Population patterns of tree species within the floodplain of a mediumsized plain river (a case study in the Natural State Reserve “Bolshaya Kokshaga”)

Braslavskaya T.Yu.

The monograph presents the results of a study of the demographic structure of tree species populations in the floodplain landscape under the conditions of the conservation regime. Most of the research was conducted in old-growth dark coniferous-broad-leaved and broadleaved forests, preserved due to a relatively weak previous anthropogenic impact; populations forming in meadows where mowing has been stopped are also studied. It has been revealed that the structure of tree populations depends on species-specific resistance not only to inundation, but also to shading (as well as in watershed forests). Other environmental factors, acting in the past (various forms of land-use activity, extremely low winter temperatures) or continuing to influence at present (pathogens, phytophages), are comparable with inundation by intensity of impact on tree species. As a result of the complex impact of these factors, partial or almost complete differentiation of ecological niches used by different species is observed across the landscape. Judging by the demographic structure, in contemporary short- and medium-inundated forests, the most stable are numerous populations of smallleaved linden. And in long-inundated open woodlands, small populations of black alder and verrucose birch. Amongst the rest tree species – Norway spruce, Siberian fir, pedunculate oak, smooth elm – the demographic composition and number of populations in the forests vary significantly depending on random local combinations of factors; their recruitment is not stable, the perspectives of the populations are uncertain. At this, oak regeneration, in contrast to all other species, revealed intensive invasion in former-haying meadows; this process can ensure the preservation of oak populations in the floodplain landscape.

The monograph is addressed to forest ecologists, geobotanists, landscape experts, environmentalists, teachers and graduate students of universities.

 Ecosystem services of Russia:

Prototype National Report. Vol. 1. Terrestrial ecosystems services. Adapted English version of the report, originally published in Russian in 2016. Moscow: BCC Press, 2018. 115 p.

Bukvareva E.N., Zamolodchikov D.G. (Eds.)

Forest Insect Population Dynamics, Outbreaks, And Global Warming Effects

A. S. Isaev, V. G. Soukhovolsky, O. V. Tarasova, E. N. Palnikova, A. V. Kovalev

Research in insect population dynamics is important for more reasons than just protecting forest communities. Insect populations are among the main ecological units included in the analysis of stability of ecological systems. Moreover, it is convenient to test new methods of analyzing population and community stability on the insect-related data, as by now ecologists and entomologists have accumulated large amounts of such data. In this book, the authors analyze population dynamics of quite a narrow group of insects – forest defoliators. It is hoped  that the methods proposed herein for the analysis of population dynamics of these species may be useful and effective for analyzing population dynamics of other animal species and their effects and role in global warming.

What can insects tell us about our environment and our ever-changing climate?  It is through studies like this one that these important answers can be obtained, along with data on the insects and their behaviors themselves.  The authors present new theories on modeling and data accumulation, using cutting-edge processes never before published for such a wide audience.  This volume presents the state-of-the-art in the science, and it is an essential piece of any entomologist’s and forest engineer’s library.

Разнообразие и динамика лесных экосистем России

КНИГА 1

Монография обобщает результаты исследования биоразнообразия лесов по Программе Президиума РАН «Биологическое разнообразие». Первая книга содержит разделы «Динамика экосистемного разнообразия» и «Спутниковый мониторинг биоразнообразия лесных экосистем», которая включает разделы «Инвентаризация типологического разнообразия лесов» и «Биоразнообразие и экосистемные функции лесов».  На основе результатов проведенных исследований могут быть использованы российскими и международными организациями, заинтересованными в объективной оценке современного состояния лесных экосистем в условиях глобальных изменений.

Для биологов, экологов, лесоводов, специалистов по ГИС, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

Разнообразие и динамика лесных экосистем России

КНИГА 2

Монография обобщает результаты исследований биоразнообразия лесов, проведенных по Программе Президиума РАН «Биологическое разнообразие» и государственному контракту №14.515.11.0014 от 14.03.2013 г. «Разработка научно-технических основ оценки биоразнообразия лесов России и принципов системы построения его мониторинга». Вторая книга включает разделы «Инвентаризация типологического разнообразия лесов» и «Биоразнообразие и экосистемные функции лесов». На основе результатов проведенных исследований могут быть разработаны научно-обоснованные стратегии устойчивого управления лесами в условиях совместного действия множества природных и антропогенных факторов. Материалы могут быть использованы российскими и международными организациями, заинтересованными в объективной оценке современного состояния лесных экосистем в условиях глобальных изменений.

Для биологов, экологов, лесоводов, специалистов по ГИС, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

В книге рассматриваются основные природные процессы, в которых выражается функционирование биогеоценотического покрова малого речного бассейна как экосистемы. На основе совокупности знаний об этих процессах и их взаимодействии предлагаются методы их комплексного междисциплинарного исследования, включая натурные и дистанционные наблюдения, формирование компьютерных баз данных с первичной информацией и геоинформационных систем, количественный анализ собранной информации. Предложены параметры растительности, почв и почвенной мезофауны, информативные для оценки состояния лесных экосистем. Предложены рекомендации для разработки экологически обоснованных мероприятий лесного природопользования.

Методическое руководство предназначено для коллективов исследователей, которые разрабатывают научную основу для планирования экологически устойчивого лесопользования, а также могут служить научной поддержкой при проведении лесной сертификации на экологической основе. Это руководство будет полезно преподавателям, аспирантам и студентам 1 биологических вузов при организации научных исследований.

В книге представлена методологическая основа мониторинга биоразнообразия бореальных лесов России. Она базируется на концептуальном подходе мониторинга биоразнообразия с учетом пространственно-временной динамики лесообразовательного процесса и современного состояния лесов. Представлены оптимальные оценочные процедуры биоразнообразия лесных экосистем, даны результаты инвентаризации их зонального типологического разнообразия. Изложены принципы организации и тематическое содержание ГИС-мониторинга.

Для экологов, геоботаников, лесоводов, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

Дан синтез современных концепций теоретической экологии и авторских представлений о популяционной организации биогеоценотического покрова лесных территорий; прослежена история формирования лесного пояса Восточной Европы с конца плейстоцена до современности. Изложены основные особенности популяционной биологии видов деревьев и трав. Проведен эколого-ценотический и ареалогенетический анализ растительного покрова лесного пояса. Изложены методы исследования растительного и почвенного покрова лесного пояса Восточной Европы: от сбора полевых материалов до лабораторной обработки и анализа данных на основе современных компьютерных программ и ГИС-технологий.

Для экологов, геоботаников, лесоводов, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

Питательный режим почв северотаежных лесов

В монографии рассматриваются тенденции изменения питательного режима почв и доминирующих растений в ходе аутогенных и аллогенных сукцессий северотаежных лесов. Обсуждаются парцеллярные особенности формирования кислотности и питательного режима почв. Показано, что в ходе аутогенных сукцессий происходит накопления гумуса и элементов питания в почвах, связанное с закономерной сменой видов растений. В процессе аллогенных сукцессий, вызванных действием пожаров и воздушного промышленного загрязнения, интенсифицируются процессы элювиирования, обеднения почв, дигрессии биоценозов.

Для лесных экологов, почвоведов, географов, преподавателей и аспирантов.

В монографии впервые сформировано представление о поведении широкого спектра элементов, характеризующихся низкими концентрациями (0,01%) в биосфере, в бореальных лесных экосистемах. Генерализована информация о глобальной системе массопотоков рассеянных элементов, рассмотрены их источники и поведение в атмосфере, сток из атмосферы и взаимодействие с древесным пологом. На основе многочисленных данных, полученных в полевых условиях и лабораторных экспериментах, выявлены тенденции миграции и аккумуляции этих элементов в почвах, их поглощения растениями с атмосферной (лишайники и мохообразные) и почвенной (сосудистые) стратегией питания, дереворазрушаюшцми грибами, микроорганизмами, мелкими млекопитающими и птицами. Обсуждается влияние воздушного промышленного загрязнения на биохимические циклы рассеянных элементов. Рассмотрены концепции биогеохимической селекции организмов и направленной эволюции биосферы, которые позволяют развивать представление о коэволюции организмов и окружающей среды. Предложены подходы к оценке миграционной способности рассеянных элементов, сформулированы принципы биогеохимического мониторинга и коррекции биогеохимических циклов.

Для экологов, почвоведов, географов, биогеохимиков, преподавателей и аспирантов вузов.

Техногенные дигрессии и восстановительные сукцессии в северотаежных лесах

В монографии сформировано представление о дигрессионных сукцессиях в бореалъных лесах, подверженных воздушному промышленному загрязнению кислотообразующими веществами и соединениями тяжелых металлов. На основе многочисленных данных, полученных в полевых условиях и лабораторных экспериментах, выявлены тенденции изменения кислотности и питательного режима еловых лесов. Дан анализ существующих подходов к восстановлению лесов в условиях воздушного промышленного загрязнения и созданию растительного покрова на техногенных пустошах. Приведены результаты оригинальных экспериментальных работ, посвященных разработке подходов к восстановлению лесных территорий, нарушенных воздушным промышленным загрязнением. Монография снабжена фотографиями, демонстрирующими процессы дигрессии в восстановительных сукцессий.

Дня экологов, почвоведов, преподавателей и аспирантов вузов.

Углеродный обмен в криогенных экосистемах

На основе полевых исследований углеродного и др. форм обмена на границе разделов «почва-растительность-приземной слой атмосферы» выявлены закономерности функционирования тундровых экосистем в основных зонах распространения многолетнемерзлых пород на территории Северной Евразии и Аляски. Проведен статистический анализ абиотических факторов и биоценотических признаков зональных криогенных экосистем. Показано, что обмен углерода может служить адекватной мерой вещественно-энергетического обмена криогенных экосистем в целом. Разработана система оценки потоков и баланса углерода на разных  пространственно-временных масштабах.

Для экологов, почвоведов и специалистов в данной области.

Методическое руководство по анализу эмиссий углерода из почв поселений в тундре

Проблема обратного влияния человека на современные изменения климата привлекает сейчас все больше внимания к изменениям углеродного баланса природных территорий в результате активного землепользования. Поселения человека в тундре представляют собой хотя и локальные, но очень интенсивные источники С0₂ (диоксида углерода), где под действием тепловых потоков от зданий и объектов поселковой инфраструктуры ускоряется разложение органического вещества почвы. Усиление выделения диоксида углерода из почвы в зоне поселений дополнительно обусловлено органическими выбросами. Нарушение или полное уничтожение растительного покрова усугубляет этот эффект поселений, поскольку ограничивает возможности компенсации выделения С0₂ с дыханием почвы в атмосферу – через фотосинтез. В предлагаемом практическом руководстве, написанном известными специалистами-экологами, детально излагается методика проведения измерений эмиссии СО₂ в поселениях расположенных в тундре. Основные разделы содержат инструкции по районированию территории поселений, выбору ключевых участков для полевых измерений потоков СО₂, по определению необходимого количества таких участков, проведению самих измерений и статистическому анализу данных. Практическую часть предваряет краткое теоретическое введение, написанное в популярной форме. Формат и язык издания адаптированы для непрофессионалов в области измерения потоков парниковых газов , чтобы исследователи-новички могли непосредственно в полевых условиях получить необходимую информацию и помощь. Методическое пособие предназначено для всех интересующихся проблемами измерения потоков парниковых газов в условиях антропогенных нарушений.

Книга посвящена развитию методов расчета динамики лесных насаждений на уровне ландшафтов (регионов). Использован корпус данных лесоустройства и государственного учета лесов. Особое внимание уделено разработке подмоделей общей модели и оценке их параметров. Одно из приложений модели состоит в построении траекторий максимально допустимого лесопользования (в виде сплошных рубок).

Книга подводит итог циклу работ, проводившихся коллективом авторов под руководством Г.Н. Коровина.

Представляет интерес для специалистов по экологическому моделированию, лесоводов, а также для лиц, принимающих управленческие решения в области лесного хозяйства.

Монография посвящена анализу, моделированию и прогнозированию динамики численности лесных насекомых-филлофагов. На основе собственных многолетних исследований авторов и при использовании большого объема литературы по динамике численности различных видов лесных насекомых-филлофагов описываются способы представления данных популяционной динамики, закономерности колебаний плотности популяций в стабильно разреженных состояниях, сопряженность популяционной динамики отдельного вида в различных местообитаниях и сопряженность популяционной динамики нескольких видов в одном местообитании, влияние погодных условий на динамику численности популяций лесных насекомых и развитие вспышек массового размножения лесных вредителей, рассматривается закономерности потребления корма гусеницами различных видов насекомых.

Детально описаны методы моделирования популяционной динамики с использованием авторегрессионных моделей, описываются методы оценки влияния плотности популяции и погодных условий прошлых лет на текущую плотность популяции. Для описания закономерностей возникновения вспышек массового размножения лесных насекомых предложены математические модели, согласно которым вспышка массового размножения описывается как аналог фазовых переходов первого и второго рода.

На основе разработанных подходов к описанию и моделированию популяционной динамики лесных насекомых-филлофагов предложены методы кратко- и долгосрочного прогноза динамики численности таких популяций.

Книга предназначена для экологов, энтомологов, специалистов по системному анализу и математическому моделированию экологических процессов, а также для студентов и аспирантов по этим специальностям.

Монография посвящена разработке фенологической теории динамики численности лесных насекомых, базирующейся на основе принципа стабильности подвижности экологических систем. Взаимодействия популяций насекомых в лесном биогеоценозе рассматриваются как важный элемент устойчивости системы, нарушения которой может привести к необратимым последствиям. Динамика популяций анализируется с помощью фазовых портретов, построенных с учетом запаздывания системы и особенностей эколого-популяционных параметров конкретных видов насекомых.

Для экологов, энтомологов, лесоводов, а также для математиков, занимающихся вопросами моделирования экологических систем.

Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве

Дано описание технических средств и методов проведения аэрокосмических съемок и природных условий, в которых они выполняются. Рассмотрены геометрические свойства материалов аэрокосмических съемок, теоретические и методические основы визуального, измерительного и автоматизированного методов их дешифрирования. Описано использование аэрокосмических методов при инвентаризации лесов; составлении лесных карт; устройстве рекреационных лесов (лесопарков); охране лесов от пожаров, защите их от вредителей и болезней; проведении различных видов обследования лесов и оценке происходящих в них изменений; выполнении некоторых видов лесохозяйственных работ в лесу.

Для студентов лесохозяйственных и лесоинженерных факультетов, преподавателей вузов и техникумов, научных работников, лесоустроителей, работников лесного хозяйства, экологов.

Лесоустройство

В учебнике в соответствии с требованиями современного лесного законодательства изложены теоретические и практические основы лесоустройства, лесного планирования, проектирования, ведения лесного хозяйства и лесопользования. Описаны методы инвентаризации лесов, проектирования мероприятий по их использованию, охране, защите и воспроизводству. Рассмотрены особенности применения информационных и ГИС-технологий в лесоустройстве, экологического обоснования проектных решений лесоустройства и устойчивого лесоуправления.

Для студентов, магистрантов, аспирантов, инженерно-технических работников лесного хозяйства и лесоустройства.

В сборнике рассмотрены проблемы мониторинга лесов. Предлагаются методы спектрометрической оценки состояния древесных растений, картографирования лесов по космическим снимкам, обсуждается применение ГИС-технологии в решении задач мониторинга лесов.

Предлагаются математические методы изучения динамики популяций древесных растений, лесных сообществ, растительных зон и лесного фонда, а также взаимодействия лесной растительности с атмосферой.

Рассмотрены математические аспекты феноменологической теории динамики численности лесных насекомых и предлагается модель динамики основных типов поведения системы фитофаг-этномофаг.

Книга предназначена для экологов широкого профиля, лесных экологов и лесоводов, почвоведов, геоботаников, энтомологов, математиков, работников лесного хозяйства.

Часть I. Динамика лесного фонда в Лосиноостровской лесной даче за период с 1842 по 1998 гг.

Авторы: В. В. Нефедъев, В. М. Жирин, Н. Н. Гусев, И. А. Баранов, С. В. Князева, В. Н. Чепуриов, А. И. Янгутов

Часть II. Результаты исследования состояния лесонасаждений Национального парка Лосиный остров ”

Авторы: В. В. Нефедъев, В. М. Жирин, С. X. Лямеборшай, М. С. Шапочкин, А. В. Шаталов, С. П. Эйдлина