Theoretical and Methodological Substantiation of Borders and Integrity in Landscape Cover and Its Components

A. N. Krenke; Кренке А. Н.; R. B. Sandlersky; Сандлерский Р. Б.; A. S. Baybar; Байбар А. С.; M. Yu. Puzachenko; Пузаченко М. Ю.; Yu. G. Puzachenko; Пузаченко Ю. Г.

doi:10.31857/S102634702360019X

Theoretical and Methodological Substantiation of Borders and Integrity in Landscape Cover and Its Components

Authors: Krenke A.N.¹^,2, Sandlersky R.B.¹^,3, Baybar A.S.¹^,2, Puzachenko M.Y.², Puzachenko Y.G.³
Affiliations:
1. National Research University Higher School of Economics
2. Institute of Geography, Russian Academy of Sciences
3. Severtsov Institute of Ecology and Evolution RAS
Issue: No 7 (2023)
Pages: 93-108
Section: УСТОЙЧИВОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ: СООБЩЕСТВО
URL: https://journals.rcsi.science/1026-3470/article/view/135548
DOI: https://doi.org/10.31857/S102634702360019X
EDN: https://elibrary.ru/VGOXRY
ID: 135548

Cite item

Abstract

A brief review of the main models for emergence of boundaries and, in a particular case, integrity, arising from the theory of nonlinear volumetric systems. Based on the fundamental value of Kotelnikov’s reference and, accordingly, the general theory of awareness about identifying a characteristic border feature, as frequency of sampling functions in incidence along with a regular step, the unit of measurement “berg” is introduced – one full oscillation per one kilometer, essentially the identical unit “hertz” for the time series. The main provisions are illustrated by analysis of the properties of minor biogeocenoses and multispectral measurements of solar radiation reflection by SPOT 6.

Keywords

topology, sampling, scale, bifurcation, hysteresis, diffusion, feedback

References

Арманд А.Д. Самоорганизация и саморегулирование географических систем. М.: Наука, 1988. 264 с.
Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. Основы теории и логико-математические методы. М: Мысль, 1975. 288 с.
Колосов В.А. Зотова М.В. Себенцев А.Б. Структурные особенности экономики и градиенты социально-экономического развития приграничных регионов Беларуси, России и Украины // Известия РАН, сер. Геогр. 2014. № 5. С. 32–46.
Котельников В.А. О пропускной способности “эфира” и проволоки в электросвязи // Всесоюзный энергетический комитет. Материалы к I Всесоюзному съезду по вопросам технической реконструкции дела связи и развития слаботочной промышленности. По радиосекции. М.: Управление связи РККА. 1933. С. 1–19.
Морозов Г.Ф. Лес как растительное сообщество. СПб.: Изд-во А.С. Панафидиной; тип. МВД, 1913. 44 с.
Морозов Г.Ф. Учение о лесе. Изд. 4 / ред. В.В. Матренинский. М.–Л.: Госиздат, 1928. 455 с.
Пузаченко М.Ю. Ландшафтная приуроченность ветровалов в Центрально-Лесном заповеднике // Труды Центрально-Лесного заповедника. Выпуск 4. Тула: Гриф и К, 2007. С. 304–324.
Пузаченко Ю.Г. Статистические методы исследования геосистем. Тихоокеанский институт географии (Академия наук СССР) ДВ Центр, Владивосток, 1976. 150 с.
Пузаченко Ю.Г. Пространственно-временная иерархия геосистем с позиции теории колебаний // Моделирование геосистем / Вопросы географии. 127. М.: Наука, 1983. С. 96–111.
Пузаченко Ю.Г. Основы общей экологии. М.: Изд-во МГУ, 1996. 134 с.
Пузаченко Ю.Г. Математические методы в географических и экологических исследованиях. М.: “Академия”, 2004. 416 с.
Пузаченко Ю.Г. Биогеоценоз как сложная динамическая система // Биогеоценология в XXI: Идеи и технологии / Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. ХХIV. М.: Т-во научных изданий КМК, 2017. С. 12–114.
Пузаченко Ю.Г., Котлов И.П., Сандлерский Р.Б. Анализ изменений ландшафтного покрова по данным мультиспектральной дистанционной информации в Центрально-лесном заповеднике // Изв. РАН. Сер. геогр. 2014. № 3. С. 5–18.
Пукинская М.Ю. Основные изменения в динамике еловых лесов Центрально-лесного заповедника за последние 20 лет / Летопись природы: фенология, отклики биоты на изменение климата. Материалы II Международной научной конференции в Центрально-Лесном государственном природном биосферном заповеднике 10–14 августа 2020 г. М.: Т-во научных изданий КМК, 2020. 218 с.
Раменский Л.Г. О сравнительном методе экологического изучения растительных сообществ // Дневник XII съезда естествоиспытателей и врачей. СПб. 1910. Т. 4. С. 389–390.
Раменский Л.Г. Основные закономерности растительного покрова и их изучение (На основании геоботанических исследований в Воронежской губ.) // Вестн. опыт. дела Ср.-Черноз. обл. Воронеж: Обл. ред.-изд. к-т Н.К.З. 1924. С. 37–73.
Ризниченко Г.Ю. Математические модели в биофизике и экологии. Москва–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 184 с.
Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 529 с.
Шуйская Е.А. Климатические изменения в Центрально-лесном биосферном заповеднике (Тверская область) / Климатические изменения и сезонная динамика ландшафтов. Мат. Всерос. научно-практической конф. 22–24 апреля 2021 г. Екатеринбург. 2021. С. 185–192.
Beisner B.E., Haydon D., Cuddington K.L. Hysteresis. Ecological Models / Encyclopedia of Ecology. V. 3. / eds. S.E. Jorgensen, D. Brian. Oxford. Elsevier. 2008. P. 1930–1935.
Clements F.E. Nature and structure of the climax // Jorn. ecol. 1936. V. 24(1). P. 252–284.
Clements F.E. Research methods in ecology. Lincoln: The Univ. publ. comp. 1905. 334 p.
Gallaway T. Life on the Edge: A look at ports of trade and other ecotones // J. Economic Issues. 2005. V. 39(3). P. 707–726.
Gleason H.A. The Individualistic concept of the plant association // Am. midland nat. 1939. 21(1). P. 92–110.
Gleason H.A. The structure and development of the plant Association // Bull. Torrey bot. club. 1917. V. 44(10). P. 463–481.
Hartshorne R. The Nature of Geography. Lancaster, Penn.: Association of American Geographers. 1939. 558 p.
Kuznetsov Y.A. Elements of applied bifurcation theory. 2nd. ed. Series Applied Mathematical Sciences, V. 112. N.Y.: Springer-Verlag. 1998. 593 p.
Milyukova I.M., Kolle O., Varlagin A.V., Vygodskaya N.N., Schulze E.-D., Lloyd J. Carbon balance of a southern taiga spruce stand in European Russia // Tellus B. 2002. V. 54(5). P. 429–442.
Puzachenko J.G. Chapter 1 Material and methods of research // The ecosystes of small islands in the Southwest Pacific (The sixth expedition of the SS “Callisto” 1976–1977) / ed. C. Pernetta and H.I. Manner. / UNEP regional seas reports and studies. N. 151 SPREP Reports and Studies No. 63. UNEP. 1994. P. 1–9.
Ranke P.S., Araya-Ajoy Y.G., Ringsby T.H., Pärn H., Rønning B., Jensen H., Wright J., B-E. Sæther Spatial structure and dispersal dynamics in a house sparrow metapopulation // J. Animal Ecology 2021. V. 90(12). P. 2767–2781.
Scheffer M., Carpenter S., Foley J.A., Folke C., Walkerk B. Catastrophic shifts in ecosystems // Nature. 2001. V. 413. P. 591–596.
Shannon C. Communication in the presence of noise // PIRE. 1949. V. 37(1). P. 10–21.
Tian C. Turing pattern formation in a semiarid vegetation model with fractional-in-space diffusion // Bull. Math. Biol. 2015. V. 77(11). P. 2072–2085.
Turing M. The chemical basis of morphogenesis // Phil. Trans.of the Royal Society of London. Ser. B, Biol. Sc. 1952. V. 237. 641. P. 37–72.
Visintin A. Mathematical Models of Hysteresis // The Science of Hysteresis. / eds. G. Bertotti, I. D. Mayergoyz. Amsterdam: Elsevier. 2006. P. 3–114.
Whittaker R.H. Vegetation of the Great Smoky Mountains // Ecol. Monogr. 1956. V. 26(1). P. 1–80.
Whittaker R.H. Vegetation of the Siskiyou Mountains, Oregon and California // Ecol. Monogr. 1960. V. 30(3). P. 279–338.