КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-27-00363

НазваниеБиогеохимическая трансформация органического вещества растений-торфообразователей в процессе эволюции постпирогенных и осушенных болотных экосистем Западной Сибири

Руководитель Головацкая Евгения Александровна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук , Томская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-711 - Геоэкология и природопользование

Ключевые слова Трансформация растительных остатков, изотопный состав, тяжелые металлы, биогеохимический цикл, пирогенные торфяники, осушенные торфяники, Западная Сибирь

Код ГРНТИ39.19.29, 39.19.31, 34.35.25

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на выявление закономерностей и механизмов эволюции болотных экосистем Западной Сибири подверженных антропогенному (осушение) и пирогенному (торфяной пожар) воздействию. Конкретная задача заключается в изучении динамики биогеохимических циклов углерода и азота и других элементов (тяжелых металлов (ТМ)) в процессе восстановления осушенных (лесомелиорация) и постпирогенных болотных экосистемах южно-таежной подзоны Западной Сибири, для выявления изменений в скорости торфонакопления при изменении экологических условий. Выполнение проекта подразумевает выполнение нескольких конкретных задач: Определение скорости трансформации растений-торфообразователей и оценка текущего связывания углерода в осушенных и постпирогенных олиготрофных болотных экосистемах; Изучение изотопного состава углерода и азота в системе растения- растительные остатки – торф и оценка изменения изотопного состава в процессе трансформации растительных остатков, в осушенных и постпирогенных олиготрофных болотных экосистемах Определение содержания тяжелых металлов и их динамики в системе растения- растительные остатки – торф в осушенных и постпирогенных олиготрофных болотных экосистемах Выявленные особенности биогеохимических циклов болотных экосистем, находящихся в разных экологических условиях (нативные, осушенные, поспирогенные) и их взаимосвязи с гидротермическими характеристиками могут использоваться при построении моделей описывающих процессы торфообразования в зависимости от изменения экологических факторов. Болотные экосистемы, занимая незначительную площадь (около 3-5 %) поверхности суши, играют значительную роль в биосфере, в том числе в глобальном круговороте углерода, являясь источниками и стоками парниковых газов. На территории Западной Сибири площадь болотных экосистем составляет почти 50%, при этом заболачивание Западно-Сибирской равнины носит прогрессирующий характер, что связано с природными условиями территории и способностью крупных болотных массивов к саморазвитию. Мировой научный интерес к исследованиям болотных экосистем определяется не только их планетарно значимой климаторегулирующей и средообразующей функцией, но и теми практическими задачами, которые связаны с необходимой оценкой экологических и социально-экономических последствий при промышленном освоении заболоченных территорий. Изменения, происходящие в природных экосистемах, в том числе болотных, в последние десятилетия приобрели необычайно сильный характер. Эти изменения связаны не только с потеплением, но и с усилением «истеричности» климата, с возросшей частотностью катастрофических климат-индуцированных явлений и процессов (засух, пожаров, паводков и т.п.), а также с увеличением антропогенной нагрузки. Исследования, посвященные получению данных о возможных изменениях в функционировании болотных экосистем, связанные как с изменениями климато-экологических условий, так и с антропогенным воздействием (учитывая биосферную роль болотных экосистем) весьма актуальны. Наиболее затруднительна оценка текущего (современного) торфообразовательного процесса, который происходит за счет более низкой скорости разложения растительных остатков, по сравнению с продукцией фитомассы. В последние годы анализ изотопного состава углерода и азота в растительных тканях и органах находит разнообразное практическое и фундаментальное применение в биологии, экологии и геологии. Использования этого метода в биологии и экологии связано с широким кругом вопросов от изучения физиологических процессов в организмах до изучения современных экологических условий [T.E. Dawson et al., 2002]. Несмотря на важность биосферного значения болотных экосистем, вопросы оценки их современного экологического состояния, в частности уровня загрязнения тяжелыми металлами, до сих пор являются относительно малоизученными. Осушение болотных экосистем приводит к изменениям в биогеохимических циклах, так как потепление и снижение уровня болотных вод стимулирует процесс разложения органического вещества торфа и растительного опада, приводит и к изменениям состава и структуры растительного покрова и увеличению рисков возникновения пожаров, которые также являются одним из наиболее значимых факторов, влияющим на биогеохимические циклы болотных экосистем [Assessment on peatlands…., 2008). Восстановление экосистем и их биогеохимических циклов после пожаров в естественных условиях представляет значительный научный и практический интерес. Исследование содержания химических элементов, особенно тяжелых металлов понимание процессов поступления загрязняющих веществ в торфяную залежь, оценить скорость аккумуляции их в растениях и торфе, а также особенности их поведения в системе растение-торфяная залежь. Новизна предлагаемого исследования заключается в оценке изменения изотопного состава азота и углерода, а также концентрации тяжелых металлов в системе растение – растительные остатки – торф в олиготрофных болотных экосистемах, осушенных с целью лесомелиорации и пройденных пожаром и находящихся на стадии постпирогенного восстановления. Подобные исследования проводились ранее на естественных, не подверженных антропогенному воздействию олиготрофных болотах, полученные данные позволят выявить особенности биогеохимической трансформации растений-торфообразователей в условиях нарушенных торфяников. Низкая степень изученности закономерностей биогеохимических циклов углерода и азота и других элементов (тяжелых металлов (ТМ)) в процессе восстановления осушенных (лесомелиорация) и постпирогенных болотных экосистемах южно-таежной подзоны Западной Сибири и относительно слабая представленность результатов исследований в мировой печати подчеркивают актуальность предлагаемого проекта.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---