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 22-24-00098

НазваниеЧернопихтово-кедрово-широколиственные леса юга Дальнего Востока в условиях усиления активности тропических циклонов: оценка повреждений, закономерности восстановительной динамики и прогнозирование распространения при изменении климата

Руководитель Крестов Павел Витальевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический сад - институт Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край

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

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-107 - Экология биосистем

Ключевые слова лесная экосистема, биоразнообразие, тайфун, ветровал, восстановление лесного покрова, оконная динамика, сукцессия, беспилотный летательный аппарат, дистанционное зондирование, нейронная сеть, Дальний Восток России, моделирование распространения видов

Код ГРНТИ34.35.25

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Экосистемы чернопихтово-кедрово-широколиственных лесов (Abies holophylla, Pinus koraiensis) (ЧКШЛ) юга Дальнего Востока, по своей сложности, структуре и динамике не имеющие аналогов в умеренной зоне мира, являются резерватами биологического разнообразия в северо-Восточной Азии и естественным депозитарием биологического разнообразия в самой южной части Дальнего Востока России. Именно такие сообщества являются исконными местообитаниями дальневосточного леопарда (Panthera pardus orientalis) - вида, включенного в Красный список МСОП со статусом "На грани исчезновения", и амурского тигра (Panthera tigris tigris, "Вымирающий вид"). Хозяйственная деятельность в виде повсеместных рубок и стихийные пожары привели к существенному сокращению площадей ЧКШЛ на территории России, они практически исчезли в северо-восточном Китае и на Корейском полуострове. К настоящему времени основные массивы этих лесов сохранились только в пределах особо охраняемых природных территорий южной части Приморского края: в заповедниках "Кедровая падь" и "Уссурийский", в национальном парке "Земля леопарда". Отдельные небольшие массивы лесов сохранились в окрестностях Владивостока, в том числе на территории Ботанического сада-института ДВО РАН (более 150 га). Как показал тайфун (тропический циклон) Майсак, обрушившийся на континентальные регионы Дальнего Востока в сентябре 2020 года, ЧКШЛ оказались подвержены влиянию штормового ветра в силу особенностей их структуры (деревья пихты цельнолистной с густой кроной, возвышающейся над густым пологом). Ранее нами установлено, что число и сила тропических циклонов в регионе имеют устойчивую тенденцию к увеличению, а фронты циклонов за последние 300 лет существенно продвинулись вглубь континента и на север. Усиление циклонической активности в регионе может стать триггером новых нарушений ЧКШЛ и существенно изменить растительный покров и среду обитания тигра и леопарда. Цель проекта: с использованием методов дендрохронологии, ДЗЗ и моделирования распространения видов и экосистем оценить возможности экосистем ЧКШЛ адаптироваться к комплексу изменений среды, обусловленному климатическими изменениями, и выработать технологические рекомендации по увеличению устойчивости массивов ЧКШЛ к воздействию возрастающей тайфунной активности. Создание качественных моделей естественной, климатогенной, антропогенной динамики биоты наземных экосистем на разных уровнях ее организации: от организменного до биосферного – амбициозная задача, которая требует: ликвидации пробелов в современных знаниях о разнообразии и функционировании экосистем, основанных, прежде всего, на данных наземных исследований; внедрения новых методов (в том числе экспресс-методов) индикации реакции биоты на изменения климата; разработки новых подходов, позволяющих интегрировать результаты разрозненных исследований разнообразия, динамики и ресурсного потенциала растительных экосистем и интеграции усилий специалистов разных направлений. К настоящему времени усилиями группы исследователей, вовлеченных в данный проект, создана уникальный для России подход к интерпретации данных ДЗЗ, основанный на нейросетевых алгоритмах. Выбранный объект уникален тем, что ЧКШЛ, исторический ареал которых на 95% находится на территории Корейского полуострова и в северо-восточном Китае, практически уничтожены вне территории России. В России, на крайнем юге Приморья, ЧКШЛ, не имеющие историю нарушений, остались только на особо охраняемых природных территориях, вне их экосистемы сильно фрагментированы. Формирование ЧКШЛ проходило в относительно стабильных климатических условиях, начиная с раннего голоцена из палеогеновых реликтов, переживших плейстоцен в рефугиумах на Корейском полуострове и в северо-восточном Китае. Климатические изменения на юге российского Дальнего Востока будут благоприятствовать распространению экосистем данного типа, ожидаются миграции видов на территорию России с прилегающих районов Китая и Кореи. Судя по реакции лесных экосистем на тайфун "Майсак", виды деревьев - основных продуцентов данной экосистемы, не адаптированы к воздействию ветров. Оценка уровня повреждений в ЧКШЛ юга Приморского края в результате воздействия тропического циклона Майсак и других опасных метеорологических явлений и выявление динамических откликов растительного покрова этих экосистем на естественные ветровые нарушения. Разработка и применение методов дистанционной оценки повреждений ЧКШЛ при помощи беспилотных летательных аппаратов и методов нейросетевого дешифрирования (распознавания) оптических изображений сверхвысокого разрешения. Создание моделей распространения для основных ключевых видов деревьев ЧКШЛ: Abies holophylla, Acer pseudosieboldianum, Betula davurica, Carpinus cordata, Fraxinus mandshurica, Kalopanax septemlobus, Pinus koraiensis, Quercus mongolica, Sorbus alnifolia, а также экосистемы в целом. Модели распространения будут созданы на основе имеющихся у участников проекта данных, полученных в китайской и корейской частях ареала данной лесной формации. Ввиду того, что ареал потенциального распространения ЧШКЛ на 95% находится вне территории России, где данный тип экосистем очень сильно фрагментирован деятельностью человека, основной задачей проекта будет оценка возможностей содействия расширению ареала ЧШКЛ с изменением климата на территории России.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---