Геосистемный мониторинг лесов в условиях современного глобального потепления: ландшафтно-экологический подход
Автор: Коломыц Э.Г.
Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl
Рубрика: Оригинальные статьи
Статья в выпуске: 4 т.34, 2025 года.
Бесплатный доступ
Изложена стратегия изучения механизмов функциональной и структурной организации лесных экосистем как объектов наземного геосистемного мониторинга. Познание локальных механизмов глобальных изменений осуществляется через эмпирическую имитацию регионального биоклиматического тренда геосистемами локального уровня. Стратегия поиска представлена в форме экспериментального геоэкологического анализа, с реализацией полной триады мониторинга «состояние–прогноз–управление». Основное внимание уделяется выявлению климатогенных изменений трех инвариантных функциональных параметров лесных биогеоценозов: 1) тесноты межкомпонентных связей как индикатора территориальной целостности гео(эко)системы; 2) дискретных показателей метаболизма и, прежде всего, первичной продуктивности, характеризующей эффективность использования фитобиотой ресурсов среды; 3) параметров функциональной устойчивости гео(эко)систем (лабильной фитоценотической и инерционной почвеннобиотической) как интегральных показателей их экологического резерва и адаптивного потенциала в меняющемся климате. Охарактеризованы идеологические и научнометодические аспекты рабочей концепции геосистемного мониторинга, а также разработанные автором методы базового и прогнозного эмпирикостатистического моделирования функциональных и структурных характеристик лесных экосистем. Планируется проведение численных экспериментов с гидротермическими нишами биогеоценозов по климатическим трендам прошлого и будущего. Описан рабочий алгоритм геосистемного мониторинга лесов, в котором инструментом анализа служит скользящая (маятниковая) операционная система, с неоднократным повторением стадий наблюдения и прогноза (на фоне идущих климатических трендов) и с выявлением экологических эффектов управляющей обратной связи, в частности, роли углеродного баланса лесных экосистем в смягчении глобального потепления. Стратегия научного поиска предполагает периодически возвратную последовательность выполнения элементов триады геосистемного мониторинга «наблюдение–прогноз–управление», с построением эмпирикостатистических моделей перехода экосистем «из прошлого в будущее». Должен проводиться периодический контроль (верификация) прогнозируемых расчетных параметров состояния лесных экосистем (продуктивности, устойчивости, углеродного баланса и др.) по эмпирическому материалу ландшафтных съемок данного года, который окажется гидротермическим аналогом определенного интервала прогнозируемого климатического тренда.
Глобальное потепление, лесные экосистемы, геосистемный мониторинг, базовое и прогнозное эмпирико-статистическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148333005
IDR: 148333005 | УДК: 57.574+91.911.913 | DOI: 10.24412/2073-1035-2025-34-4-12-25
Geosystem monitoring of forests under the modern global warming: landscapeecological approach
The article presents a strategy for studying the mechanisms of functional and structural organization of forest ecosystems as objects of terrestrial geosystem monitoring. Local mechanisms of global changes are un-derstood through empirical imitation of a regional bioclimatic trend by local-level geosystems. The search strat-egy is presented in the form of an experimental geoecological analysis, with the implementation of the complete monitoring triad "state–forecast–management". The main attention is paid to identifying climatogenic changes in three invariant functional parameters of forest biogeocoenoses: 1) the tightness of inter-component connec-tions as an indicator of the territorial integrity of the geo(eco-)system; 2) discrete indicators of metabolism, and above all primary productivity, characterizing the efficiency of phytobiota use of environmental resources; 3) parameters of functional stability of geo(eco)systems (labile phytocoenotic and inertial soil-biotic) as integral indicators of their ecological reserve and adaptive potential in a changing climate. The article presents the ideo-logical, scientific, and methodological aspects of a working concept for geosystem monitoring, as well as the methods developed by the author for basic and predictive empirical-statistical modeling of the functional and structural characteristics of forest ecosystems. Numerical experiments with hydrothermal niches of biogeocoenoses based on past and future climate trends are planned. A working algorithm for geosystem moni-toring of forests is described, in which a sliding (pendulum) operating system serves as the analytical tool, with multiple repetitions of the observation and forecast stages (against the background of ongoing climate trends) and the identification of the ecological effects of control feedback, in particular, the role of the carbon balance of forest ecosystems in mitigating global warming. The scientific research strategy assumes a periodical-ly reversible sequence of implementing the elements of the geosystem monitoring triad "observation–forecast–control", with the construction of empirical-statistical models of the transition of ecosystems "from the past to the future". Periodic monitoring (verification) of predicted forest ecosystem condition parameters (productivi-ty, sustainability, carbon balance, etc.) is conducted using empirical data from landscape surveys for the current year, which will serve as a hydrothermal analogue for a specific interval of the predicted climate trend.
