Проекты

Описание инициативы (проектной идеи)

Леса особо охраняемых природных территорий Югры — природного парка «Кондинские озёра» и заповедника «Малая Сосьва» — депонируют углерод, регулируют водный баланс и сохраняют биоразнообразие тайги. Однако мониторинг ООПТ ориентирован преимущественно на учёт животных и фенологические наблюдения, тогда как состояние самих деревьев остаётся вне поля зрения. Дистанционные методы оценивают структуру леса, но не отвечают на вопрос, почему деревья теряют устойчивость. Ранние признаки стресса — нарушение водного обмена, снижение фотосинтеза, изменение состава листьев — остаются невидимыми до появления внешних симптомов, когда деградация становится необратимой. Проект создаёт систему прижизненной диагностики, выявляющую эти признаки до того, как они станут видны дистанционно. Это восполнение принципиального пробела — переход от оценки структуры к оценке функции.

Проблема затрагивает администрации ООПТ, не имеющие инструмента для объективной оценки состояния лесов и своевременного принятия решений, население Югры, заинтересованное в устойчивости лесов, и научное сообщество, испытывающее дефицит данных о механизмах адаптации деревьев к комплексному стрессу в северных ООПТ. Леса Югры занимают более 60% территории региона, а климатические изменения в Субарктике происходят быстрее, чем в среднем по России.

Проект реализуется за 18 месяцев (март 2027 — август 2028) в три этапа. На первом этапе проводится согласование работ с администрациями ООПТ и подготовка оборудования. На втором этапе выполняется основная полевая экспедиция и лабораторная обработка: закладка 15–20 постоянных пробных площадей в четырёх типах леса, полное геоботаническое описание, таксация деревьев-эдификаторов — сосны обыкновенной, сосны сибирской, берёзы повислой и осины. С каждого модельного дерева отбираются керны, проводятся прижизненные физиологические измерения: содержание хлорофилла и защитных пигментов, относительное содержание воды, анатомия устьиц, плотность и температура почвы. В лабораторных условиях измеряется ширина годичных колец, строятся хронологии роста за 30–50 лет. На третьем этапе проводится повторное обследование части пробных площадей для оценки динамики, рассчитывается интегральный индекс раннего стресса, который верифицируется на независимой выборке деревьев, создаётся ГИС-карта «зон риска» для ООПТ, готовятся методические рекомендации, научные статьи и доклады.

Дополнительно к составу соавторов к реализации проекта привлекаются 3–4 студента направления «Экология и природопользование» НВГУ. Они участвуют в полевых экспедициях, осваивают методы дендрохронологии, физиологии растений и геоботаники, выполняют курсовые и выпускные квалификационные работы на материалах проекта.

К моменту завершения проекта будет создана сеть из 15–20 постоянных пробных площадей, построены хронологии роста деревьев (не менее 80 серий) за 30–50 лет, сформирована база данных физиологических и таксационных показателей, разработан интегральный индекс раннего стресса, создана ГИС-карта «зон риска», подготовлены методические рекомендации, опубликованы 3–4 научные статьи, сделаны 2–3 доклада на научных конференциях, выполнены не менее 2 выпускных квалификационных работ.

Достижение результатов подтверждается актами закладки пробных площадей, геопривязкой, фотофиксацией и полевыми дневниками. Хронологии роста проходят перекрёстную датировку в специализированном программном обеспечении. База данных представляет собой электронный ресурс с проверяемыми исходными данными. Интегральный индекс апробируется на независимой выборке деревьев путём сравнения с категорией состояния по шкале Алексеева. ГИС-карта визуализирует пространственное распределение «зон риска». Методические рекомендации подтверждаются актом внедрения в практику мониторинга ООПТ. Публикация статей и доклады служат внешней верификацией. Повторное обследование площадей подтверждает чувствительность индекса к динамике состояния деревьев.

Проект соответствует направлению «Изучение и мониторинг биологического разнообразия». Проблема подтверждена данными о климатических изменениях и отсутствием инструментов функциональной оценки. Этапы логически взаимосвязаны: от закладки площадей через сбор данных к интегральному индексу и карте. Методы апробированы в диссертационном исследовании и проектах кафедры экологии НВГУ, оборудование имеется, партнёры подтверждены. Руководитель — доктор биологических наук, профессор, руководитель более 30 научных проектов (РФФИ, РНФ, Фонд Югры), под его руководством защищены 21 кандидатская и 2 докторские диссертации. Соавторы имеют публикации в Scopus и Web of Science, опыт полевых экспедиций, владеют дендрохронологией, физиологией растений и ГИС-анализом.