Исследование биологического разнообразия Байкальской Сибири на территориях разной степени нарушенности природными и антропогенными факторами

Цель исследования – изучение состава, структуры, динамики биоразнообразия Байкальской Сибири на уровне видов, биоценозов, экосистем, выявление ответных реакций организмов на изменение условий среды при воздействии антропогенных факторов. Объектами исследования служили природные и природно-антропогенные экосистемы, включая такие их компоненты, как лесные и степные фитоценозы, сообщества наземных водорослей, лесная энтомофауна, лесообразующие виды древесных растений, почвенный покров. Использованы методы и подходы, принятые в экологии, биогеоценологии, биогеохимии, физиологии и биохимии растений, а также оригинальные авторские разработки (Михайлова и др., 2020; Антонов и др., 2020; Чернышева и др., 2020; Mikhailova et al., 2020; Shergina et al., 2021; Egorova et al., 2023). В 2023 г. проведены морфологические и молекулярно-генетические исследования для уточнения видовой принадлежности редких видов из семейств Liliaceae и Fabaceae. В Южной Сибири выявлено два вида тюльпанов подрода Orithyia: Tulipa uniflora и T. mongolica, оба относятся к редким (исчезающим), требующим охраны. Изучена видоспецифическая приуроченность видов Tulipa к эдафическим условиям обитания, определены типы почв, на которых произрастают тюльпаны. Получены новые сведения о разнообразии альгофлоры наземных экосистем Байкальской котловины и о почвенных водорослях кальцефитных сообществ. Показана принадлежность найденных водорослей к 71 роду, из которых 9 включают 3 и более вида, на ведущие роды приходится около 29 % видового разнообразия. Среди зарегистрированных видов есть редкие и новые для региона представители. Описан новый для науки вид Barranca variabilis sp. nov., найденный в Байкальской Сибири. Исследовано видовое разнообразие рогохвостов (Hymenoptera, Siricidae) – опасных вредителей леса, причиняющих основной вред древостоям в личиночной стадии, установлено их пространственное распределение в Байкальской Сибири. Исследовано состояние лесов, подверженных воздействию техногенного загрязнения. Выявлено изменение ассимиляции углерода в сосновых древостоях, загрязняемых высокотоксичными фторсодержащими эмиссиями. Выделен комплекс показателей, характеризующий состояние ассимилирующей фитомассы и ростовые процессы загрязняемых деревьев, построена шкала оценки степени снижения ассимиляции CO2 в древостоях. Шкала имеет универсальный характер и может использоваться на других загрязняемых территориях с учетом возрастной структуры древостоев и особенностей воздействующих абиотических факторов. Исследовано изменение биогеоценотических функций естественных почв урбанизированных территорий (на примере городов Ангарска и Усолья-Сибирского) по показателям их детоксицирующей способности, буферным свойствам и параметрам минерального режима. Установлено, что высокая буферная способность почв и активные процессы детоксикации имеют место даже при высоком загрязнении верхних почвенных горизонтов и значительных негативных изменениях состава ППК. Область применения результатов Результаты исследований ежегодно представляются в Минприроды и экологии Иркутской области и публикуются в Государственных докладах о состоянии окружающей среды области и РФ. Полученные данные представляют интерес для разработки систем мониторинга состояния наземных биогеоценозов Байкальской Сибири, для выявления территорий, проблемных в плане сохранения биоразнообразия и рационального использования природных ресурсов. На основании сведений, полученных при исследовании редких (исчезающих) видов сосудистых растений, выделено несколько территорий, рекомендованных к созданию ООПТ. Данные о состоянии хвойных древостоев, подвергающихся влиянию техногенных эмиссий, могут использоваться при проведении экологических экспертиз загрязнения лесов региона и для обоснования допустимого уровня техногенных выбросов, не приводящего к развитию патологических процессов в экосистемах. Результаты востребованы также при оценке состояния городских лесов как важнейшего фактора улучшения экологической среды промышленных городов. Разработанные базы данных о распространении насекомых-вредителей леса могут рассматриваться как информационно-справочный материал для регионального Центра защиты леса. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования К настоящему времени в Байкальской Сибири, несмотря на довольно активные исследования, изучена пока еще малая часть биоразнообразия этого огромного уникального региона. По существу, плановые комплексные исследования с привлечением новых технологий начаты только в последние десятилетия. Поэтому для анализа состояния региональных биологических ресурсов и масштабов их нарушенности в современный период существует потребность в новых данных и в новой обобщенной информации. Кроме того, изучение биоразнообразия региона крайне необходимо на фоне происходящих ускоряющихся глобальных процессов, быстро меняющих среду обитания живых организмов.