EFIMOD

Система моделей лесных экосистем EFIMOD (Komarov et al., 2003) является индивидуально-ориентированной. Она предназначена для моделирования биологических круговоротов элементов в лесных экосистемах таежной зоны и смешанных лесов. Система моделей рассчитывает параметры баланса углерода и азота (чистая первичная продукция, дыхание почвы, доступный для растении азот в почве, биомасса отдельных деревьев по компартментам, пулы органического вещества и азота в почве, потребление азота растениями) и таксационные характеристики древостоев (густота, полнота, средние высота и диаметр, запас древесины). Система моделей включает в себя модель динамики органического вещества почвы (ОрВП) ROMUL, которая рассчитывает динамику пулов ОрВП исходя из химических свойств опада, температуры и влажности подстилки и минеральной почвы. Статистический генератор почвенного климата SCLISS (Быховец, Комаров, 2002) предназначен для генерации почвенно-климатических характеристик. EFIMOD позволяет учитывать влияние лесохозяйственных операций и лесных пожаров. Система моделей связана с моделью оценки биологического разнообразия BioCalc.

Потенциальный рост отдельного дерева рассчитывается на основе видоспецифичного параметра «максимальной нетто биологической продуктивности на единицу массы фотосинтезирующих органов». Далее потенциальный рост редуцируется в зависимости от затенения дерева и его обеспеченности почвенным азотом. Годичный прирост биомассы распределяется по органам дерева (стволу, листве, ветвям, скелетным и тонким корням). Модель учитывает два вида взаимодействия между деревьями: конкуренцию за свет и конкуренцию за доступный азот в почве, что позволяет имититровать возобновление и различные рубки. Система моделей EFIMOD комбинирует популяционный и балансовый подходы в моделировании экосистем и позволяет проводить кратко- и долгосрочные имитации параметров экосистем на локальном и ландшафтном уровнях. Модель была изначально разработана для лесов таежной зоны, а затем расширена для хвойно-широколиственных лесов. Однако, система моделей не параметризована для аридных и болотных местообитаний. Модель работает на уровне небольшого участка леса, однако, она была дополнена специальным модулем, позволяющим проводить моделирование динамики лесных экосистем на уровне лесничества (с использованием лесотаксационных данных) с сохранением высокого уровня пространственной детализации.

Система моделей EFIMOD широко применялась для моделирования динамики лесных экосистем в Европе и Северной Америке с использованием локальных экспериментальных и таксационных данных для оценки баланса углерода и помощи в принятии решений (Chertov et al., 2005; Shaw et al., 2006; Komarov et al., 2007; Shanin et al., 2013, 2014). В частности, EFIMOD использовалась для территории Западной Европы в рамках проекта ЕС RECOGNITION (Komarov et al., 2007; Kahle et al., 2008). Специальная версия этой модели, Impact, включена в финскую систему экологической сертификации лесных продуктов. Также система моделей использовалась для оценки разных режимов лесопользования с точки зрения баланса углерода, продуктивности лесных экосистем, оценки разнообразия и влияния на эти показатели изменений климата и внешних воздействий (Mikhailov et al., 2004; Chertov et al., 2005; Komarov et al., 2007; Shanin et al., 2011; Khanina et al., 2014).