RU
EN
Номер: 22-24-0075
Название: Таксономическое, филогенетическое и функциональное разнообразие макробеспозвоночных горных водотоков в градиенте экологических факторов
Руководитель: Яныгина Любовь Васильевна, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук, Алтайский край
Годы выполнения при поддержке РНФ 2022 - 2023
Конкурс: Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора: 04 - Биология и науки о жизни, 04-103 - Гидробиология и ихтиология
Ключевые слова: макробеспозвоночные, биоразнообразие, биоиндикация, экосистемы, реки
Код ГРНТИ: 34.35.33
Аннотация:
В условиях постоянного роста антропогенной нагрузки и связанного с этим увеличения уровня антропогенной трансформации экосистем особо остро встают вопросы разработки новых подходов, направленных на получение быстрых и объективных оценок состояния экосистем, установление приоритетов сохранения экосистем и разработку стратегий восстановления нарушенных экосистем. Для решения этих вопросов первоочередное значение имеет познание естественной динамики сообществ, что будет способствовать более глубокому пониманию особенностей трансформации сообществ при антропогенном воздействии. Проект направлен на исследование роли экологических градиентов в структурировании сообществ на основе изучения таксономического, филогенетического и функционального разнообразия (ТФФР) сообществ макробеспозвоночных горных водотоков. Комплексный анализ количественных оценок изменений ТФФР сообществ вдоль экологических градиентов будет способствовать формированию более глубоких представлений об экологических и эволюционных механизмах организации биологических сообществ, предоставляя важную дополнительную информацию о совместном влиянии разных факторов, поскольку таксономический, филогенетический и функциональный состав сообществ могут быть частично структурированы различными процессами . Горные системы характеризуются наличием значительных экологических градиентов, что делает их удобным объектом для изучения изменений структуры сообществ под влиянием различных факторов. Проектом предусмотрено изучение ТФФР сообществ макробеспозвоночных горных водотоков, водосборы которых расположены в различных высотных зонах (от низкогорий до высокогорий). Впервые исследования ТФФР сообществ макробеспозвоночных будут выполнены в таком широком диапазоне высоты над уровнем моря и градиенте экологических условий (включая антропогенные), а обнаруженные тенденции будут проанализированы в различных пространственных масштабах и на различных уровнях (альфа-, бета- и гамма-) разнообразия. В ходе выполнения проекта впервые будут получены данные по содержанию стабильных изотопов углерода и азота в ЕРТ-таксонах (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) макробеспозвоночных водотоков Алтая и оценена информативность использования этих данных в качестве интегрального функционального показателя ТФФР. Для решения поставленных задач будут выполнены комплексные исследования широкого круга гидрологических, гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических характеристик горных водотоков. Несмотря на использование в ходе выполнения проекта данных, полученных в одном регионе (Русский Алтай), его результаты будут способствовать формированию представлений о динамике ТФФР горных водотоков в целом, что обусловлено обследованием обширного географического региона со значительно различающимися природными условиями на разных его участках (от лесной зоны до горной тундры), рассмотрением широкого диапазона факторов окружающей среды и значительных экологических градиентов.
Ожидаемые результаты:
1. База данных по таксономическому составу, функциональным характеристикам и филогенетическим особенностям сообществ макробеспозвоночных горных водотоков Алтая различных высотных зон, а также условиям их обитания (вкл. гидрофизические, гидрологические, гидрохимические и гидробиологические характеристики)
2. Результаты оценки значимости различных экологических факторов в изменении ТФФР сообществ макробеспозвоночных водотоков, водосборная территория которых расположена на разной высоте над уровнем моря (от низкогорий до высокогорий)
3. Выявленные особенности изменения альфа-, бета- и гамма- разнообразия таксономических, филогенетических и функциональных характеристик сообществ макробеспозвоночных горных водотоков Алтая
4. Оценка возможности использования результатов анализа стабильных изотопов углерода и азота в макробеспозвоночных в качестве интегрального функционального признака при оценке ТФФР сообществ макробеспозвоночных горных водотоков
5. Анализ изменений ТФФР сообществ под влиянием антропогенной трансформации экосистем; выявление индексов ТФФР (и/или их комплекса), отражающих экологическое состояние и уровень антропогенной трансформации экосистем Предлагаемый данным проектом синтетический подход, объединяющий традиционные методы исследований таксономического разнообразия, современные подходы к анализу функциональных аспектов разнообразия и достижения филогенетики сообществ позволит сформулировать новые представления об экологических и эволюционных механизмах формирования сообществ макробеспозвоночных горных водотоков. Результаты этого проекта также расширят знания о биоразнообразии слабоизученных экосистем (рек Алтая), дадут ценные знания об особенностях антропогенной трансформации ТФФР сообществ, позволят определить индикаторные показатели для оценки состояния экосистем различных высотных зон, что будет использовано при разработке, дополнении и совершенствовании методологии экологического мониторинга.
