Thermodynamical Parametrs of Khubsugul Mountain Forests (Khordol-Sardag, Mongolia)

R. B. Sandlerskiy; Сандлерский Р. Б.; N. M. Petrzhik; Петржик Н. М.; T. Jargalsaikhan; Жаргалсайхан Т.; I. I. Shironiya; Широня И. И.

doi:10.31857/S1026347023600851

Thermodynamical Parametrs of Khubsugul Mountain Forests (Khordol-Sardag, Mongolia)

作者: Sandlerskiy R.B.¹, Petrzhik N.M.¹, Jargalsaikhan T.², Shironiya I.I.¹
隶属关系:
1. Severtsov Institute of Ecology and Evolution RAS
2. Botanic Garden and Research Institute MAS
期: 编号 8 (2023)
页面: 115-128
栏目: ЛАНДШАФТНАЯ ЭКОЛОГИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/231761
DOI: https://doi.org/10.31857/S1026347023600851
EDN: https://elibrary.ru/GPNTXA
ID: 231761

如何引用文章

详细

Presented results of using a thermodynamic approach to study the functioning of mountain forest biogeocenoses based on Landsat 8 OLI TIRS multispectral scanner survey for the landscapes of the northwestern Khubsugul region. Using the example of a section of the ridge. Khordol-Sardag considers the spatiotemporal variation of thermodynamic characteristics calculated within the framework of the nonequilibrium Tsallis thermodynamics model. The order parameters of the thermodynamic system (invariant states) are identified based on the principal component method. For each invariant, we assessed the contribution of relief and the leading morphometric characteristics that determine its spatial variation identified. The vertical temperature gradient in different seasons estimated. Shown that in conditions of a sharply continental climate, the thermodynamic system of mountain forests has three functional subsystems responsible for evaporation, thermal field and productivity. Shown that an increase in the mass of woody vegetation increases energy absorption and evapotranspiration, but reduces the disequilibrium of solar energy conversion.

关键词

absorbed solar energy, exergy, information increment, relief, vertical temperature gradient, q-index

参考

Байбар С., Пузаченко М.Ю., Сандлерский Р.Б., Кренке А.Н. Ландшафтные инварианты – параметры порядка динамической сиcтемы // Изв. РАН Сер. геогр. 2023. Т. 87. № 3. С. 370–390. https://doi.org/10.31857/S2587556623030056
Вантеева Ю.В., Пузаченко Ю.Г., Сандлерский Р.Б. Оценка термодинамических переменных геосистем северо-восточного Прибайкалья на основе мультиспектральной дистанционной информации // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 6. С. 157–174. https://doi.org/10.7868/S0373244417060093
Герасимов И.П., Лавренко Е.М. Основные черты природы Монгольской народной республики // Изв. АН СССР. Сер. Геогр. 1952. № 1. С. 27–48.
Гордеев И.Н. Вертикальные градиенты температуры воздуха в бассейне Саяно-Шушенского водохранилища // Вестн. Том. гос. ун-та. 2011. № 346. С. 181–184.
Горный Б.И., Киселев А.Б., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Тронин А.А. Термодинамический подход к спутниковому картированию накопленного экологического ущерба лесных экосистем // Совр. пробл. дист. зонд. Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 124–136. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-4-124-136
Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш. Термодинамический подход для дистанционного картографирования нарушенности экосистем // Совр. пробл. дист. зонд. Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 179–194.
Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Храмцов В.Н. Верификация крупномасштабных карт термодинамического индекса нарушенности экосистем // Совр. пробл. дист. зонд. Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 201–212.
Грубов В.И. Конспект флоры Монгольской Народной Республики // Тр. монгольской комиссии. Вып. 67. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1955. 308 с.
Желтухин А.С., Котлов И.П., Кренке А.С., Пузаченко Ю.Г., Сандлерский Р.Б. Информационное обеспечение устойчивого регионального развития на основе заповедников (опыт Центрально-лесного государственного природного биосферного заповедника) // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2011. Т. 13. № 1(6). С. 1508–1516.
Карамышева З.В. Карта растительности монгольской народной республики // Геобот. картогр. 1981. 3–22. https://doi.org/10.31111/geobotmap/1981.3
Мерекалова К.А., Харитонова Т.И., Сандлерский Р.Б., Дьяконов К.Н. Изменение экосистемных функций и их взаимоотношений при развитии постмелиоративного ландшафта Мещёрской низменности // Феномен ландшафтно-географического исследования / Отв. ред. Д.В. Черных. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2023. С. 30–41. https://doi.org/10.53954/9785604788929_30
Мурзаев Э.М. Монгольская Народная Республика: физико-географические описание. М.: Географгиз, 1952. 472 с.
Почвенный покров и почвы Монголии / Ред. И.П. Герасимов, Н.А. Ногина. М.: Наука, 1984. 191 с.
Пузаченко Ю.Г. Инварианты динамической геосистемы // Изв. РАН. Сер. геогр. 2010. № 5. С. 6–16.
Пузаченко Ю.Г. Ранговые распределения в экологии и неэкстенсивная статистическая механика // Аспекты биоразнообразия: Сб. тр. Зоологического музея МГУ. Т. 54(1). Ч. 1. М.: Т-во научных изданий КМК, 2016. С. 42–71.
Пузаченко Ю.Г., Байбар А.С., Варлагин А.В., Кренке А.Н., Сандлерский Р.Б. Тепловое поле южно-таежного ландшафта Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 2. С. 51–68.
Пузаченко Ю.Г., Котлов И.П., Сандлерский Р.Б., Кренке А.Н., Пузаченко М.Ю. Оценка состояния возобновимых природных ресурсов и окружающей среды на основе дистанционной информации // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2012. № 3(123). С. 55–59.
Пузаченко Ю.Г., Кренке А.Н., Пузаченко М.Ю. Сандлерский Р.Б., Широня И.И. Оценка термодинамических параметров ландшафтного покрова по мультиспектральным измерениям отраженной солнечной радиации Landsat на основе неэкстенсивной статистической механики // Докл. Акад. наук. 2019. Т. 487(3). С. 310–316. https://doi.org/10.31857/S0869-56524873310-316
Пузаченко Ю.Г., Сандлерский Р.Б., Кренке А.Н., Пузаченко М.Ю. Мультиспектральная дистанционная информация в исследовании лесов // Лесоведение. 2014. № 5. С. 13–29.
Пузаченко Ю.Г., Сандлерский Р.Б., Санковский А.Г., Кренке А.Н., Пузаченко М.Ю. Оценка потенциала обеспечивающих, поддерживающих и регулирующих экосистемных услуг с использованием мультиспектральной дистанционной информации (глобальный и региональный уровни) // Учет и оценка экосистемных услуг (ЭУ) – Опыт, особенно Германии и России / сост. К. Груневальд, О. Бастиан, А. Дроздов, В. Грабовский. Dresden: Bundesamt fur Naturschusz, 2014. С. 118–134 (русс./англ.).
Пузаченко Ю.Г., Сандлерский Р.Б., Широня И.И. Долговременные мультиспектральные измерения растительных сообществ // Стационарные экологические исследования: Опыт, цели, методология, проблемы организации / Материалы всероссийского совещания. ЦЛГПБЗ. 15–19 августа 2016. М.: Т-во научных изданий КМК, 2016. С. 144–149.
Сандлерский Р.Б. Динамика термодинамических характеристик ландшафта Центрально-Лесного заповедника в зависимости от погодных условий // Динамика многолетних процессов в экосистемах Центрально-лесного заповедника / Ред. А.С. Желтухин / Труды Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника. Вып. 6. Великие Луки: Великолукская городская типография, 2012. С. 40–55.
Сандлерский Р.Б. Многомерный анализ термодинамических переменных южнотаежных биогеоценозов по данным дистанционного зондирования // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2012. Т. 14. № 1(5). С. 1363–1366.
Сандлерский Р.Б., Кренке А.Н., Пузаченко М.Ю. Мультиспектральная информация в исследовании энергетического баланса биогеоценозов // Биогеоценология в XXI веке: идеи и технологии. XXIV чтения памяти академика В.Н. Сукачева / Ред. Ю.А. Курбатова. М.: Т-во научных изданий КМК, 2017. С. 181–209.
Сандлерский Р.Б., Пузаченко Ю.Г. Термодинамика ландшафта на основе данных дистанционного зондирования // Горизонты ландшафтоведения / Ред. К.Н. Дьяконов, В.М. Котляков / Вопр. геогр. № 138. М.: Кодекс, 2014. С. 185–214.
Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, 1978. 319 с.
Хакен Г. Синергетика. М.: МИР, 1980. 405 с.
Хакен Г. Принципы работы голоногого мозга: Синергетический подход к активности мозга, поведению и когнитивной деятельности. М.: ПерСЕ, 2001. 351 с.
Энхжаргал Э. Дополнение к флоре печеночных мхов хребта Хорьдол-Сарьдаг (Северная Монголия) // Пробл. Бот. Юж. Сибири и Монголии. 2020. Т. 19(1). С. 208–212.
Moore P.E., Meyer J.B., Chow L.S. Natural resource inventory and monitoring for Ulaan Taiga Specially protected areas – An assessment of needs and opportunities in northern Mongolia // U.S. Geological Survey Open-File Report 2017–1025. 2017. 35 p. https://doi.org/10.3133/ofr20171025
Puzachenko Y., Sandlersky R., Sankovski A. Methods of evaluating thermodynamic properties of landscape cover using multispectral reflected radiation measurements by the Landsat satellite // Entropy. 2013. V. 15. P. 3970–3982. https://doi.org/10.3390/e15093970
Puzachenko Y.G., Sandlersky R.B., Krenke A.N., Olchev A. Assessing the thermodynamic variables of landscapes in the southwest part of East European plain in Russia using the MODIS multispectral band measurements // Ecol. Model. 2016. V. 319. P. 255–274. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2015.06.046
Puzachenko Y.G., Sandlersky R.B., Sankovski A.G. Analysis of spatial and temporal organization of biosphere using solar reflectance data from MODIS satellite // Ecol. Model. 2016. V. 341. P. 27–36. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2016.09.022
Puzachenko Y.G., Sandlersky R.B., Svirejeva-Hopkins A. Estimation of thermodynamic parameters of the biosphere, based on remote sensing // Ecol. Model. 2011. V. 222(16). P. 2913–2923. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2011.05.011
Sandlerskiy R., Puzachenko Y. Dynamic of landscape energetic characteristics based on remote sensing data // The probl. of Landscape Ecol. 2011. V. 30. P. 125–132.
Sandlerskiy R.B., Stefanov S.V., Puzachenko Y.G., Puzachenko M.Y. Multifunctional landscape assessment // Implementation of landscape ecological knowledge in practice / The 1-st EALE-Europe thematic symposium proceedings. Poznan, June 16-19.06.2010. Poznan: Wydawnictwo Naukowe UAM, 2010. P. 178–182.
Sandlersky R., Puzachenko Y., Krenke A., Shironya I. Land cover thermodynamic characteristics defined by remote multispectral data based on nonextensive statistical mechanics // Landscape patterns in a range of spatio-temporal scales / Landscape series. 2020. V. 26. P. 111–118. https://doi.org/10.1007/978-3-030-31185-8_7
Tsallis C. Introduction to nonextensive statistical mechanics. N.Y.: Springer, 2009. 382 p.
Tsallis C. Possible generalization of Boltzmann-Gibbs statistics // J. Stat. Phys. V. 52. 1988. P. 479–487.
USGS EROS Archive – Digital Elevation – Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Void Filled / Earth resources observation and science (EROS) center. 2018 https://www.usgs.gov/centers/eros/science/usgs-eros-archive-digital-elevation-shuttle-radar-topography-mission-srtm-void?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects [01.10.2023].