Научная тема: «КЛИМАТОГЕННАЯ И АНТРОПОГЕННАЯ ДИНАМИКА ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЕЕ ПРОИЗРАСТАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ УРАЛА)»
Специальность: 06.03.02; 03.02.08
Год: 2011
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Реакции фотосинтетического аппарата хвои сосны на действие аэропромышленных загрязнений и затенения, выражающиеся в снижении квантовой эффективности преобразования световой энергии и скорости нециклического электронного транспорта, а также увеличении диссипации световой энергии при высоких уровнях освещенности, являются неспецифическими. Снижение эффективности преобразования световой энергии, вызванное действием загрязнений и затенения, определяется общим механизмом энергообмена в хлоропластах.
  2. В условиях атмосферного загрязнения наблюдается снижение амплитуды суточных колебаний температуры, а выпадение осадков способствует увеличению концентрации взвешенных веществ в приземном слое воздуха. Высокий уровень загрязнений атмосферы промышленными выбросами, приводящий к снижению густоты древостоев и сомкнутости крон деревьев, сопровождается существенным изменением микроклиматических условий, которые приводят к задержке начала возрастания ассимиляционной активности деревьев в весенний период по сравнению с деревьями, произрастающими   в   зоне   с  фоновым   уровнем  загрязнения.   Особенности  мезоклимата, влияющие на микроклимат лесного биогеоценоза, могут способствовать усилению негативного воздействия аэропромышленных загрязнений на рост деревьев и структуру древостоев.
  3. Геостатистические модели адекватно описывают пространственные закономерности изменения интегральных параметров состояния древостоев в условиях загрязнения атмосферы промышленными выбросами крупного медеплавильного производства. Градиент изменения значений интегральных параметров, расположение, размер, и конфигурация зон с различным состоянием древостоев в значительной степени определяются особенностями взаимного расположения основного источника аэропромвыбросов и элементов макрорельефа района исследований.
  4. Экспресс-метод автоматизированной оценки состояния деревьев по цифровым изображениям их крон позволяет повысить объективность и точность визуальной оценки степени угнетения деревьев в условиях негативного действия одного или нескольких экологических факторов. Разработанный метод выявления уязвимых сторон и недостатков методик измерений (МИ), основанных на использовании систем автоматизированного анализа изображений является универсальным и может быть использован при исследовании МИ по изображениям объектов, полученным на макро- и микроуровнях.
  5. Картографические модели пространственного распределения значений температуры воздуха, полученные с использованием мультивариантных методов и растрового моделирования в ГИС, позволяют адекватно оценивать распределение значений данного климатического показателя в пространстве. Метод количественной оценки значений вертикального и горизонтального сдвигов границ позволяет проводить анализ пространственно-временной динамики древесной растительности и оценивать скорость смещения растительных рубежей.
  6. Во второй половине XX века произошел подъем границы редколесий и сомкнутых лесов в экотоне верхней границы древесной растительности (ЭВГДР) на горных массивах Полярного, Северного и Южного Урала. Он происходил в условиях потепления и увлажнения климата Уральского региона. Значения скорости вертикального сдвига редколесий и сомкнутых лесов на Полярном, Северном и Южном Урале во второй половине XX в. находятся в диапазонах 5-9 и 3-10 м за десятилетие соответственно. Скорость сдвига границ в значительной степени определялась не величиной потепления, а сочетанием комплекса экологических факторов, биологическими особенностями видов древесных растений, произрастающих в ЭВГДР, а также обеспеченностью семенами горно-тундровых участков, расположенных в верхней части экотона.
Список опубликованных работ
Монографии:

1)Фомин В. В. Климатогенная и антропогенная пространственно-временная динамика древесной растительности во второй половине XX века. / В. В. Фомин. - Екатеринбург: ИЭРиЖ УрО РАН. 2009. 150 с.

2)Фомин В. В. Разработка и использование количественных методов и моделей для оценки климатогенной и антропогенной динамики древесной растительности в экстремальных условиях ее произрастания. / В. В. Фомин. - Екатеринбург: УГЛТУ. 2008. 197 с.

3)Фомин В. В. Географические информационные системы. / В. В. Фомин, З. Я. Нагимов, С. А. Шавнин, Д. Ю. Голиков. - Екатеринбург. 2003. 106 с.

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

4)Фомин В. В. Экологическая оценка территории в зоне действия медеплавильного производства. / В. В. Фомин, А. А. Николаев // Аграрный вестник Урала. 2011. №4 (83). С. 18-20.

5)Попов А. С. Влияние мезоклимата и атмосферных промышленных загрязнений на радиальный прирост сосны обыкновенной. / А. С. Попов, В. В. Фомин, Ю. В. Шалаумова // Аграрный вестник Урала. 2011. №4 (83). С. 15-18.

6)Шалаумова Ю. В. Пространственно-временная динамика климата на Урале во второй половине XX века. / Ю. В. Шалаумова, В. В. Фомин, Д. С. Капралов // Метеорология и гидрология. 2010. № 2. С. 44-54.

7)Фомин В. В. Метрологические аспекты анализа изображений. / B.В. Фомин, А. П. Михайлович, А. С. Попов, Н. Ф. Низаметдинов, Ю. В. Шалаумова // Измерительная техника. 2008. № 2. С. 25-28.

8)Фомин В. В. Автоматизированная оценка состояния деревьев с использованием системы анализа изображений. / В. В. Фомин, Д. С. Капралов, А. С. Попов, В. И. Крюк // Лесной журнал. 2008. № 1. С. 24-30.

9)Шиятов С. Г. Вертикальный и горизонтальный сдвиги верхней границы редколесий и сомкнутых лесов в XX столетии на Полярном Урале. / C.Г. Шиятов, М. М. Терентьев, В. В. Фомин, Н. Е. Циммерманн // Экология. 2007. № 4. С. 243-248.

10)Фомин В. В. Пространственно-временная динамика верхней границы леса на Южном Урале во второй половине XX века. / В. В. Фомин, Д. С. Капралов, М. М. Терентьев, А. А. Барова, А. В. Устинов, Н. Е. Циммерманн // Геоинформатика. 2007. № 1. С. 56-61.

11)Капралов Д. С. Пространственно-временная динамика верхней границы леса на Южном Урале. / Д. С. Капралов, С. Г. Шиятов, В. В. Фомин, Ю. В. Шалаумова // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2007. Вып. 180. С. 59-68.

12)Фомин В. В. Морфофизиологическая и автоматизированная оценка состояния сосновых древостоев в зоне действия атмосферных промышленных загрязнений. / В. В. Фомин, А. С. Попов, Н. Ф. Низаметдинов, Ю. В. Шалаумова, С. А. Шавнин // Лесной вестник. 2007. № 8. С. 75-79.

13)Капралов Д. С. Изменения в составе, структуре и высотном положении мелколесий на верхнем пределе их произрастания в горах Северного Урала. / Д. С. Капралов, С. Г. Шиятов, П. А. Моисеев, В. В. Фомин // Экология. 2006. №6. С. 403- 409.

14)Фомин В. В. Влияние горного рельефа местности и аэропромышленных загрязнений на биометрические характеристики сосновых древостоев. / В. В. Фомин, С. А. Шавнин // Экология. 2002. № 3. С. 170-174.

15)Шиятов С. Г. Пространственно-временная динамика лесотундровых сообществ на Полярном Урале. / С. Г. Шиятов, М. М. Терентьев, В. В. Фомин // Экология. 2005. № 2. С. 1-8.

16)Фомин В. В. Неспецифическая реакция фотосинтетического аппарата хвои сосны на действие аэропромышленных загрязнений и затенения. / В. В. Фомин, С. А. Шавнин, Н. В. Марина, Г. Н. Новоселова // Физиология растений. 2001. том 48. № 5. С. 760- 765.

17)Фомин В. В. Экологическое зонирование состояния лесов в районах действия атмосферных промышленных загрязнений. / В. В. Фомин, С. А. Шавнин // Экология. 2001. № 2. С. 104-108.

Статьи в журналах и сборниках:

18)Капралов Д. С. Климатогенная пространственно-временная динамика древостоев основных лесообразующих пород, произрастающих на верхнем пределе их распространения. / Д. С. Капралов, В. В. Фомин, А. С. Галлеев, А. П. Доброноженко, М. М. Терентьев // Лесной и химический комплексы – проблемы и решения (экологические аспекты). - Красноярск. 2004. С. 183 – 190.

19)Фомин В. Рост сосновых древостоев в горной местности с высоким уровнем загрязнения атмосферы промышленными выбросами. / В. Фомин, С. Шавнин // ARCREVIEW. 2004. № 4. С. 7.

20)Шавнин С. А. Изучение ростовых и физиологических процессов в древостоях и оценка устойчивости лесных экосистем, расположенных в зонах действия аэропромышленных загрязнений. / С. А. Шавнин, В. В. Фомин, Н. В. Марина, Г. Н. Новоселова, Е. С. Папулов, Л. И. Королева, В. И. Крюк, Д. И. Голиков // Региональный конкурс РФФИ “Урал”. Результаты научных работ, полученные за 2002 год. Аннотационные отчеты. - Екатеринбург. 2003. С. 382 - 385.

21)Папулов Е. С. Комплексная оценка состояния лесных экосистем по морфологическим параметрам древостоев и содержанию тяжелым металлов в почве. / Е. С. Папулов, Н. В. Марина, А. В. Гусев, В. В. Фомин, С. А. Шавнин // Биологическая рекультивация нарушенных земель. - Екатеринбург. 2003. С. 356-363.

22)Шавнин С. А. Изучение ростовых и физиологических процессов в древостоях и оценка устойчивости лесных экосистем, расположенных в зонах действия аэропромышленных загрязнений. / С. А. Шавнин, В. В. Фомин, Н. В. Марина, Г. Н. Новоселова, Е. С. Папулов, Л. И. Королева, В. И. Крюк, Д. И. Голиков, С. С. Шавнин // Региональный конкурс РФФИ “Урал 2001”. Результаты научных работ, полученные за 2001 год. Аннотационные отчеты. -Екатеринбург. 2002. С. 244 – 247.

23)Чехлов О. ArcInfo помогает изучать климатогенную динамику лесотундровых экосистем. / О. Чехлов, С. Шиятов, В. Фомин // ARCREVIEW. 2002. № 2. С. 7.

24)Шавнин С. А. Экофизиологический подход к оценке состояния сосновых древостоев, расположенных в зонах антропогенного воздействия. / С. А. Шавнин, Д. Ю. Голиков, В. А. Калинин, Н. В. Марина, Г. Н. Новоселова, В. В. Фомин // Технологии качества жизни. 2000. Вып. 1 (1). Часть Б. Специальные методы. С. 57-68.

25)Фомин В. В. Морфофизиологическая оценка состояния сосновых молодняков в зонах действия атмосферных промышленных загрязнений Первроуральско-Ревдинского промышленного узла // автореф. дисс... канд. с-х. н. - Екатеринбург. 1998. 23 с.

26)Шейдеггер К. Лихеноиндикация и морфофизиологическая оценка состояния древостоев в экологическом мониторинге лесов в загрязненных районах Среднего Урала. / К. Шейдеггер, К. Штейнмайер, Д. Пезотта, С. Шавнин, В. Фомин, И. Михайлова, А. Махнев // Леса Урала и хозяйство в них. -Екатеринбург: Уральская государственная лесотехническая академия. 1998. Вып. 20. С. 393-405.

27)Shavnin S. A. Application of the Generalized State Index Determination to Ecological Monitoring of Forests in Polluted Areas. / S. A. Shavnin, V. V. Fomin, N. V. Marina // Measurement and Modeling in Environmental Pollution. -Southampton, UK and Boston, USA: Computational Mechanics Publications. 1997. pp. 399-407.