Проекты

Краткое описание

Цель проекта - изучение биоразнообразия наземных водорослей и цианобактерий, населяющих водно-наземные экотонные сообщества Баргузинского района Республики Бурятия. Водоросли и цианобактерии одними из первых поселяются на безжизненных субстратах и являются начальным звеном сукцессии при их зарастании. Они фиксируют углерод и азот, препятствуют эрозии и вносят основной вклад в формирование почвенно-го покрова. Имеющиеся весьма скудные данные об альгофлоре наземных местообитаний этого района не отражают реальной картины биоразнообразия и его структуры.
Экотоны широко распространены в природе. В зонах экотонов формируются осо-бые экотонные биотические сообщества и соответствующие им экотонные системы. Они обладают особым составом, структурой и механизмами устойчивости (Миркин, Наумова, 1998). Такие сообщества отличаются от зональных. Одну из главных особенностей эко-тонных территорий представляет повышенная флуктуационная активность факторов сре-ды. Изучение структуры, функционирования, видового разнообразия экотонов является одной из важных задач сохранения биологического разнообразия. Это связано с большой уязвимостью биотических комплексов экотонов к антропогенному воздействию, при ко-тором они становятся местом быстрого развития деградационных процессов. Важнейшим компонентом биотических сообществ экотонных систем являются водоросли и цианобак-терии. Однако, альгологические исследования экотонов единичны и существенно отстают от степени изученности высшей растительности. Между тем, исследование роли водо-рослей и цианобактерий как компонента водных и водно-наземных экотонов позволит более полно выявить закономерности жизнедеятельности экотонных сообществ Баргу-зинского района Республики Бурятия. Полученные флористические списки водорослей и цианобактерий экотонов могут быть использованы при составлении альгологических баз данных. Выявленные структурные параметры альгоценозов различных классов экотонов могут применяться при планировании систем экологического мониторинга и разработке природоохранных мероприятий, решении вопроса сохранения биологического разнообра-зия. Полученные в ходе исследования результаты могут иметь как фундаментальное, так и прикладное значение. Штаммы фотоавтотрофных организмов, способные синтезиро-вать ценные биологически активные вещества и/или устойчивые к экстремальным эколо-гическим условиям, представляют большой интерес для практического использования в биотехнологии и фармакологии.

Цель

1. Целью проекта является изучение разнообразия и закономерностей распределения цианобактерий и водорослей в водно-наземных экотонных сообществах Баргузинского района Республики Бурятия.

Задачи

1. 1. Провести флористический и эколого-географический анализ водорослей и циа-нобактерий водно-наземных экотонов.
2. 2. Провести морфологический анализ штаммов и предварительную идентифика-ции фототрофных организмов с использованием световой микроскопии.
3. 3. Выяснить особенности пространственно-временной организации альгоценозов водно-наземных экотонов. Изучить роль природно-климатических, ландшафтных, биото-пических, антропогенных факторов в формировании таксономического состава и струк-турной организации альгоценозов исследованных экотонов.
4. 4. Провести фенотипический анализ на основе изучения жизненного цикла и уль-траструктуры штаммов, являющихся потенциально новыми таксонами.

Обоснование социальной значимости

Исследованию водорослей Байкальского региона посвящено небольшое количе-ство разноплановых работ (Помазкина, Щербакова, 2011; Генкал и др., 2012; Kulikovskiy et al., 2012; Егорова, Коновалов, 2014 и др.). Поэтому изученность цианобактериально-водорослевых сообществ этого региона остается на сегодняшний день крайне слабой. В связи с этим их исследование является важным элементом отслеживания изменений в экосистемах, поскольку анализ их видового состава дает интегральную оценку результа-тов всех природных и антропогенных процессов. Следует отметить, что территория Рос-сии вообще и Байкальский регион в частности является практически «белым пятном» в плане изученности на современном уровне биоразнообразия наземных цианобактерий и водорослей. Традиционные методы изучения биоразнообразия этих организмов не позво-ляют достоверно определять видовую принадлежность большинства цианобактерий и во-дорослей. Изучение морфологии в клональных культурах, световая и электронная микро-скопия позволит получить объективные данные о реальном биоразнообразии цианобакте-рий и водорослей экотонных сообществ озера Байкал с возможным описанием новых для науки видов. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что биоразнообра-зие цианобактерий и водорослей эконов озера Байкал изучено недостаточно. Практиче-ски отсутствуют данные, полученные с использованием современных методов исследова-ния. В этой связи, изучение биоразнообразия фототрофных микроорганизмов этого уни-кального района является актуальной задачей.

География проекта

Для реализации целей проекта планируется экспедиция на территорию Баргузин-ского района Республики Бурятия. Основной задачей экспедиции является отбор образ-цов прибрежных грунтов. Баргузинский район, приравненный к районам Крайнего Севе-ра, граничит на севере с Северо-Байкальским и Курумканским, на востоке — с Баунтов-ским, на юге — с Прибайкальским районами республики. На западе, по акватории озера Байкал, район граничит с Иркутской областью. Территория района располагается в бас-сейне нижнего течения реки Баргузин. Восточная часть района находится в пределах Бар-гузинской долины, которая простирается между Икатским и Баргузинским хребтами с северо-востока на юго-запад и является одной из наиболее крупных межгорных котловин северо-востока Бурятии. В пойменных участках и на террасах реки Баргузин и её прито-ков характерно мозаичное чередование луговых степей, лесостепей и заболоченных про-странств. Лесная растительность преобладает в предгорных участках и на склонах гор (до 1100—1300

Целевые группы

1. Видовое разнообразие и структура сообществ цианобактерий и водорослей водно-наземных экотонных местообитаний