Science. 1977. V. 123. № 5. P. 298-305.

168. Keane R.E. Landscape fire succession modeling: linking ecosystem simulations for comprehensive applications // Proc. LFMW, Victoria, British Columbia, Inform, rep. NOR-X-371 Can. Forest Service, 2000. P. 5-8.

169. Killingbeck K.T. Nutrients in senescent leaves: keys to the search for potential resorption proficiency // Ecol. 1996. 77. P. 1716-1727.

170. Komarov A., Bobrovsky M., Kubasova Т., Mikhailov A. // Modeling of soil organic matter dynamics at different scenarios of traditional land-use in Central European Russia // The 13th IBFRA Conference Umea, Sweden, 2006. P. 111.

171. Komarov A., Bobrovsky M., Kubasova Т., Mikhailov A. Modeling of soil organic matter dynamics at different scenarios of traditional land-use in Central European Russia // The 13th IBFRA Conference Umea, Sweden, August 28-30.2006 P.lll.

172. Kostitzin V. A. Biologie Mathematique. Paris. 193 7.

173. Kubasova T. S., Loukianov A. M. Modelling of soil organic matter dynamics after forest fires using ROMUL model // Proc. Europ. Conf. Ecol. Model. ECEM. Pushchino. 2005. P. 102-103.

174. Kurz W.A., Apps M.J. A 70-year retrospective analysis of carbon fluxes in the Canadian forest // Ecol. Appl. 1999. V. 9. P. 526-547.

175. Mikhailov A., Komarov A., Chertov O. Simulation modelling of forest ecosystem development under the different forest management scenarios // ECEM 04 Ljubljana: Jozef Stefan Institute. 2004. P 95-96.

176. Mikhailov A., Komarov A., Chertov O. Simulation of the carbon budget for different scenarios of forest management // Eurasian Soil Science. 2004. V. 37. P. 9396.

177. Olson J.S., Watts J.A., Allison L.J. Carbon in live vegetation of major world ecosystems // Environ. Sci. Div. Publ. Oak Ridge Nat. Lab. (ORNT 5862). 1983. 164 p.

178. Rothermel R.C. A mathematical model for predicting fire spread in wildland fuels / USDA For. Serv. Res. 1972.115 p.

179. Vitousek P., Nutrient cycling and nutrient use efficiency // The American Naturalist. 1982. P. 553-572.

180. Wilde S. A. Forest Soils. New York: John Wiley and Sons, 1958.