ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

И.о. заведующнго отделом:
Лавриненко Игорь Анатольевич
телефон:
(8212) 24-52-98

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

• создание ГИС-технологий для территориального кадастра Республики Коми;
• разработка стандартных показателей для баз данных по отдельным видам ресурсов;
• разработка концепции ведения территориального кадастра.

Лаборатория экологии тундры

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

• структурно-функциональная организация тундровых сообществ;
• продукционно-энергетические процессы, связанные с формированием взаимоотношений организмов;
• антропогенное воздействие на экосистемы тундры

ВАЖНЕЙШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЗАКОНЧЕННЫХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В 2001 году

Биологическое разнообразие и его сохранение

Обобщены результаты флористического обследования нижнего течения р. Печора и прилегающих районов Большеземельской и Малоземельской тундр. По типологии флора сосудистых растений относится к гипоарктическим флорам, обогащенным видами южной фракции. По показателям систематической и географической структуры она ближе к флоре Малоземельской тундры, чем к флоре восточной части Большеземельской тундры, более арктической по характеру. Лихенофлора припечорских тундр имеет умеренно арктический характер. Высокое положение некоторых бореальных родов и семейств объясняется сохранением еловых рефугиумов, обогащенных лишайниками таежной флоры. При продвижении к северу отмечено прогрессивное обеднение флоры сосудистых растений, обусловленное широтным и климатическим градиентами, обеднение флоры мхов и лишайников выражено менее резко. Выявлены ареалы редких видов сосудистых растений, лишайников и мохообразных, нуждающихся в разной степени охраны, которые могут быть включены в Красную книгу Ненецкого автономного округа.

Составлен систематический список синезеленых водорослей водных и наземных экосистем северо-востока европейской части России. Показано высокое видовое разнообразие и обилие синезеленых водорослей в наземных и водных экосистемах. В водоемах обнаружено 298 таксонов (с разновидностями и формами) синезеленых водорослей из 6 порядков, 22 семейств, 45 родов; в почвах – 152 таксона из 4 порядков, 13 семейств, 28 родов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ ПО ПРОГРАММАМ

Гранты молодых ученых РАН по фундаментальным и прикладным исследованиям (6-й конкурс-экспертиза 1999 г.)

№ 282. Синезеленые водоросли в структурно- функциональной организации экосистем восточно-европейских тундр
(Науч. руководитель: к.б.н. Е.Н. Патова)

Выявлено флористическое разнообразие и структура альгогруппировок синезеленых водорослей типичных арктических и субарктических тундровых фитоценозов. Исследованы эколого-биологические особенности доминирующих видов. Изучены биологические особенности и азотфиксирующая активность ряда видов-доминантов, а также нормы реакции азотфиксирующих синезеленых водорослей естественных и трансформированных фитоценозов к факторам окружающей среды.

Международные гранты и проекты

Проект ENV4-CT97-0522 "Деградация тундры в Российской Арктике (TUNDRA)", финансируемый Европейской комиссией в рамках IV Программы "Окружающая среда и климат".
(Отв. исп.: к.б.н. А.И.Таскаев, к.б.н. И.А.Лавриненко, д.с.-х.н.В.А.Безносиков)

Впервые изучены почвы бассейна р. Уса в верхнем течении р. Хоседаю. Дана оценка их морфологическим и физико-химическим свойствам как факторам, поддерживающим биологическое разнообразие растительных сообществ. Мозаичность и комплексность почвенного покрова, связанные с криолитогенной пестротой пород, объясняют биоразнообразие и устойчивость растительного покрова. В виде систематического списка обобщены сведения о составе почвенных и пресноводных синезеленых водорослей фитоценозов техногенно-измененных территорий тундры. Исследованы флора диатомовых водорослей и структура их сообществ в прикрепленных альгоценозах тундровых стоячих водоемов, испытывающих влияние промышленного загрязнения. Анализ сезонного изменения структуры и состава надземной и подземной фитомассы ряда типичных сообществ воркутинской тундры показал, что наибольшей первичной продуктивностью обладали кустарничково-моховые и осоковые сообщества. Использование ГИС-методов позволило вычислить сезонное увеличение азотного и углеродного пула данного района, составившее 0.44±0.17 г N/м² и 8.78±2.47 г С/м² соответственно. Оцифровкой опубликованных и неопубликованных почвенных карт масштаба 1:1 млн. из фондов Института биологии создана почвенная ГИС бассейна р. Уса. Содержание карт переведено из национальной в международную почвенную классификацию (World Reference Base for Soil Resources, 1998). Выполнен расчет запасов почвенного углерода на территории бассейна р. Уса. Бассейн рассматривается как модельный для европейской Субарктики, и рассчитанные запасы использованы другими участниками проекта "TUNDRA" для расчета баланса углерода и прогнозирования чувствительности этого баланса к изменениям климата. С помощью ГИС выполнен расчет площадей различных почв на территории бассейна.

Проект EC N ICA2-СТ-2000-10018 "Устойчивое развитие Печорского региона в изменяющихся условиях природы и общества (SPICE)"
(Науч. руководитель: к.б.н. А.И. Таскаев, отв. исполнитель: к.б.н. В.И. Пономарев)

Получены новые данные об альгофлоре разнотипных водоемов в бассейнах рек Нерута и Ортина. Установлено значительное флористическое богатство диатомовых, более разнообразных в ледниковых и пойменных озерах. Всего определено 318 видов с разновидностями из 36 родов и 17 семейств, десять видов являются очень редкими для России. В таксономическом спектре преобладают семейства Naviculaceae и род Navicula. Сравнительный анализ диатомовых в двух пойменных озерах басссейна р. Ортина под влиянием предшествующего нефтеразведочного бурения выявил преимущественные различия экологической структуры доминирующих комплексов при незначительных отличиях видового состава, коэффициенты сходства составляют 0.64-0.65. Проведены исследования разнообразия синезеленых водорослей в водоемах Малоземельской и Большеземельской тундры в фоновых и антропогенно измененных условиях. В результате исследований водоемов бассейнов рек Ортина и Нерута отмечено 90 видов с внутривидовыми таксонами из 4 порядков, 13 семейств, 25 родов; 8 видов являются новыми для региона исследований. В таксономической структуре исследованных водоемов по числу видов преобладают представители родов Anabaena, Nostoc, Microcystis. В водоемах бассейна реки Ортина выявлено 69, в водоемах бассейна р. Нерута – 53 вида синезеленых водорослей, общими являются 25 видов.(к.б.н. Е.Н. Патова, н.с. А.С. Стенина).

На примере двух пойменных озер изучено влияние нефтяного загрязнения на синезеленые водоросли. В импактном озере отмечено незначительное снижение видового разнообразия синезеленых. Показатель сходства доминирующих комплексов фонового и импактного озер составил 0.26, что свидетельствует о перестройке комплекса доминантов в условиях нефтяного загрязнения. В импактных условиях наблюдается уменьшение в доминирующем комплексе доли видов, способных фиксировать молекулярный азот, смене гетероцистных видов хроококковыми водорослями. По показателям сапробности в озере-отстойнике отмечено незначительное повышение доли b, b-a, a-мезосапробов в составе водорослевых сообществ разных экологических групп в целом и составе доминирующих комплексов. (к.б.н. Е.Н. Патова, н.с. А.С. Стенина).

Продолжены исследования по выявлению местонахождений реликтовых еловых островов, изолированных от основного ареала Picea obovata в суббореальный период Голоцена (бассейн р. Море-Ю). Изучена изменчивость ферментов SOD, EST и PER хвои ели сибирской (Picea obovata). Описана аллозимная изменчивость двух диаллельных локусов (Per-3 и Per-4), которые могут быть использованы в дополнение к ранее описанным полиморфным локусам ели сибирской при популяционно-генетических исследованиях. Показано, что в процессе естественного отбора в популяции ели на территории тундры сохранились только два полиморфных локуса пероксидаз из четырех, обнаруженных у ели из таежной популяции. Установлено, что длительная изоляция популяции ели сибирской на территории тундры не привела к достоверному снижению уровня гетерозиготности в двух полиморфных локусах пероксидаз (средняя гетерозиготность в тундровой популяции 44.05%, в таежной – 44.95%). Информация об уровне и организации генетической изменчивости ели сибирской в изолированных субпопуляциях позволит получить новые данные о происходящих в них микроэволюционных процессах. (Докторант И.А. Лавриненко, к.б.н. О.В. Лавриненко).

ОСНОВНЫЕ ИТОГИ НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Сведения о профессиональном росте научных кадров

Докторантуру закончили О.В.Лавриненко и Е.Н.Патова.

Характеристика международных научных связей и совместной научной деятельности с зарубежными организациями и учеными

Завершен международный проект "Деградация тундры в Российской Арктике (TUNDRA)", финансируемый Европейской комиссией в рамках IV Программы "Окружающая среда и климат" (контракт ENV4-CT97-0522; рег. № КНЦ/03/95/001).

Согласно плану работ на 2001 г. и в рамках выполнения международного проекта "Устойчивое развитие Печорского региона в изменяющихся условиях природы и общества (SPICE)", финансируемого Программой INCO-COPERNICUS-2 из средств Пятой Программы Европейской Комиссии (номер контракта ЕС ICA2-CT-2000-10018; рег. № КНЦ/03/00/019), проведены полевые работы, включающие альгологические, гидробиологические, ихтиологические, геоботанические, лихенологические, генетические, лесоэкологические исследования, а также изучение динамики углерода в лесных экосистемах. Проект включает ряд пакетов программ, три из которых выполняются Институтом биологии. В рамках пакета программ "Индикаторы водного биоразнообразия" установлены видовой состав диатомовых и синезеленых водорослей, ряда групп бентосных организмов и высокая ценность видового состава рыбного населения, в котором зарегистрирован целый ряд видов лососевидных. В отдельных случаях выявлены определенные сдвиги структуры водных сообществ, обусловленные антропогенным воздействием. В результате выполнения пакета программ "Межвидовая генетическая изменчивость ели в лесных островах в тундре" обнаружены и описаны 15 изолированных лесных островов в бассейнах рек Ортина и Нерута. В ходе выполнения пакета программ "Лесные экосистемы и глобальные изменения" выполнен анализ лесного фонда печорского бассейна.

Сведения об экспедиционных работах

Тундровый экологический отряд (нач. отр. М.Д. Сивков) проводил исследования в районах рек Малая Сыня и Сандивей, Вала Гамбурцева, на островах и приморских экосистемах на побережье Коровинской и Печорской губ. Выполнены геоботанические описания растительности в разных типах сообществ. Собран гербарий сосудистых растений, мохообразных и лишайников. На территории заповедника «Ненецкий» выявлены ареалы споровых и сосудистых растений, нуждающихся в разной степени охраны. Осуществлен отбор проб фитопланктона, перифитона и бентоса, а также гидрохимических проб в озерах разного типа с разными спектральными характеристиками. Проведена привязка в полевых условиях изученных экосистем к топографической основе и к спектрозональным космическим снимкам с использованием GPS-технологий для последующего ввода информации в ГИС "ARCTIC-GIS".

Тундровый припечорский отряд (нач. отр. Е.Е.Кулюгина) также работал на территории НАО, на о.Кашин и Коровинской Губе Баренцева моря. В результате полевых работ обследованы практически все водные объекты острова Кашин и рекогносцировочно – шесть проток дельы р. Печора, некоторые водоемы о. Ловецкий, Костяной Нос и Еренной Нос. Получен разнообразный материал по водорослям и высшим водным растениям, сборы их в 27 водных объектах выполнены впервые. Отобрано 150 гидрохимических проб на определение неорганических, органических и загрязняющих веществ. Проведено подробное геоботаническое обследование острова Кашин. Проведено комплексное обследование изученных территорий с привязкой к топографической основе и к спектрозональным космическим снимкам.

Тундровый мониторинговый отряд (нач.отр. Л.Н.Рыбин) выезжал в НАО на мыс Болванский Нос. На примере модельных видов S. alpinum, S. paschale и S. rivulorum изучена пространственная структура популяций лишайников в связи с топографическими и фитоценотическими условиями. Получены данные о пространственной структуре группировок мхов, встречаемости видов, зависимости видового состава мохообразных от рельефа и фитоценотических условий.

ПЕРСОНАЛИИ

1. Лавриненко Ольга Васильевна
   
2. Патова Елена Николаевна
   
3. Елсаков Владимир Валерьевич
   
4. Стенина Ангелина Степановна
   
5. Хохлова Людмила Геннадьевна
   
6. Кулюгина Екатерина Евгеньевна
   
7. Сивков Михаил Дмитриевич
   
8. Поляница Ольга Александровна
   
9. Вавилова Светлана Васильевна
   
10. Коданева Татьяна Андреевна
    
11. Зайкалова Наталья Михайловна
    
12. Макаров Сергей Геннадьевич
    
13. Плюснин Сергей Николаевич
    
14. Ладанова Людмила Алексеевна
    

АРХИВ-1999
АРХИВ-2000