Буждиган О. Я. Визначення механізмів порушення функціонування екосистем на основі ENA- та SEM-моделювання

Робота присвячена дослідженню перспектив використання двох новітніх методів моделювання системних функцій і процесів: SEM-моделювання структурними рівняннями та ENA- Екологічного Мережевого Аналізу - для визначення механізмів порушення структури та функцій наземних і водних екосистем за впливу антропогенного навантаження, втрат біорізноманіття та інвазійної колонізації фітоценозу. На основі SЕМ побудовані причинно-наслідкові моделі для угруповань лучних екосистем на градієнті інтенсивності випасу худоби та для екосистем ставків на градієнті загального антропогенного навантаження. Завдяки SEM-моделям установлено прямі та опосередковані (через зміну середовища існування організмів і через трофічні взаємодії) впливи інтенсивності антропогенного навантаження на видове багатство та чисельність у межах кожного трофічного рівня досліджуваних екосистеми та на мультитрофічне угруповання в цілому. Проведено порівняльний аналіз чутливості трофічних груп на градієнті антропогенного навантаження на екосистему. Установлені в роботі механізми впливу інтенсивності антропогенного навантаження на видове багатство та чисельність трофічних груп та екосистеми в цілому сприятимуть глибшому розумінню причинно-наслідкових зв’язків при порушенні функціонування лучних і прісноводних екосистем за впливу антропогенної діяльності. На основі ENA побудовані моделі трофічної динаміки енергії для експериментальних лучних екосистем на градієнті втрат видового різноманіття фітоценозів. Визначено емерджентні функції досліджуваних екосистем: загальну акумуляцію біомаси у трофічній мережі, загальний потік енергії крізь екосистему, питомі втрати енергії (енергетичну ефективність екосистеми) та централізацію потоків (розподіл ресурсів в екосистемі). З’ясовано напрям та силу впливу втрат видового різноманіття фітоценозу на емерджентні функції досліджуваних лучних екосистем. З використанням ENA побудовані моделі колообігу Нітрогену для заплавних екосистем за впливу колонізації фітоценозу інвазійним видом Robinia pseudoacacia L. та за впливу автохтонного виду Salix alba L. Установлено механізми підсилення емерджентних властивостей заплавної екосистеми, колонізованої робінією: загальної акумуляції Нітрогену в екосистемі, загального потоку Нітрогену через екосистему й акумуляційної здатності екосистеми щодо Нітрогену.