В верхней части лесного пояса северного макросклона Северо-Чуйского хребта Центрального Алтая (горно-ледниковый бассейн Актру) изучена онтогенетическая структура ценопопуляций кедра и лиственницы в коренных и производных кедровых и лиственничных сообществах.

В горно-ледниковом бассейне Актру (Северо-Чуйский хребет, Центральный Алтай) описаны особенности радиального прироста деревьев кедра сибирского и произведены датировки различных геоморфологических событий прошлого (селей и др.).

Представлены результаты мониторинговой оценки естественного возобновления в кедровых лесах высокогорий Центрального Алтая. Показано, что лучшее состояние свойственно подросту кедра сибирского на верхней границе леса, худшее - в подгольцовых редоклесьях и поврежденных древостоях.

Приведены результаты исследований нового фактора деградации сибирских пихтовых лесов - уссурийского полиграфа Polygraphus proximus (Coleoptera: Curculiomidae, Scolytinae). Установлено его широкое распространение в регионах Южной Сибири. Выявлены высокие значения демографических показателей, интенсивное усыхание древостоев в очагах массового размножения, негативное влияние инвайдера на различные компоненты лесных биогеоценозов.

В работе приведена характеристика основных жизненных форм кедра сибирского (стволовой, кустовой, стланниковой), произрастающих на высотах 2235-2475 м над ур. м. в лесотундровом экотоне Северо-Чуйского хребта.

В монографии рассматриваются общие теоретические вопросы и методы фрактального анализа применительно к геоморфологическим объектам флювиальной природы. На примере территорий Саяно-Тувинского нагорья, Горного Алтая, Западно-Сибирской низменности, Саратовского Поволжья в России и поймы р. Дуная в Румынии обсуждаются вопросы самоподобия элементов эрозионной сети различного порядка, раскрываются основные причины фрактальности речной и овражно-балочной сетей. Для широкого круга специалистов. Книга будет полезной также аспирантам и студентам вузов, чья будущая профессия связана с исследованиями в области геологии, геоморфологии и геоэкологии.

Рассматривается структурно-функциональная специфика пыльцы сосны кедровой сибирской в горном оптимуме произрастания и на верхней и нижней границах распространения в Центральном Алтае (гора Сарлык). Установлено, что самое низкое качество пыльцы было у деревьев, характеризующих нижнюю границу распространения. В высокогорной популяции при более мелких размерах и средней энергии прорастания пыльца имела минимальный процент дефектов и формировала самые длинные пыльцевые трубки.

Представлены результаты мониторинга температуры торфяной почвы болота, расположенного в зоне южной тайги Западной Сибири. Проведено сравнение температурных режимов торфяной почва на болоте и минеральной - на суходоле, показано их отличие. Торфяная почва имеет сглаженную динамику температуры по сравнению с минеральной. По среднемесячным данным в теплое время года верхние 80- см торфяной почва холоднее минеральной на 5-7С, а в холодное время - теплее на 0,3-1,0С. Повышенная тепловая инерция торфяной залежи препятствует как ее нагреву, так и охлаждению. Глубина промерзания на болоте (35 см) почти в три раза меньше, чем на суходоле.

В статье рассматривается такое базовое понятие как лесовозобновительный период на примере сплошных вырубок с предварительным и последующим возобновлением целевых пород в южной подзоне тайги Томской области. Приводится обзор источников по тематике и их аналитический разбор. Обосновывается и дается определение термина и его суть. Показывается необходимость нормативного закрепления понятия в действующем лесном законодательстве.

Исследовали содержание фотосинтетических пигментов и функциональную активность хлоропластов двухлетней звои кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour), произрастающего в центральной части Горного Алтая на высотах 1570, 1710, 2000 и 2100 м над уровнем моря. На высотах 2000 и 2100 м наблюдали сильные некрозы и хлорозы хвои. Выявлено уменьшение содержания хлорофиллов и каротиноидов по высотному профилю, что, вероятно, связано с ограничением их биосинтеза при низкой температуре и деструкцией в экстремальных природных условиях. В хвое деревьев, произрастающих в верхней части горного профиля. снижалась активность электро-транспортных реакций на уровне фотосистемы 2 и увеличивалась интенсивность темнового дыхания.

Изучены закономерности изменения численности термокарстовых озер криолитозоны Западной Сибири с использованием разновременных космических снимков. Исследования проведены на 33 тестовых участках, выбранных в разных ландшафтных зонах исследуемой территории, с использованием 134 безоблачных снимков Landsat, полученных в теплые месяцы в период 1973-2013 гг. Показано, что общее число образовавшихся озер значительно (почти в 20 раз) превышает число исчезнувших озер. Площади новых образовавшихся термокарстовых озер в среднем в 22 раза меньше, чем размеры исчезающих озер. Поэтому можно предполагать, что наблюдаемый в условиях глобального потепления климата бурный рост числа малых термокарстовых озер будет приводить к повышению уровня эмиссии метана в зонах мерзлоты на арктических территориях. Представлены результаты дистанционного исследования статистического распределения малых термокарстовых озер по их площадям. Исследования выполнены на восьми тестовых участках, выбранных в разных зонах мерзлоты Западной Сибири. Площади малых озер определялись по космическим снимкам сверхвысокого разрешения QuickBird. Показано, что гистограммы распределения озер по площадям допускают их аппроксимацию степенными и экспоненциальными функциями, что может быть использовано при моделировании и прогнозировании динамики термокарстовой эмиссии метана в зонах многолетней мерзлоты.

В результате статистического анализа накопленных в мировой сети инструментальных данных выявлены закономерности наблюдаемых климатических и экосистемных изменений в Сибирском регионе. Показано, что потепление в Сибири за последний климатический (30-летний) период характеризуется неоднородной субрегиональной структурой с мезомасштабными очагами ускоренных темпов потепления до 0,5С/10 лет. Тренды приземного атмосферного давления за тот же период имеют менее контрастную субрегиональную структуру с уменьшением среднегодового давления до 0,2-0,4 Гпа/10 лет.Во временной изменчивости климатических параметров за прошедшее столетие по результатам вейвлет-анализа выделены масштабы периодичностей в 10-12 и в 30-50 лет. По вейвлет-спектрам для приземной температуры Западной Сибири и индекса Северо-Атлантического колебания выявлена их корреляционная связь в 1940-1990 гг. с временным сдвигом до семи лет в отдельные годы. Этот климатический феномен объясняется возможными инерционными механизмами океанического переноса тепла.По результатам анализа наземных и аэрокосмических инструментальных наблюдений обсуждаются климатические эффекты сибирских болот (на примере Большого Васюганского болота).

Проблемы экосистемных изменений и организации цикла средообразующих климатообразующих процессов исследованы в рамках системно-эволюционной методологии на основе совместного анализа сопряженных изменений сред, компонентов геосферы и межсистемных отношений в региональной природно-климатической системе. Выявлена климатические значимая роль подвижных циклонов и получены количественные оценки их вклада в изменение характеристик климата Западной Сибири. Условно обратимые преобразования экосистема вызывают межгодовые и условно обратимые многолетние изменения характеристик регионального климата.Направленность и характер эволюционно значимых изменений биосистем, в том числе и биоценозов, определяются их отношениями в рамках многоуровневой иерархии природно-хозяйственных и биоклиматических отношений. Сокращение биомассы и продуктивности биоценозов, уменьшение биоразнообразия свидетельствуют о нарушении естественных процессов экстенсивного развития сообществ организмов в биосфере.

Рассматриваются причины и условия формирования западин, приводится их гидрологическая типизация. Моделируется многолетняя изменчивость гидрологического режима. свойственная западинному рельефу. Показано, что водный режим западин определяется всей совокупностью факторов формирования стока. делаются выводы об особой роли воронкообразных западин в питании грунтовых вод.

Представлены результаты математического моделирования и прогнозирования динамики полей термокарстовых озер на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири до конца нынешнего столетия. Описана геоимитационно-регрессионная модель динамики термокарстово-озерных полей, свойства которой определены на основе статистического распределения координат местоположения и площадей озер, полученных экспериментальным путем с использованием разновременных космических снимков Landsat за период 1973-2009 гг. В модели учтена взаимосвязь термокарстово-озерных и климатических изменений, установленная на основе многомерного регрессионного анализа экспериментальных данных. Прогнозирование динамики полей термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири осуществлено с помощью компьютерных экспериментов на модели с учетом известных прогнозов изменения среднегодовой температуры для исследуемой территории. Показано, что повышение температуры будет сопровождаться сокращением площади термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири.

Детально изучены два торфяных разреза олиготрофного грядово-озерного комплекса южнотаежного болота Иксинского. Выполнены анализы ботанического состава, степени разложения, зольности и плотности торфа, численности диатомовых водорослей. Датированы 14 проб торфа. Проведена реконструкция фитоценозов и водных режимов. Предложена методика повышения качества хронологии торфонакопления с учетом его перерывов, использованием скорости аккумуляции торф соседних слоев-аналогов, радиоуглеродных дат-аналогов, синхронизации торфяных разрезов по сходным стадиям водного режима. На основе системно-эволюционного методического подхода и индикаторов палеокриогенных процессов обнаружены многочисленные нарушения эндогенного развития, обусловленные совместным влиянием континентального климата и значительной дифференциации микрорельефа минерального дна, сложенного карбонатными суглинками. Выявлено формирование комплексности и гетеротрофности уже на стадии заболачивания; частые (вековые и внутривековые) резкие смены растительных сообществ и водного режима, значительные колебания уровней болотных вод; псевдоинверсии на более минеротрофную стадия развития; длительное сохранение комплексности; типовое и фитоценотическое разнообразие комплексов; преобладание топяных и топяно-озерных комплексов; блоковый характер торфонакопления, неоднократные перерывы в аккумуляции торфа из-за формирования вторичных озер во влажные потепления, многолетнемерзлых бугров пучения в сухие похолодания, вторичных термокарстовых озер в периоды последующих потеплений. Отмечено преобладание климатические обусловленных стадий развития, многократное влияние палеокриогенных процессов, максимальное влияние на функциональное состояние болот холодных сухих и влажных периодов. Это подтверждает наличие в лесной зоне Западной Сибири, наряду с эндогенным типом болотообразовательного процесса, регионального, климатически обусловленного типа. Чуткий отклик изученного типа комплекса позволяет создавать высокоразрешающие реконструкции и прогнозы как функционального состояния болот, так и климата.

В работе рассматривается многофакторное влияние ветровой активности на сферу лесопользования в южно-таежной зоне западной Сибири. Проведена оценка пространственного распределения повторяемости сильных ветров по лесозаготовительным сезонам года.

На основе экспериментальных данных спутника Envisat исследована территориальная распространенность водяного пара для различных природно-климатических зон юга западной Сибири в летние сезоны 2008-2011 гг. Анализ коррелированности временных рядов содержания водяного пара в атмосфере по данным спутника Envisat W и радиозондовых наблюдений w для территории аэрологической станции г. Омске показал, что абсолютные величины W и w линейно связаны между собой. Коэффициент корреляции равен 0.77 (уровень значимости р = 0.05). Рассчитаны функции распределения количества водяного пара по числу случаев его измерений со спутника Envisat для безоблачного неба для трех зон с разными физическими параметрами подстилающей поверхности: степной, Большого Васюганского болот (БВБ) и лесной зоны. Функции распределения носят бимодальный характер, причем каждя отдельная мода подчиняется нормальной логарифмическому закону. Приведены параметры этих распределений.

Обсуждаются новые методы и некоторые результаты анализа природно-климатических изменений в Сибири по данным наблюдений на гидрометеорологической сети. На основании закономерностей, выявленных за период инструментально наблюдаемых региональных изменений, названных современными, анализируются задачи по развитию методологии и техники мониторинга природно-климатических систем и процессов, определяющих эволюцию их состояний. оцениваются итоги научно-исследовательских и конструкторско-технологических работ Института оптического мониторинга СО РАН с позиций его основного научного направления.

В Центральном Алтае для ороклиматических условий Северо-Чуйского хребта впервые детально описано современное состояние верхней границы леса. Показано, что в этом районе выделяются следующие категории верхней границы леса: 1) сомкнутых лесов (до 2300 м над ур. м.), 2) групп деревьев (от 2235 до 2370 м) и 3) отдельных деревьев (от 2240 до 2475 м на восточном и от 2240 до 2390 м на западном склоне соответственно). Граница сомкнутых лесов неоднородна и представлена старовозрастными кедровыми, лиственнично-кедровыми лесами, а также более молодыми лиственничными, кедрово-лиственничными лесами послепожарного происхождения. Границы групп деревьев и отдельных деревьев образует преимущественно кедр сибирский (Pinus sibirics) с незначительным участием лиственницы сибирской (Larix sibirica). Все границы извилисты; их абсолютная высота на отдельных участках значительно (до 150 м) снижена за счет выхода каменистых осыпей и/или лавинно-селевых конусов. В современный период на обследованных границах самоподдержание популяций кедра и лиственницы осуществляется за счет семян лесных экосистем на верхней границе сомкнутых лесов. репродуктивная граница кедра проходит на высоте 2350-2390 м, лиственницы - 2350-2420 м.

В лесотундровом экотоне Северо-Чуйского хребта Центрального Алтая на примере модельного горно-ледникового бассейна Актру у Pinus sibirica выделены и описаны семь жизненных форм (прямостоячие одноствольное, малоствольное и многоствольное деревья, дерево с "юбкой", кустовидная форма, стланец и живой валежник) и одна относительно автономная морфологическая структура (стланиковидное образование в основании материнского ствола дерева). Рассмотрены способы их образования. основной причиной образования жизненных форм, отличных от прямостоячего одноствольного дерева с более или менее симметричной кроной, является гибель частей дерева под воздействием метеорологических факторов и геоморфологических явлений. Климатические условия на протяжении ХХ века в лесотундровом экотоне этого бассейна были достаточно благоприятными для роста жизненных форм прямостоячих деревьев P. sibirica.

Анализируются эмпирические данные, касающиеся роли таких региональных климаторегулирующих факторов в Западной Сибири, как орографический и арктический, факторы Сибирского максимума (антициклона) и болотных систем. Влияние орографического фактора, обусловленного наличием Уральских гор с запада и Среднесибирского плоскогорья с востока. а также прилегающими реками Обь и Енисей с их поймами, приводит к воздействию на воздушные потоки в нижней тропосфере, вследствие чего в зимние месяцы широтная зональность изотерм приближается к меридиональной. Влияние арктического фактора в Западной Сибири связано преимущественно с Карским морем, ледовое покрытие которого обусловлено режимом атмосферной циркуляции и океанических течений в Северном ледовитом океане. Влияние Сибирского максимума с центром в Горном Алтае, включая Монгольский Алтай, вызвано блокированием зонального переноса в Западной Сибири и даже за ее пределами. В частности, не исключается, что наблюдаемые в последние годы в Карском море тренды к потеплению связаны не только с изменениями океанической циркуляции, но и с влиянием Сибирского максимума, изменяющего меридиональный температурный градиент и режим атмосферной циркуляции в нижней тропосфере. Роль болотных систем зависит от особенностей изменения температурного режима на их территории за счет теплофизических свойств торфяных залежей и гидрологического режима, что определяет уменьшение амплитуды колебаний среднемесячных температур на 7% по сравнению с таковой для прилегающих территорий. Особая роль фактора болотных систем состоит также в регулировании углеродного баланса вследствие стока и эмиссии таких парниковых газов, как углекислый газ и метан. Результаты анализа позволяют обосновать необходимость учета этих факторов при мониторинге и моделировании глобальных и региональных климатических или экосистемных изменений.

Приведены общие орехопродуктивные и доступные для орехопромысла площади кедровых лесов по субъектам Сибирского федерального округа. Показаны возможные объемы заготовок кедрового ореха и мероприятия по снижению рисков побочного пользования.

Приведены общие сведения об уссурийском полиграфе - опасном инвазионном стволовом вредителе пихты сибирской, в том числе о его распространении в районах инвазии, биологии и экологии, вредоносности, методы выявления вредителя в насаждениях и оценки состояния поврежденных древостоев, принципы организации мониторинга и меры защиты сибирских пихтовых лесов.Методическое пособие адресовано научным работникам. специалистам лесного хозяйства, лесоустройства, защиты леса. карантина растений, охраны природы на территориях произрастания пихтовых лесов, преподавателям и студентам высших и средних специальных учебных заведений биологического и лесохозяйственного профиля и всем интересующимся проблемами биологических инвазий и влияниям инвазионных дендрофильных насекомых на лесные экосистемы.

Обсуждается системно-эволюционный подход к описанию и анализу природно-климатических изменений по результатам обработки данных мониторинга. Предложены графоаналитические методики анализа пространственно-временных изменений природно-климатических систем по их отображениям в пространстве оценочных функций. Приведены примеры анализа современных климатических изменений в Западной Сибири для отдельных участков эволюционной траектории (кратковременное похолодание 1966-1972 гг., аномалия температурных изменений весной 1999 г.).

Материалы содержат 133 докладов ученых из Росси, Монголии, Казахстана, Таджикистана, Узбекистана, Киргизии, представленные на III международной конференции "Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее", проходившей с 1 по 5 октября 2013 года в г. Горно-Алтайске. На конференции рассматривались актуальные вопросы по изучению и сохранению животного мира горных территорий, флоры и растительности Горного Алтая и сопредельных регионов, проблемы экологии горных территорий и экологический мониторинг, здоровья и психического состояния человека, проблемы природопользования горных территорий.Материалы конференции представляют интерес для специалистов, работающих в области зоологии, ботаники, экологии, эпидемиологии, антропологии, аглолесомелиорации, гидрологии, метеорологии, охраны природы, научных работников, преподавателей и студентов учебных заведений.

Сборник включает материалы, собранные научными сотрудниками в заповедниках, национальных паках и на сопредельных с ними территориях во время выполнения проекта "Мониторинг биоразнообразия на особо охраняемых природных территориях Алтае-Саянского экорегиона", а также в рамках плановых исследований научных отделов заповедников. Представлены результаты оригинальных научных исследований ведущих учреждений РАН на территориях ООПТ Южной Сибири. Книга рассчитана на широкий кругу специалистов, работающих в области охраны окружающей среды, экологии и рационального использования природных ресурсов, а также на преподавателей, студентов, школьников и любителей природы.

В монографии даны эколого-систематический обзор и анализ видов различных таксономических и экологических групп животных и растений водных и наземных экосистем разного уровня в пределах Байкальской Сибири, с преимущественным вниманием к территориям бассейна оз. Байкал и Бурятии. Предложены схемы классификации факторов, воздействующих на биоразнообразие растительных сообществ и формаций, экологических групп животных, включая паразитов гидробионтов. Публикуемые материалы представляют собой часть фактической базы данных интеграционного проекта "Структурно-динамическая организация и методология устойчивого использования биологического разнообразия Сибири", выполняемого институтами биологического профиля СО РАН под руководством академика И. Ю. Коропачинского. Книга предназначена для биологов (микробиологов, ботаников и зоологов), экологов (почвоведов, гидробиологов и паразитологов), специалистов в области природопользования, преподавателей и студентов биологических и биолого-географических факультетов вузов.

В монографии рассмотрен современный уровень состояния вычислительно-информационных технологий мониторинга и моделирования климатических изменений и их последствий для окружающей среды. Подробно описана вычислительно-геоинформационная веб-платформа для работы с геопривязанными климатическими данными. Представлен обзор современных и ожидаемых в будущем климатических изменений и их последствий. Показана сложившаяся ситуация в области вычислительно-информационного обеспечения мониторинга и моделирования климатических процессов. Детально проанализированы современные вычислительно-информационные технологии для работы с геопривязанными данными. Приведены первые результаты исследований климатических изменений и их последствий на территории Сибири, полученные с помощью системы "Климат". Книга рассчитана на специалистов в области метеорологии, климатологии, информатики и прикладной математики.