Направления

Материал из Wikikpabg

Основные направления научных исследований и наиболее важные достижения за последние 10 лет

Работы проводятся по 2 направлениям: 6.2 (экология организмов и сообществ) и 6.3 (биологическое разнообразие). Приоритет лаборатории – разностороннее изучение биоты Мурманской области. Кроме того, проводится исследование биоты арх. Шпицберген, а по таким группам как лишайники и печеночники различных регионов России.

Выявлены новые для Мурманской обл. виды, в том числе 2 аборигенных и 33 заносных сосудистых растения, 6 видов мхов, 10 видов печеночников, около 60 видов лишайников и 36 видов цианопрокариот. Исследовано разнообразие, составлены детальные аннотированные списки и проанализированы флоры сосудистых растений и мохообразных заповедной территории ПАБСИ, сосудистых растений заповедника «Пасвик», мхов и печеночников Кандалакшского и Лапландского заповедников. Обобщены имеющиеся сведения о сосудистых растениях, мохообразных и лишайниках ООПТ области.

Подготовлена и опубликована Красная книга Мурманской обл. Написаны очерки по сосудистым растениям, мохообразным и лишайникам для Красной книги России, а по последним 2 группам также для Красных книг Бурятии, Ненецкого национального округа, Краснодарского Края, Республики Татарстан, Чукотского АО.

В рамках изучения антропогенно - трансформированных флор подготовлен список адвентивных сосудистых растений области, содержащий сведения о распространении 439 видов. Выявлен видовой состав флор сосудистых растений и мхов городов Кировск, Апатиты, Кандалакша, Мончегорск, Мурманск. Изучены тенденции в антропогенной трансформации флоры мхов, проявляющиеся в снижении видового богатства, изменении таксономической структуры и соотношения различных экологических групп.

Выявлена эколого-ценотическая структура растительных поясов Хибин, дано описание и экологическая приуроченность каждого синтаксона, построены дендрограмма сходства и ординация синтаксонов.

На основании состава растительности плакорных и неплакорных местообитаний установлено, что район восточного сектора побережья Баренцева моря (Восточный Мурман) следует относить не к бореальным пустошам, как предполагал Б.А.Юрцев с соавт. (1978), а к тундрам. Пересмотрены критерии выделения плакора и, соответственно, зонального типа растительности, в европейской Субарктике.

Показано, что эволюция жизненных форм видов из сем. Орхидных на северном пределе их распространения направлена на сокращение числа структурных модулей и продолжительности онтогенеза, уменьшение кратности цветения и развитие неактивных механизмов пространственного побегообразования. Для большинства популяций характерны две модели регулирования численности, связанные с энергоемкостью репродукции, и онтогенетический спектр с доминированием вегетативных побегов.

Проведена ревизия рода Alchemilla L. в Мурманской обл., составлен дихотомический ключ для определения видов, сделаны детальные описания 31 вида, в том числе 3 новых для области, охарктеризованы особенности географического распространения и экологии видов.

Впервые составлен аннотированный список цианопрокариот Мурманской обл., насчитывающий 222 вида, в том числе 1 новый для России. Выявлены черты сходства и отличия структуры и состава флор цианопрокариот Мурманской обл., Большеземельской тундры и арх. Шпицберген. Впервые для Мурманской обл. изучена динамика азотфиксирующей активности цианопрокариот в сообществах мохообразных. Показано, что гетеротрофные микроорганизмы в сообществах мохообразных не играют заметной роли в процессе азотфиксации, а фиксированный азот имеет цианопрокариотическую природу. Выявлена роль азотфиксирующих видов листоватых лишайников в азотном балансе почв горной тундры.

Изучены основные закономерности жизнедеятельности симбиотических азотфиксирующих микроорганизмов р.Rhyzobium, их роль в азотном питании местных видов бобовых растений на разных этапах онтогенеза и в зависимости от условий вегетационного периода.

Проведено критическое обобщение имеющихся данных по печеночникам севера Голарктики, сравнение ряда северных флор между собой, что позволило переосмыслить известные ботанико-географические закономерности. Обнаружено, что печеночники заметно отличаются от других групп высших растений (в том числе мхов) по характеру распространения, что отражается в таксономических и географических структурах флор. Проанализировано распространение печеночников севера Голарктики, составлены точечные и контурно-точечные карты ареалов для 120 видов.

Подготовлены и опубликованы аннотированные списки печеночников для территорий, по которым или не было вообще никаких сведений или имелись очень неполные списки: хребты Удокан и Кодар (Становое Нагорье), Корякское нагорье, Камчатка, остров Беринга, а также заповедников «Азас», "Кузнецкий Алатау", «Байкальский», «Лапландский», «Вишерский»", "Командорский", «Керженский», и списки лишайников для заповедников «Калужские засеки», «Байкальский», «Кавказский», Волжско-Камский», «Тебердинский».

На основе созданных баз данных впервые обобщены и проанализированы сведения по видовому разнообразию печеночников (325 таксонов) и лишайников и близких к ним грибов (2144 видов) в заповедниках России. Высокая репрезентативность флор печеночников (80%) и лишайников (71,5 %) заповедников России по сравнению с сосудистыми растениями (67%) отражает, с одной стороны, особенности их распространения, заключающиеся в значительно более широких ареалах, с другой стороны - это результат того, что в основном изучаются заповедные территории.

Впервые для флоры России проведена монографическая обработка 15 слабоизученных родов лишайников и 4 родов печеночников, сделаны описания видов, составлены оригинальные ключи для их определения, охарактеризованы экологические особенности местообитаний, географическое распространений в России и в мире. Сделана критико-монографическая обработка рода Lophozia для мира, описаны три новых для науки вида.

Совместно с сотрудниками института физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского изучены нуклеотидные последовательности ITS1-2 ядДНК и trnL-F хпДНК около 200 видов печеночников. Анализ молекулярных данных позволил уточнить систематическое положение и объемы ряда таксонов (от видов до секций и родов), а также подтвердил правильность концепции выделения «мелких» родов. Выявлено различие значений генетической дивергенции на внутривидовом уровне среди географически удаленных популяций ряда видов Lophozia s. str. Подтверждена четкая генетическая обособленность ряда морфологически близких видов, в том числе малоизученных и недавно описанных из родов Lophozia, Schistochilopsis, Scapania.

В ходе изучения биоты Шпицбергена впервые на архипелаге обнаружено 10 таксонов печеночников, 20 - мхов, 5 - лишайников и 9 цианопрокариот, найдены новые местонахожения и уточнено распространений редких видов. Показано, что многие виды, считавшиеся редкими, на самом деле встречаются относительно часто. Изучены процессы восстановления растительности арктических тундр архипелага, сделан вывод о сходстве общего сценария восстановления растительности в Арктике и Субарктике и зависимости путей сукцессий от экологических условий (в основном, от увлажнения) и от типа нарушений.

Разработана структура БД «Мохообразные России в литературе и гербариях», объединяющая отдельные созданные ранее локальные (тематические) базы данных в одну структуру со многими связанными по ключевым полям таблицами. Это позволяет значительно расширить критерии поиска и отбора информации для дальнейшей обработки и анализа. В БД внесены сведениями о 21860 образцах. В гербарий ПАБСИ инсерировано 15000 образцов мохообразных, около 7000 образцов лишайников. Гербарий печеночников ПАБСИ в настоящее время является крупнейшей в мире коллекцией печеночников с территории России. Подготовлены и разосланы три выпуска Hepaticae Rossica Exsiccata (№№1-75) и третий выпуск Bryophyta Murmanica Exiccata (№№ 101-150).