RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2019, том 14, выпуск 2, страницы 488–499 (Mi mbb398)

Эта публикация цитируется в 3 статьях

Информационные и вычислительные технологии в биологии и медицине

Интеграция имитационных моделей для комплексной оценки экосистемных услуг лесов: методические подходы

П. Я. Грабарникa, О. Г. Чертовb, С. И. Чумаченкоc, В. Н. Шанинade, Л. Г. Ханинаe, М. В. Бобровскийae, С. С. Быховецa, П. В. Фроловa

a Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, ФИЦ ПНЦБИ РАН, Пущино, Россия
b Бингенский политехнический университет, Бинген, Германия
c Мытищинский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана, Мытищи, Россия
d Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН, Москва, Россия
e Институт математических проблем биологии РАН – филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Пущино, Россия

Аннотация: Для решения задач моделирования сложных экологических систем разработано большое число компьютерных моделей: от простейших, которые лишь грубо описывали исследуемую систему, до достаточно детализированных, позволяющих изучать поведение большого числа взаимодействующих элементов одновременно. Развитие взглядов на структуру и закономерности функционирования экосистем, совершенствование вычислительной техники, технологий программирования и математического аппарата создают предпосылки для нового этапа в развитии моделирования в экологии. Если раньше математические модели, будучи сильно генерализованными, создавались отдельными учеными или небольшими группами, то в настоящее время разработка комплексных моделей невозможна без привлечения опыта многих коллективов исследователей, использующих разнообразный арсенал методов и знаний, накопленных в лесоведении, экологии, физиологии растений, почвоведении, климатологии, и других науках. В рамках решения задачи по интеграции нескольких экологических моделей было разработано программно-техническое решение на основе специального протокола обмена данными и выработаны методические основы для интеграции моделей. Создана система на основе динамической модели древостоя FORRUS-S, модели динамики органического вещества почвы Romul-Hum, статистического генератора гидротермических условий почвы SCLISS и модели биологического разнообразия BioCalc для комплексной оценки динамики компромиссов и синергии при разных сценариях лесопользования. Выполнен прогноз динамики запасов древесины, почвенных пулов углерода и биологического разнообразия растительности на уровне участкового лесничества.

Ключевые слова: лесные экосистемы, динамические модели, лесоводственные модели, почвенные модели, процессные модели, интеграция.

УДК: 57.033,045; 574.42,45; 630*114.351; 630*182.21

Материал поступил в редакцию 05.08.2019, 29.10.2019, опубликован 05.11.2019

DOI: 10.17537/2019.14.488



© МИАН, 2024