Аннотация: В монографии представлены концепция и методология определения состояния почвенно-растительного покрова с учетом ряда природно-климатических факторов на основе данных дистанционного зондирования и наземных исследований. Впервые для экологической характеристики и мониторинга экосистем речных бассейнов предлагается использовать комплексный показатель почвенно-продукционного потенциала, который характеризует способность экосистем в определенных почвенно-биоклиматических условиях в течение длительного времени воспроизводить продукцию (фитомассу). Приведены результаты анализа почвенно-продукционного потенциала для речных бассейнов Европейской части территории России. Показана возможность построения на основе бассейнового подхода стационарных функциональных моделей, устанавливающих связь между макропараметрами состояния системы «фитоценоз-почва», а также определения индекса почвенно-продукционного потенциала, характеризующего степень использования экосистемой почвенно-биоклиматических условий в различные моменты времени. Предложенные методы могут быть использованы в экологическом мониторинге речных бассейнов для характеристики почвенно-растительного покрова и факторов, на него влияющих. Монография рассчитана на экологов, географов, специалистов в области использования данных дистанционного зондирования и геоинформационных систем, преподавателей и студентов высших учебных заведений.

Аннотация: Настоящая монография посвящена развитию представлений о биофизической экологии как о важном фундаментальном направлении в пространстве наук о Земле, жизни и ноосфере. Авторы распространяют биофизические подходы и методы, успешно зарекомендовавшие себя в изучении структуры и функций живой материи на молекулярном и клеточном уровне, на макроскопический уровень биогеосферы, включая новейшие представления о ее эволюции. В книге кратко изложены основные положения классической экологии, а также современные представления о биофизических механизмах функционирования живых систем и синергетического видения эволюции иерархически сопряженных биогеофизических и экосистем. Материалы издания охватывают широкий круг проблем, начиная от физико-химических основ происхождения жизни на Земле и заканчивая рассмотрением биофизических аспектов эволюции биосферы; при этом в работе системно объединяются подходы и достижения фундаментальных естественных наук в области теоретической экологии. Книга адресована широкому кругу специалистов, работающих в области биофизики, теоретической и прикладной экологии, природопользования, природоохранной деятельности, преподавателям, студентам и аспирантам естественно-научных факультетов вузов, а также всем интересующимся вопросами фундаментальной экологии. Авторы предполагают продолжить настоящее издание, включив в него следующие разделы: структурно-функциональные особенности развития экосистем, динамика и устойчивость природно-антропогенных экосистем, моделирование как универсальный инструмент экологии, потоки энергии и вещества в биогеосфере и глобальные изменения климата на современном этапе, медико-биофизические и эколого-экономические аспекты экологии, условия и критерии устойчивого неравновесия ноосферы.

Аннотация: В настоящее время стойкие органические загрязнители (СОЗ) признаны особо опасными экотоксикантами. Они повсеместно распространены в окружающей среде и обнаруживаются во всех регионах планеты, в том числе на территории Российской Федерации. На сегодняшний день не существует общепринятого списка СОЗ в силу отсутствия научных данных о биоаккумуляции и длительном воздействии на живые организмы многих веществ. Эта книга является первым оригинальным изданием по проблемам биоиндикации СОЗ. Она посвящена анализу и обобщению результатов фундаментальных исследований закономерностей поступления, распределения и аккумуляции СОЗ в различных организмах-биоиндикаторах: моллюсках, кальмарах, рыбах, птицах, морских млекопитающих и человеке. Ее авторы Шинсуке Танабе и Аннамалай Субраманиан - одни из лучших зарубежных химиков-экологов и экотоксикологов, исследующих СОЗ. Ими описаны методологии и даны рекомендации по выбору тех или иных организмов в качестве наиболее подходящих биоиндикаторов для мониторинга СОЗ в различных экосистемах. Полагаем, что данная книга представляет собой важное руководство, необходимое для реализации Стокгольмской Конвенции (23 мая 2001 г.), которую российская сторона подписала 18 мая 2002 г. (Постановление Правительства № 320), приняв на себя обязательства по выполнению мероприятий по выведению из оборота, обезвреживанию и уменьшению выбросов СОЗ. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся проблемами СОЗ.

Аннотация: На примере Центрального Кавказа разработана концепция эмпирико-статистического моделирования высокогорных экосистем, призванная способствовать дальнейшему развитию региональных аспектов физики биосферы и созданию научно-методической базы высокогорного биоэкологического и геосистемного мониторинга. Изложена процедура построения аналитических и картографических моделей на основе методов теорий информации и "размытых" множеств, а также новых методов геоморфометрии. Раскрыты механизмы пространственной организации высокогорных лесных и луговых сообществ в условиях воздействий человека. По одному из глобальных сценариев изменений климата разработаны прогнозные модели состояний региональных и локальных экосистем на период до 2100 г. Для специалистов в области ландшафтной экологии, экологического моделирования и прогнозирования.

Аннотация: Монография посвящена математическому моделированию в различных областях экологии и гидрологии. Спектр рассматриваемых проблем достаточно широк: информационная и демографическая динамика цивилизации при биосферных ограничениях, стохастическая динамика расходов воды и примесей в речных бассейнах, нелинейная кинетика биодеструкции органического вещества в водной среде, кинетика фазообразования с участием процессов коагуляции, фрагментации и седиментации. Объединяющим началом является синергетическая методология исследований, в которой на передний план выходят целостность системы, нелинейность ее динамики, режимы с обострением, действие мультипликативных шумов, формирование нанодисперсных систем с фрактальной структурой частиц, масштабная инвариантность, степенные эволюционные законы, степенные распределения вероятностей, полимодальность распределений, наличие критических точек перестройки структуры. Большое внимание уделяется методологическому обоснованию предпринятого подхода. Все модели в книге строятся на прочной основе анализа физических, химических и биологических механизмов изучаемых процессов.

Аннотация: В монографии рассмотрен и решен ряд теоретических и прикладных проблем математической экологии. На основе развитого представления о структуре мертвого органического вещества как о пучке обратных связей с запаздыванием получены критерии устойчивости экосистем, состоящих из неустойчивых подсистем. Изобретена математическая теория конкуренции близких популяций, у которых скорости роста являются периодическими дельта-функциями. Установлены критерии отбора и сосуществования популяций в переменной среде. Разработаны новые эколого-эволюционные модели малой размерности. С помощью модели экосистемы Азовского моря вскрыты причины возникновения дисбаланса азота и фосфора при сокращении объема речного стока. Модель биоценоза Цимлянского водохранилища была использована для оценки эколого-микроэволюционных последствий при возможном потеплении. Предложен оригинальный подход к управлению промыслом рыбных популяций, основанный на концепции внутренних цен.Книга рассчитана на специалистов в области математической экологии, а также студентов и аспирантов, изучающих данное научное направление.

Аннотация: Выявлены основные процессы биотического круговорота и дана их количественная оценка для 500 экосистем тундр, лесов, степей, саванн и пустынь Евразии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Океании. Установлено, что система обменных процессов универсальна для всех автотрофных наземных экосистем. Проявления биотического круговорота (химизм растительности, запасы элементов питания, интенсивности обменных процессов) характеризуются степенью сходства, которая меняется на разных уровнях организации биосферы от тождественности до специфичности. Книга предназначена для экологов, ботаников, почвоведов, специалистов в области биоинформатики и математического моделирования.

Аннотация: В монографии рассматриваются фундаментальные научные проблемы взаимодействия популяций в экосистеме и устойчивости сообществ и экосистем. Сопоставлены различные парадигмы, определяющие взаимодействия между популяциями в экосистемах. Дано описание оптимизационного подхода к моделированию межпопуляционных взаимодействий и введена классификация их типов. Приведены методы анализа устойчивости сообществ и экосистем в рамках этого подхода. Рассмотрены оптимизационные модели прямых (конкуренция за ресурс, взаимодействие «хищник --- жертва») и косвенных взаимодействий (кооперация, аменсализм, комменсализм), модели потребления ресурсов особями в популяциях. Предложены модели, описывающие пространственное распределение особей в экосистемах. С точки зрения оптимизационного подхода рассмотрены вспышки массового размножения лесных насекомых. Анализируется связь между биоразнообразием экосистемы и ее устойчивостью.