| 16. |
Аннотация |
Относительная труднодоступность, географическая удаленность и пространственное размещение геологических ресурсов, обусловили мозаичность хозяйственного освоения европейского северо-востока России. Наряду с промышленными загрязненными зонами, в регионе сохранились обширные территории с естественным природным режимом функционирования. К последним можно отнести бассейны малых и средних рек, расположенных в удаленных районах, а также находящихся в рамках ООПТ. Степень изученности фауны рыб и водных беспозвоночных различных водоемов и водотоков в регионе неодинакова. Многочисленные горные озерные системы Приполярного и Полярного Урала, небольшие притоки главных рек региона до настоящего времени остаются слабо изученными. Фундаментальная проблема закономерностей формирования биот и сообществ в различных зонально-ландшафтных условиях – одна из ключевых в современной экологии. При выявлении закономерностей пространственного варьирования фауны и животного населения наиболее корректные результаты можно получить в едином физико-географическом секторе, пересекающем несколько природных зон. Гипоарктический пояс, включающий северную периферию таежной зоны, полосу лесотундры, подзоны южной и типичной тундры, является интересной и перспективной территорией. В силу неоднократного воздействия плейстоценовых оледенений Гипоарктика отличается аллохтонной и миграционной биотой и поэтому представляет собой уникальный модельный регион для зоогеографических и геозоологических исследований.
В природных системах разнообразие почвенных беспозвоночных может быть значительно выше, чем разнообразие наземной биоты, включая животных и растения. Такое огромное разнообразие несомненно должно отражаться на свойствах и функциях почвенной экосистемы. Однако до сих пор отсутствует понимание причин и роли данного явления. Услуги экосистемы, обеспечивающиеся фауной почвы – один из самых мощных аргументов в сохранении почвенного биологического разнообразия (Ridder, 2008; Menta et al., 2011; Wagg et al., 2014). Многочисленные исследования показали, что уменьшение почвенного биоразнообразия снижает функционирование экосистемы и ее мультифункциональность, включая разнообразие растений, цикл питательных веществ и т.д. (Tilman et al., 1996; Bradford et al., 2002; Balvanera et al., 2006; Hector, Bagchi, 2007; Zavaleta et al., 2010; Maestre et al., 2012).
В последние время актуальной становится угроза воздействия на природные объекты Арктики глобального потепления климата Потепление среды обитания влияет на водные сообщества северных регионов как опосредованно через модификацию экосистем, так и напрямую, перестраивая доминантный комплекс, вызывая биологические инвазии, влияя на фенологию отдельных видов (Rautio, Korhola, 2002; Jeppesenetal., 2005; Richardson, 2008; Adrianetal., 2009; Rossetetal., 2010; Carter, Schindler, 2012; Лазарева, Соколова, 2013 и др.). Считается, что в крайних условиях водные биоценозы наиболее уязвимы к изменению внешних факторов, что связано с их низким биоразнообразием и доминированием специализированных видов (Streckeretal., 2004; Solovievaetal., 2007). Поэтому исследования адаптационных феноменов у гидробионтов, выявление роли в сообществах высоких широт узкоспециализированы и эврибионтных видов являются весьма актуальными. В результате хозяйственной деятельности в последние десятилетия в бассейнах крупных рек европейского Ссверо-востока России наблюдается устойчивое снижение численности ряда популяций рыб и деградация рыбных ресурсов в целом. Тенденции угасания популяций и группировок рыб, вплоть до их полного исчезновения, особенно характерны для лососеобразных рыб, доля которых в структуре промысловой части рыбного населения неуклонно снижается (Захаров, Бознак, 2019; Захаров, Пономарев, 2019). В этой связи, особо важны исследования, в задачи которых входит оценка современного состояния водных биологических ресурсов континентальных водоемов европейского северо-востока России, динамика и векторизованность изменений, краткосрочные и долгосрочные прогнозы формирования водных биологических ресурсов. В контексте сохранения воспроизводственного потенциала рыб особое внимание должно быть уделено изучению донорских популяций промысловых и ценных видов рыб, имеющих высокое коммерческое и рекреационное значение. Необходима инвентаризация популяций, где будет указана их ресурсная значимость, генетическая и пространственная структура, биологические характеристики и особенности в условиях разной степени доместикации с целью разработки рекомендаций для последующего их искусственного воспроизводства.
7 В соответствии с подпунктами «а» - «ж» пункта 20 Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2016, № 49, ст. 6887).
Цель - инвентаризация видового состава, описание пространственно-типологической структуры населения важнейших таксономических групп наземных и водных животных выявление численности и особенностей экологии популяций видов, исследование влияния зональных природно-климатических факторов на внутривидовое разнообразие, исследование влияния зональных природно-климатических факторов на внутривидовое разнообразие и микроэволюционные процессы в популяциях модельных таксономических групп с применением методов анализа фенотипической изменчивости и генетической изменчивости ДНК.
Задачи: Выявление видового состава и описание структуры таксоценов насекомых ранее не исследованных локальных фаун таежных и тундровых ландшафтов европейского северо-востока России и сопредельных территорий.
Инвентаризация фауны водных беспозвоночных и рыб и описание структуры зоопланктона, зообентоса и рыбного населения разнотипных участков арктических бассейнов.
Изучение биологического разнообразия мелких млекопитающих трансформированных и ненарушенных территорий восточноевропейских тундр, пространственно-экологической структуры населения и особенностей экологии птиц таежной и тундровой зон.
Анализ морфо-биологических особенностей и фенотипической изменчивости внешних признаков сложных в систематическом отношении видов животных.
Выявление роли почвенных беспозвоночных в функционировании арктических и бореальных экосистем в условиях изменения окружающей среды.
Оценка современного состояния и прогноз динамики численности и воспроизводства ресурсных видов животных, их рационального использования.
Будет проведен комплексный анализ территориального размещения насекомых на широтном градиенте от южной тайги до типичной тундры северо-востока Русской равнины, северных областей Урала и прилегающих территорий; проведена инвентаризация видового состава и структуры фауны рыб и водных беспозвоночных слабо исследованных участков арктических бассейнов; выявлены особенности структурно-экологических характеристик популяций мелких млекопитающих естественных и трансформированных территорий восточноевропейских тундр, видовой состав, численность и пространственное распределение птиц таежной и тундровой зон. Будет охарактеризован зооэдафон и определена его роль в функционировании арктических и бореальных экосистем в условиях изменения окружающей среды. Будут изучены особенности формирования рыбного населения и водных беспозвоночных в естественных условиях и техногенной трансформации экологических ниш и ограничения популяционных ресурсов. Установлены популяционно-генетическое разнообразие и биологические особенности популяций инвазивных видов рыб, исследованы донорские популяции промысловых и ценных видов рыб, имеющих высокое коммерческое и рекреационное значение, их биологические характеристики, генетическая и пространственная структура. Исследованы механизмы сохранения численности и устойчивости популяций ценных и промысловых рыб в крупных и малых речных системах в условиях техногенного воздействия и иррациональной эксплуатации. Будут показаны последствия биологических инвазий в водоемах и бассейнах рек, роль и ресурсная значимость видов акклиматизантов и автоинтродуцентов. Будут предложены практические рекомендации для оптимизации эксплуатации рыбных ресурсов и искусственного воспроизводства ценных и промысловых видов. Разработаны биологические обоснования для вовлечения разнотипных акваторий в сферу аквакультуры.
В результате исследований будут получены первые комплексные сведения о характере пространственной изменчивости состава и структуры энтомофауны в условиях ландшафтно-зональной неоднородности гипоарктического пояса. Полученные результаты дадут основу для обоснованного развития гипотез и построения теоретических моделей, описывающих эту изменчивость и показывающих количественный вклад в нее различных экологических факторов, выявить особенности пространственной дифференциации фауны гидробионтов и основные тренды водного биоразнообразия в связи с динамикой зональных и азональных факторов в условиях северных и арктических регионов. Выявление особенностей структурно-экологических характеристик популяций мелких млекопитающих трансформированных территорий, а также результаты анализа топотрофических отношений животных с растительностью трансформированных территорий представляют интерес для разработки теории сукцессионного процесса в условиях Арктики, выработки рекомендаций для санитарно-эпидемиологических служб и охотнических хозяйств, организации экологического мониторинга, создания информационной базы кадастра природных ресурсов и реализации программ сохранения биоразнообразия. Комплексные морфо-биологические и молекулярно-генетические исследования позволят определить таксономический статус природных популяций сложных в таксономическом отношении видов, реконструировать историю их формирования в регионе и, в конечном счете, оценить скорость микроэволюционных процессов в условиях глобальных изменений климата. Будут получены сведения о вкладе разнообразия почвенных зооценозов в функционирование экосистем.
По результатам исследований будут выполнены и защищены квалификационные работы, опубликованы монографические сводки и статьи в российских и зарубежных журналах, подготовлены практические рекомендации по рациональному использованию и воспроизводству биологических ресурсов, охране редких и исчезающих видов. |