Институт физики атмосферы
им. А.М.Обухова РАН

НЕОДНОРОДНЫЕ МАРКОВСКИЕ МОДЕЛИ СУКЦЕСИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ: НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ СТАРОЙ ПАРАДИГМЫ

Д.О. Логофет, Л.Л. Голубятников, Е.А. Денисенко
Известия РАН. Cерия биологическая,1997, N5, с.613-622

Аннотация

Модели сукцессий, построенные как случайные цепи Маркова, служат удобным средством формализованного описания процесса смен фитоценозов, так как их общее математическое свойство - сходимость к устойчивому предельному распределению - отвечает основной парадигме сукцессионной теории - закономерному движению от пионерских стадий у устойчивому (поли)климаксу. Однако однородные во времени модели ( с постоянными значениями переходных вероятностей) нельзя считать надежным инструментом долгосременного прогноза, ибо они опираются на гипотезу инвариантности внешней среды. В моделях нового поколения, рассмотренных на примере сукцессий, идущих на отвалах открытых разработок месторождений руды в лесостепной зоне, переходные вероятности поставлены в зависимость от ключевых факторов среды, влияющих на скорость сукцессионных смен, - термического фактора и фактора увлажнения. Диапазон адаптации растительности по этим факторам установлен путем анализа временных рядов погодных данных, и переходная матрица модели построена как функция двух переменных, заданная на этом диапазоне. Нетривиальные сценарии изменения факторов в течении прогнозируемого периода делают марковскую цепь неоднородной во времени и позволяют получать количественные прогнозы того же уровня достоверности, что и принятый сценарий. Обсуждаются перспективы использования подобных моделей для описания сдвигов биоклиматических зон в ответ на глобальные изменения климата.