ИСТИНА

Почвы являются одним из основных резервуаров биоразнообразия. Почвенная биота организуется в сложные пищевые сети, которые стимулируют активный круговорот биогенных и микроэлементов, и таким образом контролируют многочисленные экосистемные функции почвы. Однако в силу слабой изученности отдельных блоков почвенных пищевых сетей далеко не всегда возможна корректная оценка ее функциональной роли в экосистемах. Глобальные климатические изменения могут привести к существенным изменениям объема выполняемых экосистемных функций почвенной биотой на территории России. Необходимо иметь количественные данные, чтобы предсказывать угрозы и управлять связанными с ними рисками. При этом география почвенной биоты в последние десятилетия привлекает к себе все возрастающее внимание. Одновременно необходимы анализ и синтез имеющихся экологических и фаунистических знаний о почвенных организмах со сведениями о физико-географических условиях, в которых они обитают. В рамках проекта предполагается: (1) Создание пространственной базы данных (кадастра) опубликованных материалов по распространению таксонов почвенной фауны на территории России и сопредельных территорий и мелкомасштабное картографирование функциональной роли почвенной биоты; (2) Определение видовой принадлежности и фаунистического состава основных проблемных в таксономическом плане групп почвенной биоты молекулярно-генетическими методами; (3) Выявление функциональной роли почвенной биоты в различных географических условиях и моделирование процессов с участием почвенных организмов при различных сценариях изменений климата.

Soil biota is organized in complex food webs, which promote active circulation of biogenic and trace elements, and thus controls many ecosystem functions of soil. One of the most important functions of soil is its role as an important reservoir of biological diversity in terrestrial ecosystems. However, due to insufficient knowledge of the interactions between the individual blocks of soil food webs and the difficulty of determining the taxonomic affiliation of organisms is not always possible the correct evaluation of its functional role in ecosystems. Moreover, spatial variability of the functioning of detrital food webs along physiographic gradients is not yet known despite the rapid development of biogeography of soil, which is mainly engaged in faunistic aspects of this distribution, but not enough to characterize the mechanisms of substitution of one species related because of the complexity of their identification. For many groups the taxonomic system is not developed that makes it difficult to assess their distribution and general diversity in space. The situation is further complicated by the growing instability of climate caused by the global changes and also frightening scale of soil degradation in Russia. However, for adequate evaluation of the contribution of detrital food webs in the provision of ecological functions of soil required analysis and synthesis of available ecological and faunistic knowledge about soil organisms in gradients of physical-geographical conditions. Extremely urgent is the problem of drawing up a reliable forecast of changes in the functional capacity and biological diversity of the soil regulated soil biota in space and time with respect to shifts of climatic zones and soil degradation in Russia. Moreover, such a forecast should be based on large volumes of actual data on the distribution, interaction and functioning of soil organisms in a wide range of environmental conditions. The project includes: (1) Creation of a spatial database (cadastre) of published materials on the distribution of taxa of soil fauna in the territory of Russia and adjacent territories and small-scale mapping of the functional role of soil biota; (2) Determination of the species and faunal composition of the main problematic in the taxonomic plan groups of soil biota by molecular genetic methods; (3) Identification of the functional role of soil biota in different geographical conditions and modeling of processes involving soil organisms under different scenarios of climate change

Ожидается решение важной фундаментальной проблемы оценки распределения почвенной биоты и ее функционирования на территории равнин Северной Палеарктики. 1. Будут получены и систематизированы количественные данные о численности, разнообразии и функциональной роли основных в функциональном плане таксонов почвенной биоты (раковинных амеб, нематод, энхитреид, клещей, коллембол, дождевых червей, почвенной мезофауны) в почвах равнинной части России. 2. Будут уточнены параметры почвенной биоты наименее изученных биомов (предположительно, сухие степи и полупустыни Северо-Западного Прикаспия; степи Забайкалья и Алтая) 3. Будет оценен вклад географических факторов в связях между структурными параметрами и функционированием пищевых сетей в почвах. 4. На примере одного-двух модельных таксонов с большим числом плохо определяемых родственных видов будут выявлены генетические маркеры функциональных параметров почвенных организмов. 5. Будет построена прогнозная карта выполнения экосистемных функций почвенной биотой России, адаптируемая для различных сценариев развития климатической ситуации, как составная часть экспертной системы принятия решений при оценке естественных и антропогенных нарушений почв. 6. Будут опубликованы 6 статей в журналах из базы данных Web of Science Core Collection. Полученная в результате реализации проекта база данных, сопоставимая с мировыми базами данных (Edaphobase и др.) будет являться интегратором знаний по биогеографии почвенной биоты на территории бывшего Советского Союза и выступать основой для проведения экспертных оценок как естественной роли почвенной биоты в экосистемных процессах, так и для оценки происходящих в экосистемах изменения. Разработанная модель будет учитывать климатические изменения, которые особенно активно могут отразиться на инфраструктуре, находящейся в районах вечной мерзлоты, а также аккумулировать знания о молекулярно-генетической подоплеке изменения функционального потенциала детритных пищевых сетей.

Коллектив исполнителей проводил исследования почвенной биоты и параметров почвенных экосистем в различных природных зонах. Была показана связь пространственного распределения животных с их пищевой активностью, связь пространственного распределения с факторами почвенной среды, установлено необходимое число проб для проведения исследований пространственного распределения животных. Показаны особенности пространственного распределения почвенных беспозвоночных на разных масштабных уровнях. На примере панцирных клещей (Oribatida) показано, что локально действующие антропогенные факторы могут полностью перекрывать пространственные градиенты разнообразия таксоценов почвенных организмов обусловленные климатом, историей развития территории и ландшафтной мозаичностью. Вместе с этим, при сопоставлении реакции почвенных животных, относящихся к разным размерным группам (корненожки и орибатиды) убедительно показана роль геометрического размера животных и их отношения к почве как среде обитания в качестве параметра чувствительности организмов к действию локальных почвенно-эдафических и региональных ландшафтно-климатических факторов среды. Участники проекта в течение последних 10 лет занимаются изучением мокриц. Нами составлен фаунистический список мокриц России, среди которых найдены новые виды как для России, так и для науки. В сотрудничестве с коллегами идет определение и описание материала. В этих же экосистемах оценена пространственная структура сообществ мокриц, их межгодовая динамика и место среди почвенной мезофауны в целом. Для некоторых групп проведен первичный анализ распространения на территории России и сопредельных стран. В частности, такие результаты получены для мокриц.