Аннотация: В монографии обобщены данные, полученные авторами в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН в течение последних лет, а также имеющиеся публикации по биогеохимии микроэлементов в глубоководных гидротермальных областях океана. Рассматриваются результаты биологических и геохимических исследований на примере семи гидротермальных полей Срединно-Атлантического хребта (САХ) и Восточно-Тихоокеанского поднятия (ВТП). Образцы были получены с борта глубоководных обитаемых аппаратов (ГОА) «Мир». В книге сделан анализ пространственного распределения, вертикальной структуры и ассоциаций донной фауны. Охарактеризованы физико-химические условия среды обитания гидротермальных организмов, в том числе, проведен анализ распределения микроэлементов в воде биотопов разных донных сообществ. Оценена концентрационная функция гидротермальной фауны. Рассмотрена роль карбонатной биоминерализации в процессах накопления металлов двустворчатыми моллюсками. Сделана сравнительная оценка биоаккумуляционного потенциала микроэлементов в доминирующих сообществах, обитающих в различных биогеохимических обстановках океана: маргинальный фильтр, эуфотическая зона, и глубоководные гидротермальные поля. Подводные фотографии, выполненные с использованием уникальной высокоразрешающей оптической техники ГОА «Мир», позволяют получить наглядное представление о составе и структуре гидротермальных сообществ. Книга представляет интерес для океанологов, геохимиков, биологов, а также всех тех, кто интересуется экологией и биогеохимией.

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: Монография посвящена разработке методологических подходов к оценке функционирования крупных водных экосистем в условиях внешней нагрузки (на примере оз. Байкал). Приведены результаты натурных опытов с мезокосмами, в которых определялось действие основных аллохтонных веществ на компоненты планктонного сообщества оз. Байкал. Обнаружены значительные различия в реакции подледного и летне-осеннего комплексов планктона на внешние воздействия. Полученные результаты использованы для построения математических моделей возмущений экосистемы оз. Байкал на основе идеологии сложного модельного эксперимента. Предложено в качестве индикатора состояния экосистем использовать такую целевую функцию, как структурная эксэргия, снижающуюся при неблагоприятных изменениях экосистем. Книга предназначена для экологов, лимнологов, гидробиологов, специалистов в области окружающей среды, докторантов, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

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: В настоящей монографии представлено современное состояние исследований деструкции многокомпонентного органического вещества в водной среде . Анализ механизмов и кинетики деструкции проводится на примере лигнина, составляющего до трети массы древесины и выделяющегося в окружающую среду при разложении древесных остатков. Дается подробная характеристика структуры лигнина как типичного представителя широкого класса биополимеров с хаотически организованными макромолекулами. Описывается молекулярная и топологическая структура, анализируется статистика связей и функциональных групп, выявляются доминирующие связи и группы, оцениваются размеры макромолекул и особенности молекулярно-массового распределения, рассматриваются характеристики фрактальной структуры макромолекул. Вскрываются механизмы деструкции под действием ферментных систем грибов – основных деструкторов стойкого органического вещества . Разрабатывается математическая модель кинетики деструкции веществ из класса хаотических биополимеров, учитывающая фрактальную структуру макромолекул и их распределенность по размерам и реакционной способности. В монографии представлены новые теоретические результаты, показывающие, что кинетика деструкции органического вещества существенно нелинейна и что при определенных условиях снижение концентрации органического вещества описывается степенной зависимостью от времени. Найденные закономерности используются для анализа обширных литературных экспериментальных данных по биодеградации органического вещества в водной среде .

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: Впервые по результатам изучения основных компонентов экосистем малых рек Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа —рыбных и зообентосных сообществ — проведены комплексное описание, анализ и сравнение их основных характеристик — таксономического состава, плотностей и структуры, а также особенностей распределения и количественных характеристик отдельных таксономических групп рыб и зообентоса. На основе расчёта важнейших биоиндикационных показателей зообентосных и рыбных сообществ дана оценка современного состояния экосистем малых рек региона. Книга предназначена для специалистов-биологов и экологов, работников государственных природоохранных организаций, студентов ВУЗов. Приведённые данные могут использоваться для расчётов ущербов от хозяйственной деятельности в бассейнах малых рек Черноморского побережья Северо-Западного Кавказа.

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 обобщены сведения и представления об организмах и сообществах бентоса, населяющих в морской среде поверхности скал, плавника, животных, водорослей и технических объектов и играющих важную роль в поддержании высокой продуктивности и биоразнообразия прибрежных экосистем, в самоочищении вод, как источники биологически активных веществ и морепродуктов. Рассмотрено формирование, развитие и функционирование таких сообществ. Изложены теоретические и практические вопросы колонизации гидробионтами твердых тел. Особое внимание уделено двум проблемам: концентрированию на твердых телах в гидросфере колоссальных биомасс бентосных организмов и защите от них технических объектов (судов, гидросооружений, трубопроводов и др.).