Modelul catastrofei – vârf și utilizarea lui la caracterizarea dinamicii pădurilor
DOI:
https://doi.org/10.4316/bf.2023.014Cuvinte cheie:
teoria matematică a catastrofelor, disturbanțe, dinamica succesională, peisaj forestierRezumat
Modelul catastrofei – vârf a solicitat atenția cercetătorilor ecologi și silvici, găsindu-și numeroase aplicații și în aceste domenii. Bazele sale matematice se regăsesc in teoria matematică a catastrofelor, din mai vastul domeniu al cercetării complexității. Dintre numeroase modele rezultate din această teorie, modelul catastrofei-vârf a fost considerat ca fiind cel mai adecvat studiului dinamicii pădurilor. Modelul se bazează pe două variabile independente, ecuația generând prin variabila de ieșire o suprafață discontinuă, ce marchează momentul manifestării catastrofei (a perturbărilor). Acest model a fost aplicat mai întâi la scară continentală în America, având ca variabile de intrare intensitatea perturbării și capacitatea marginii de masiv de a tampona efectele perturbatoare si ca variabilă de ieșire proporția speciilor pioniere/climax în compoziția noului arboret. Au fost luate în considerare toate genurile de pertubări, de la căderea unui arbore până la incendii pe mari suprafețe. Prin studiul pădurilor din Franța, au fost stabilite șase tipuri de dinamică post perturbare numite tot modele: modelul rezistență, modelul „Sisif”, modelul mozaic, modelul expansiune, modelul colonizare și modelul regenerare. Pentru fiecare din acestea s-au stabilit traiectoriile probabile de dinamică prin 4 domenii, de la stadiul de pionier până la stadiul de climax. În ultimul capitol e face o demonstrație de aplicabilitate la nivelul vegetației forestiere din țara noastră, fiind alese un număr de 21 de habitate forestiere (datorită corespondențelor cu habitatele europene) pentru care au fost indicate (tabelar) cele mai frecvente perturbări și cele mai probabile modele de dinamică succesională post perturbare. S-a considerat ca necesară prezentarea valențelor acestui model specialiștilor din România datorită importanței pe care dinamica forestieră o are din punct de vedere al ecologiei forestiere, amenajării pădurilor și învățământului silvic.
Descărcări
Vizualizări
Referințe
Arnold V.I., 1976. Bifurcation Theory and Catastrophe Theory. Dynamical Systems, volume V, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, 271 p.
Castrigiano P.L.D., Hayes A.S. 2003. Catastrophe Theory. Second Edition CRC Press 284 p.
Chiriță C., Păunescu C., Vlad I., 1977. Stațiuni forestiere vol. II. Editura Academiei Republicii Socialiste Romania, București, 518 p.
Cobb L., 1981. Parameter estimation for the Cusp Catastrophe Model. Behavioral Science, 26: 75-78, https://doi.org/10.1002/bs.3830260107.
Coldea G., 1991. Prodrome des asociations vegetale des Carpates du sud-est (Carpates roumaines). Doc. phytosoc, 13: 317- 539.
Decocq G., 2005. Mécanismes de la dynamique naturelle des végétations forestières de montagne: essai de synthèse et conséquences en phytosociologie. Acta Botanica Gallica, 152(4): 581-594, https://doi.org/10.1080/12538078.2005.10515516
Doniță N., Chiriță C., Stănescu V., 1990. Tipuri de ecosisteme forestiere din România. Editura Tehnică Agricolă, București, 390 p.
Doniță N., Popescu A., Paucă-Comănescu M., Mihăilescu S., Biriș I.A., 2005. Habitatele din România. Editura Tehnică Silvică, București, 442 p.
Frelich L.E., Reich B.P., 1999. Neighborhood effects, disturbance severity, and community stability in forests. Ecosystems, 2:151-166, https://doi.org/10.1007/s100219900066.
Frelich L., 2016. Forest dynamics. F 1000 Research 5: 1-10, https://doi.org/10.12688/f1000research.7412.1.
Otto H.J., 1994. Waldoekologie. Verlag Eugen Ulmer, Stutgart, 391 p.
Gatto M., Rinaldi S., 1987. Some models of catastrophic behavior in exploited forests. Vegetatio, 69: 213-222, https://doi.org/10.1007/978-94-009-4061-1_22.
Gilmore R., 1993. Catastrophe theory for scientists and engineers. Dover Publications, New York, 666p.
Grasman R., van der Maas H.L.J., Wagenmakers E.J., 2009. Fitting the Cusp Catastrophe in R: A cusp Package Primer. Journal of Statistical Software, 32(8): 1-27, ttps://doi.org/10.18637/jss.v032.i08
Hesseln H., Rideout D.B., Omi P.N., 1998. Using catastrophe theory to model wildfire behavior and control. Can. J. For. Res., 28: 852-862, https://doi.org/10.1139/x98-054.
Ivanova N. S., 2018. Interdisciplinary approach for sustainable forest management. International Journal of Bio-resource and Stress Management 9(2): 257-261, https://doi.org/10.23910/IJBSM/2018.9.2.1859.
Jones D.D., 1975. The application of catatastrophe theory to ecological systems. IIASA, Research Report, June 1975, 64p.
Lockwood J.A., Lockwood D.R., 1991. Rangeland grasshopper (Orthoptera: Acrididae) population dynamics: insights from catastrophe theory. Environ. Entomol. 20: 970-980, https://doi.org/10.1093/ee/20.4.970.
Loehle C., 1989. Catastrophe theory in ecology: a critical review and an example of the butterfly catastrophe. Ecol. Model., 49: 125-152, https://doi.org/10.1016/0304-3800(89)90047-1.
Pașcovschi S., 1968. Succesiunea speciilor forestiere. Editura Agro-silvică, București, 318 p.
Pașcovschi S., Leandru V., 1958. Tipuri de pădure din Republica Populară Romînă. Editura agrosilvică de Stat, București, 518 p.
Siqing Q., Jiao J., Li Z., 2006. Nonlinear evolutionary mecanisms of instability of plane – shear slope: catastrophe, bifurcation chaos and phisical prediction. Rock Mechanics and Rock Engineering, 39: 59 – 76, https://doi.org/10.1007/s00603-005-0049-4.
Stewart I., Poston T., 2012. Catastrophe theory and its application. dover publication, New Yok, 512 p.
Thom R., 1972. Stabilité structurelle et morphogénèse. Mathematical physics monograph series 17. University of Minnesota, 362 p.
Yingluk S., Tie Nan Z., 2011. A Scenario of Applying Cusp Catstrophe Model in Determining State of Organization. Information Technology Journal, 10 (3):585 -590, https://doi.org/10.3923/itj.2011.585.590.
Descărcări
Publicat
Cum cităm
Număr
Secțiune
Licență
Copyright (c) 2023 Radu Leontie Cenușă
Această lucrare este licențiată în temeiul Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Licența Open Access
Toate articolele și materialele suplimentare publicate în revista BUCOVINA FORESTIERĂ sunt disponibile sub o politică de acces liber gratuit (Open Access Licence) descrisă de BOAI, ceea ce implică accesul liber (fără nici o taxă) și nelimitat, pentru toată lumea, la conținutul integral al acestora.
Publicarea manuscriselor este gratuită, toate cheltuielile fiind suportate de către Facultatea de Silvicultură din cadrul Universități „Ștefan cel Mare” din Suceava.