|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование.НИР
The mechanisms of structural and functional organization of the vegetative cover and environmental management
- Руководитель НИР: Онипченко В.Г.
- Участники НИР: Аксенова А.А., Алексеев Ю.Е., Ахметжанова А.А., Бородулина В.П., Гаврилова Т.М., Елумеева Т.Г., Ершова Е.Г., Жмылев П.Ю., Коротков В.Н., Попова К.Б., Прилепский Н.Г., Смышляева О.И., Сухова Д.В., Уланова Н.Г., Федосеева А.К., Хомутовский М.И., Чередниченко О.В.
- Подразделение: Кафедра экологии и географии растений
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 31 декабря 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14-1-16
- Номер ЦИТИС: АААА-А16-116021660037-7
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Общая биология и экология
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы
- ПН России: Рациональное природопользование
- Критическая технология России: Технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидации ее загрязнения
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.29.15 Споровые растения
- Классификатор OECD: Науки о растениях
-
Ключевые слова:
биологическое разнообразие, фитоценология, растительность, экология растений
plant sociology, vegetation, plant ecology -
Описание:
Планируется изучение механизмов формирования растительных сообществ в различных пространственных и временных масштабах в арктической и бореальной зонах, а также в высокогорьях России. На основе методологии экологических сит (биогеографический фильтр – формирование флор, экологический и биотический фильтры) предполагается оценить роль ведущих процессов в образовании и функционировании различных растительных сообществ. Сравнительное исследование функциональной структуры сообществ предполагает оценку роли важнейших функциональных признаков вегетативных органов растений в формировании фитоценозов в различных экологических условиях. Обобщение результатов исследования состава, структуры и закономерностей функционирования луговых, лесных и высокогорных экосистем.
-
Abstract:
It is planned to study the mechanisms of the formation of plant communities at various spatial and temporal scales in the Arctic and Boreal zones, as well as in the highlands of Russia. Based on the methodology of ecological sieves (biogeographic filter - the formation of floras, ecological and biotic filters), it is supposed to evaluate the role of leading processes in the formation and functioning of various plant communities. A comparative study of the functional structure of communities involves an assessment of the role of the most important functional features of the vegetative organs of plants in the formation of phytocenoses in various environmental conditions. Summarizing the results of a study of the composition, structure and patterns of functioning of meadow, forest and mountain ecosystems.
-
Планируемые результаты:
В ходе работы будут получены оригинальные описания растительности, спорово-пыльцевые спектры, данные о растительном покрове умеренных и тропических регионов, данные о биоморфологии отдельных видов растений, новых местонахождениях и состоянии популяций охраняемых видов растений, получены актуальные прогнозы о развитии лесных фитоценозов. В ходе работы будет дополнена оригинальная база данных по функциональным признакам растений Московской области. Впервые будет выполнен синтаксономический анализ травяной растительности ЦЛГПБЗ, получены новые данные о распространении редких и охраняемых, а также инвазионных видов на лугах Средней России. Впервые будет охарактеризовано видовое и ценотическое разнообразие ельников ЗБС, а также анализ динамики растительности после гибели древостоя при разных сценариях разработки короедников и предложены практические мероприятия по восстановлению лесов. Будут подведены итоги изучения организации фитоценотических отношений в эпифитных сообществах лесов Южного Вьетнама.
-
Научный задел:
Научный коллектив объединяет несколько поколений исследователей – от студентов 3 курса,аспирантов до зрелых учёных и преподавателей, докторов наук. Более 10 лет коллектив изучает закономерности формирования растительного покрова России, используя комплексный подход анализа функциональной и пространственно-временной структуры растительности на разных уровнях её организации. Имеются непрерывные ряды долговременных (с 1981-1987 г. по настоящее время)наблюдений за численностью генеративных побегов, а также база данных по функциональным признакам альпийских растений Тебердинского заповедника (жизненные формы, параметры листьев и корней, масса семян, семенная продуктивность, скорость разложения ветоши). Различные стороны состава, структуры и функционирования альпийских экосистем изложены в многочисленных публикациях. Имеются непрерывные ряды долговременных (с 1983 года) динамики растительности на сплошных вырубках в основных типах ельников в охранной зоне Центрально-Лесного заповедника на 28 постоянных пробных площадях по единой методике выполнения полных геоботанических описаний, а также база данных 620 геоботанических описаний, выполненных в типичных участках фитоценозов по общепринятой методике, на специальных бланках. Система постоянных пробных площадей модельных лесных массивов в лесах различной степени антропогенной и природной нарушенности, расположенных в северной тайге, южной тайге и в подзоне смешанных лесов. Для оценки масштабов гибели лесов будут проведены обследования территории и массовые учеты возобновления в очагах усыхания. Мониторинговые исследования в очаге гибели древостоя 2012-2019 гг. на постоянных площадях мы проведем второй раз на 3 примыкающих участках: погибшего ельника, погибшего и вырубленного, не пострадавшего (контроль). К настоящему моменту нами создана база данных из 2500 геоботанических описаний травяной растительности. Разработаны бланки описания луговой растительности с учетом её истории и типа использования.
- Добавил в систему: Ратанина Мария Александровна
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование. |
| Результаты этапа: За отчетный период исследования проведены по 3м основным направлениям: разномасштабная динамика растительных сообществ, пластичность популяционных и функциональных признаков растений, состав и классификация растительных сообществ. На основе современных представлений о структуре и динамике малонарушенных лесов разработана концепция восстановления разновозрастных полидоминантных хвойно-широколиственных лесов Восточной Европы. Продолжены 35-ти летние мониторинговые исследования динамики растительности после вырубки коренных ельников в охранной зоне Центрально-лесного заповедника. Исследована вековая естественная и антропогенная динамика ландшафтов лесной и лесостепной зон Европейской части России в голоцене. Изучена внутривидовая пластичность функциональных признаков растений при изменении экологических условий (внесение элементов минерального питания, пересадка в другие сообщества) и по градиенту снежного покрова. Проведен мета-анализ таких изменений, который выявил согласованное варьирование размерных характеристик листьев (влажная и сухая масса, площадь) со средневзвешенными показателями по сообществам. Разработан алгоритм оценки вклада конкурентности, стресс-толерантности и рудеральности на основе трех функциональных параметров листьев. Показана низкая пластичность параметров семенного размножения альпийских растений при повышении богатства почвы. Исследована внутривидовая изменчивость содержания 13С у орхидных растений в сравнении с их соседями в условиях сильного и слабого затенения, показано увеличение роли органических соединений, поступающих от грибов, в углеродном балансе орхидей при затенении. Изучена вариабельность длительности развития и продолжительности жизни альпийских малолетников. Показана строгая корреляция содержания большинства элементов в листьях растений с выраженностью их стресс-толерантности и рудеральности. | ||
| 2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование. |
| Результаты этапа: Тематика охватывает широкий круг фундаментальных проблем наземной экологии, объединенных общей целью – познание механизмов формирования состава и структуры растительных сообществ в различных пространственно-временных масштабах. Проведены исследования по истории растительного покрова Европейской части России, позволившие выявить роль антропогенных процессов в формировании растительного покрова. Выявлены закономерности пространственной организации луговых и лесных фитоценозов на базе флористической классификации растительности. Функциональная структура растительных сообществ исследована на базе двух альтернативных подходов – изучения состава жизненных форм, которое проведено на основе дополненной и расширенной классификации И.Г.Серебрякова, и анализа функциональных признаков растений. На основании функциональных параметров листьев разработана методика оценки вклада отдельных стратегий системы Ф.Грайма, рассчитаны стратегические составляющие отдельных видов альпийских растений северо-западного Кавказа. Показано, что спектр растений высокогорий Кавказа охватывает все возможные стратегии растений, установленных для всего Земного шара (найдены виды с практически 100% составляющей конкурентности, рудеральности и стресс-толерантности). На основании изученных параметров оценен их филогенетический сигнал. Начат процесс формирования базы данных функциональных признаков растений средней полосы России, в базу включены данные 75 видов растений. Изучены пространственно-временные особенности смен еловых лесов под влиянием деструктивных процессов, вызванных вспышкой численности короеда-типографа. Выявлена роль семенного размножения в поддержании состава и структуры высокогорных и лесных растительных сообществ. | ||
| 3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование. |
| Результаты этапа: Выполненные исследования позволяют сделать существенный шаг вперед в изучении механизмов структурно-функциональной организации растительного покрова, что является важным шагом в формировании практических рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природных экосистем России. Подведены итоги многолетнего междисциплинарного изучения погребенных почв долины Москвы-реки. Реконструирована история растительности и почв за 12 тыс. лет, проанализирована связь изменений долинных ландшафтов с историей заселения и хозяйственного освоения (3 статьи в журналах). На основании изучения почвенно-делювиальных серий на территории национального парка Карула (Эстония) впервые описана методика реконструкции истории землепользования по комплексу почвенных признаков. Выявлен комплекс почвенных индикаторов прохождения почв через циклы подсечного земледелия (статья в журнале). На основании анализа данных, собранные в предыдущие полевые сезоны в Центрально-Лесном заповеднике проведена классификация травяной растительности и выполнена экологическая характеристика синтаксонов. Закончен анализ закономерностей формирования приморской растительности Баренцева моря и проведена классификация других типов растительности. Пополнена коллекция образцов современной пыльцы и спор, коллекция фитолитов культурных растений, коллекция поверхностных образцов почв из разных регионов Европейской части России. Результаты дополнительного спорово-пыльцевого анализа внесены в Европейскую и Российскую базы данных. Уточнена оценка разнообразия лесов ЗБС по результатам ординации массива геоботанических описаний. Выявлены особенности динамических трендов растительности после гибели древостоя при разных сценариях разработки короедников. | ||
| 4 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование. |
| Результаты этапа: Выполненные исследования позволяют сделать существенный шаг вперед в изучении механизмов структурно-функциональной организации растительного покрова, что является важным шагом в формировании практических рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природных экосистем России. Получены новые данные популяционной динамика альпийских растений Северо-западного Кавказа. Выявлены особенности динамических трендов растительности после гибели древостоя при разных сценариях разработки короедников по результатам 6-летнего мониторинга. Проведена серия исследований по выявлению в современных и погребенных почвах пыльцевых индикаторов различных типов землепользования в нескольких областях Европейской части России с целью реконструкции естественных и антропогенных изменений растительного покрова и климата в голоцене. Продолжены уникальные исследования пластичности популяционных и функциональных признаков растений. Изучены функциональные признаки орхидей Средней полосы России, Крыма и Кавказа. Дополнена база данных по функциональным признакам 107 видов растений из России и Армении. Выявлена изменчивость стратегий у некоторых видов в процессе онтогенеза. Выявлены особенности биологии и экологии Ajuga reptans L в Подмосковье. Оценено состояние популяций охраняемых растений на территории г. Дубна (Московская область). Проанализировано явление корнеотпрысковости, широко распространенное среди двудольных растений на территории Средней России. Выявлены различия в подходах к этому явлению и предложены возможные механизмы и факторы формирования корнеотпрысковости. В лесах Южного Вьетнама исследования выявили различную степень зависимости эпифитных сообществ от автохтонных и внешних (аллохтонных) источников азота. Продолжено исследование травяной растительности на территории Центрально-Лесного заповедника. Проведена классификация растительности на основании анализа массива данных. Выделено 7 типов сообществ травяной растительности, которые отличаются флористически и экологически. Продолжено изучение растительности полуостровов Рыбачий и Средний. Закончен анализ закономерностей формирования маршей приморской растительности. В результате классификациярастительности маршей островов выделено 2 ассоциации и 7 субассоциаций. Пополнена коллекция образцов современной пыльцы и спор, коллекция фитолитов культурных растений, коллекция поверхностных образцов почв из разных регионов Европейской части России. Результаты дополнительного спорово-пыльцевого анализа внесены в Европейскую и Российскую базы данных. | ||
| 5 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Механизмы структурно-функциональной организации растительного покрова и рациональное природопользование |
| Результаты этапа: Проведены исследования по истории растительного покрова Европейской части России, позволившие выявить роль антропогенных процессов в формировании растительного покрова. Выявлены закономерности пространственной организации луговых и лесных фитоценозов на базе флористической классификации растительности. Функциональная структура растительных сообществ исследована на базе двух альтернативных подходов – изучения состава жизненных форм, которое проведено на основе дополненной и расширенной классификации И.Г.Серебрякова, и анализа функциональных признаков растений. На основании функциональных параметров листьев разработана методика оценки вклада отдельных стратегий системы Ф.Грайма, рассчитаны стратегические составляющие отдельных видов альпийских растений северо-западного Кавказа. Проведены уникальные исследования пластичности популяционных и функциональных признаков растений. Исследована популяционная динамика малолетних альпийских растений. Получены данные по корневой продукции высокогорных растительных сообществ. Исследованы пространственные закономерности формирования видового разнообразия в различных горных системах. Изучены функциональные признаки и оценено биоморфологическое разнообразие сосудистых растений Средней полосы России. Исследовано разнообразие травяной растительности средней России. Изучены пространственно-временные особенности смен еловых лесов под влиянием деструктивных процессов, вызванных вспышкой численности короеда-типографа. Продолжены комплексные исследования естественных и антропогенных изменений растительного покрова Европейской части России в голоцене. Растительность полуостровов Рыбачий и Средний (Мурманская область) рассмотрена модельной для изучения влияния глобального потепления на арктические экосистемы. Выявлены изменения растительного покрова за последние 100 лет, связанные с изменением климата и характером хозяйственного использования территории. Проведены палеоэкологические реконструкции на основании комплексного исследования ископаемых отложений. Выполненные исследования позволяют сделать существенный шаг вперед в изучении механизмов структурно-функциональной организации растительного покрова, что является важным шагом в формировании практических рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природных экосистем России. Получены новые данные популяционной динамика альпийских растений Северо-западного Кавказа. Выявлены особенности динамических трендов растительности после гибели древостоя при разных сценариях разработки короедников по результатам 7-летнего мониторинга. Проведена серия исследований по выявлению в современных и погребенных почвах пыльцевых индикаторов различных типов землепользования в нескольких областях Европейской части России с целью реконструкции естественных и антропогенных изменений растительного покрова и климата в голоцене. Впервые получена большая серия пыльцевых данных по истории растительности севера Московского региона в период Микулинского межделниковья и начала Валдайского оледенения. Продолжены уникальные исследования пластичности популяционных и функциональных признаков растений. Изучены функциональные признаки орхидей Средней полосы России, Крыма и Кавказа. Выявлены особенности биологии и экологии Ajuga reptans L в Подмосковье. Оценено состояние популяций охраняемых растений на территории г. Дубна (Московская область). В лесах Южного Вьетнама доказана эдификаторная роль лесных эпифитных экосистем при депонировании органического вещества в виде “подвешенных” почв независимо от поступления опада форофитов. Продолжено исследование травяной растительности на территории Центрально-Лесного заповедника (Тверская область) и НП «Угра» (Калужская область). Выделено 8 синтаксонов травяной растительности, относящиеся к 3 классам. Продолжено изучение растительности полуостровов Рыбачий и Средний (Мурманская область). Впервые выявлено изменение растительного покрова за последние 100 лет, связанное с изменением климата и характером хозяйственного использования территории. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".