Введение
1. Существующие подходы к моделированию тепло-, НгО- и СОг-обмена в системе "почва -растительность - атмосфера" 22
2. Математические модели НгО- и ССЬ-обмена в лесных экосистемах 42
2.1. Одномерная модель Mixfor-SVAT для описания НгО- и СОг-обмена в смешанных древостоях 42
2.1.1. Общая структура модели 42
2.1.2 Структура растительного покрова и почвы 43
2.1.3 Радиационный режим растительного покрова 45
2.1.4 Фотосинтез и дыхание растительного покрова и почвы 49
2.1.5 Испарение растительного покрова 55
2.1.6 Тепловой и водный режим почвы 60
2.1.7 Тепловой баланс растительного покрова и поверхности почвы 64
2.2 Трехмерная модель Mixfor-3D для описания переноса солнечной радиации, турбулентного тепло-, НгО- и СОг-обмена в пространственно неоднородном растительном покрове 67
2.2.1 Моделирование структуры растительного покрова 68
2.2.2 Моделирование радиационного режима растительного покрова 71
2.2.3 Моделирование турбулентного режима в растительном покрове и в приземном слое атмосферы 72
2.2.4 Моделирование переноса тепла и влаги между земной поверхностью и атмосферой 75
2.3 Модель SVAT-Regio для описания тепло-, НгО- и СОг-обмена в региональном масштабе 2.3.1 Пространственная интерполяция метеорологических параметров 82
2.3.2 Генератор внутрисуточной изменчивости метеорологических параметров 84
2.3.3 Потоки тепла, НгО и СОг в региональном масштабе 86
3. Методы определения потоков тепла, НгО и СОг в лесных экосистемах в полевых условиях . 89
3.1 Метод турбулентных пульсаций 91
3.2 Измерения НгО- и СОг-обмена с помощью метода экспозиционных камер 99
3.3 Измерение потока влаги и транспирации растений с помощью метода "потока пасоки" 102
4. Определение входных параметров и проверка адекватности моделей тепло-, Н20- и ССЬ обмена 105
4.1 Основные объекты экспериментальных и модельных исследований 105
4.2 Определение входных параметров моделей, определяющих биофизические свойства растительности и почвы 119
4.3 Проверка адекватности моделей 126
5. Пространственно-временная изменчивость НгО- и СОг-обмена во влажных тропических и еловых лесах умеренных широт 149
5.1 НгО- и СОг-обмен влажных тропических лесов 149
5.2 НгО- и СОг-обмен в еловых лесах умеренных широт Центральной Европы 174
5.3 Зависимость первичной продукции влажных тропических и еловых лесов умеренных широт от поглощенной растительным покровом ФАР 201
6. Реконструкция динамики НгО- и СОг-обмена лесных экосистем умеренных широт в позднеледниковье и голоцене 207
7. Изменение НгО- и СОг-обмена лесных экосистем тропических и умеренных широт при изменении климата в XXI веке 224
8. Влияние обезлесения и изменения структуры землепользования на НгО- и СОг-обмен между подстилающей поверхностью с атмосферой в умеренных и тропических широтах 249
8.1 Влияние сплошной вырубки на радиационный режим и НгО- и СОг-обмен лесной экосистемы с атмосферой в локальном масштабе 251
8.2. Влияние изменения структуры землепользования на НгО- и СОг-обмен земной поверхности с атмосферой в региональном масштабе 264
Заключение и основные выводы 275
Литература 278q
