Закономерности временного хода вегетационного индекса и их связь
с сезонной и межгодовой динамикой показателей фитомассы

Исследование динамики наземных экосистем на основе спутникового мониторинга в настоящее время сводится к чисто математическим приемам анализа временных рядов, основанным на произвольных допущениях, что приводит к разобщенности исследований. На основе анализа данных по сезонной динамике показателей роста и развития растений и их сообществ, сопряженной сезонной динамике показателей агроэкосистем, полученных обычными, наземными методами, и их вегетационных индексов,полученных с использованием спутниковых данных, сезонной динамике обобщенных вегетационных индексов для экосистем Северной Евразии и Китая показана их адекватность ранее выведенной из балансовых соотношений в рамках законов сохранения механики макрокинетической модели роста. В фазовой плоскости зависимости фитомассы от времени (при условии постоянства акроскопических параметров среды и начальных концентраций компонентов субстрата в почве) эта модель описывает колоколообразную кривую сезонного роста фитомассы с использованием трех констант, включая масштабирующий множитель, коэффициент скорости роста и коэффициент скорости убывания фитомассы. В фазовой плоскости зависимости фитомассы от начальной концентрации компонентов субстрата в почве (при фиксированном времени) эта модель, включающая три константы, описывает колоколообразную кривую закона толерантности. Коэффициенты модели, которые являются свертками стехиометрических коэффициентов химических и биохимических реакций, обеспечивающих рост фитомассы, находятся регрессионным анализом по экспериментальным данным. При известных коэффициентах уравнения модели анализом его производных выявляются особые точки кривой сезонной динамики фитомассы. Попиксельное определение особых точек обеспечивает основу территориального обобщения данных зондирования, выявления пространственных закономерностей варьирования динамики, исследования природных и антропогенных факторов варьирования.