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 24-24-00340
НазваниеИзменение сообществ почвенных грибов и бактерий под валежными стволами лиственных и хвойных деревьев в полидоминантном широколиственном лесу после ветровалов (метагеномный анализ)
РуководительХанина Лариса Геннадьевна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук", г Москва
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 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 словабиоразнообразие, почвенная микробиота, грибы, бактерии, метагеномный анализ, свойства почв, валежная древесина, экология микроорганизмов, широколиственные леса, ветровал
Код ГРНТИ34.03.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Средствами метагеномного анализа предполагается оценить таксономический состав и видовое разнообразие почвенных грибов и бактерий, обитающих под валежом и в фоновых участках малонарушенного мезофитного широколиственного леса. Исследование будет проводиться в заповеднике “Калужские засеки” и его буферной зоне. Леса заповедника уникальны по своему многовидовому составу, большому возрасту деревьев, наличию на территории единичных и массовых ветровалов, расположенных в различных экотопических условиях. Почвенные грибы и бактерии в лесных экосистемах в большой мере участвуют в формировании ответной реакции лесов на увеличение содержания углекислого газа, потепление, засухи и пожары, вспышки численности вредителей и выпадение азота. Однако представления о пространственно-временной динамике почвенных микроорганизмов в настоящее время только формируются, хотя именно они важны для оценки долгосрочных последствий изменений климата и стратегий природопользования. В проекте предлагается изучение микробиома лесных почв малонарушенного широколиственного леса в связи с естественным нарушением – массовыми и единичными ветровалами. Сравнительный анализ почвенного микробиома под валежом и в фоновой почве позволит как впервые описать сообщества почвенных грибов и бактерий многовидового малонарушенного широколиственного леса, так и охарактеризовать естественные изменения в этих сообществах, имеющие четкие пространственные и временные характеристики; тем самым позволит получить новые результаты, актуальные для развития мировой и российской науки.
Новизна исследования определяются как комплексным характером предложенных методов (экологии биосистем, почвоведения, микологии, микробиологии и структурной геномики), так и уникально широким набором объектов исследования. Впервые для почвенных образцов, взятых в разных экотопах под валежом восьми видов деревьев (Quercus robur, Fraxinus excelsior, Tilia cordata, Ulmus glabra, Acer platanoides, Populus tremula, Betula pendula и Picea abies) и в фоновом широколиственном лесу, будут применены методы метагеномики для сравнительного анализа разнообразия почвенной микробиоты. Будут проверяться гипотезы о влиянии лежащего ствола, его видовой принадлежности на разнообразие и состав микробиоты под валежом, а также оригинальная гипотеза о влиянии типа почвы (Arenosol, Luvisol и Phaozem по классификации WRB) в широколиственных лесах на разнообразие почвенных грибов и бактерий. Результаты по применяемым методам будут сопоставимы с результатами мировых исследований почвенного микробиома в лесных сообществах и будут дополнять их в силу оригинальности объекта исследования и проверяемых гипотез. Изучение почвенного микробиома под валежом будет дополнять результаты, полученные в текущем проекте РНФ по метабаркодингу грибного и бактериального сообществ валежной древесины 8 видов деревьев на 5 стадиях разложения. Образцы почв для метагеномного анализа по-возможности будут взяты из-под стволов, из которых были отобраны ранее образцы древесины. Тем самым будет оценена потенциальная связь между ксилобионтными и почвенными сообществами грибов и бактерий.
Исследования микробиома лесных почв, сопряженные с исследованиями валежной древесины, приобретают большое значение в связи с вопросами изменения климата, сохранения разнообразия и поддержания устойчивости наземных экосистем. Выполнение проекта позволит получить новые результаты, важные для смягчения последствий изменения климата на нашей планете, для достижения целей карбонового регулирования экономики.
Ожидаемые результаты
Путем выполнения метагеномного анализа (ДНК-метабаркодинга) будут выявлены таксономический состав и разнообразие операционных таксономических единиц (OTU) микромицетов и бактерий в почвенных образцах, отобранных под валежом разных видов деревьев и в фоновых почвах широколиственных лесов, расположенных в экотопах флювио-гляциальных песков и покровных суглинков (почвы Arenosol, Luvisol и Phaozem по классификации WRB). Впервые будут описаны основные сообщества почвенной микробиоты малонарушенных широколиственных лесов на песках и суглинках, а также естественные изменения в этих сообществах, связанные с датированными массовым и единичными ветровалами, имеющими четкие пространственные и временные характеристики.
Будет проведен анализ физико-химических и общих микробиологических характеристик почв, отобранных под валежом 8 видов деревьев (Quercus robur, Fraxinus excelsior, Tilia cordata, Ulmus glabra, Acer platanoides, Populus tremula, Betula pendula и Picea abies) и в фоновых почвах широколиственных лесов, расположенных на песках и суглинках.
Будет проведена оценка разнообразия грибов и бактерий и анализ взаимосвязей разнообразия и состава микробиоты с почвенными характеристиками и местами взятия почвенных проб (в фоновом лесу, на ветровальном участке, под валежом разных видов деревьев).
Результаты будут опубликованы в высокорейтинговых международных журналах.
Ожидаемые результаты являются высоко значимыми для развития мировой и российской науки, важными для решения насущной проблемы смягчения последствий изменения климата на нашей планете.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ