Модель растительного покрова в условиях дефицита ресурса: “ведьмины круги” в Намибии

В. И. Грабовский

ФГБУН Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов РАН
117810 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
e-mail: wgrabo@mail.ru
Поступила в редакцию 21.11.2016 г.

В условиях дефицита ресурсов (например, влаги) в травянистых или кустарниковых сообществах часто возникает мозаика из участков открытого грунта и мест со сплошным растительным покровом. Такие ландшафты получили название двухфазной мозаики, которое подчеркивает дискретность единиц покрова. “Ведьмины круги” (ВК) — частный случай таких структур. Существуют две группы конкурирующих гипотез о причинах образования ВК: насекомые и самоорганизация. Один из главных аргументов против второй группы гипотез состоит в том, что они не объясняют жизненный цикл ВК — их появление, созревание, зрелость и исчезновение (зарастание). В статье приводится простая клеточно-автоматная модель растительного покрова. При имитации дефицита ресурса (воды, зольных элементов) в модели генерируются различные варианты двухфазной мозаики. Результаты зависят от двух параметров: величины притока дефицитного ресурса и скорости роста растений, причем 16% сочетаний этих параметров приводит к структурам, аналогичным ВК. Модель воспроизводит не только наблюдаемый в природе паттерн распределения растительности, но и жизненный цикл отдельных ВК, детали которого не противоречат натурным описаниям. Таким образом, предложенная модель снимает главный аргумент против самоорганизации как механизма формирования ВК.

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).