Разнообразие растительных сообществ Среднего Урала в градиенте «особо охраняемые территории – пригород

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 24-24-20123

НазваниеРазнообразие растительных сообществ Среднего Урала в градиенте «особо охраняемые территории – пригород – город»

Руководитель Пустовалова Лилия Александровна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл

Конкурс №90 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

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

Ключевые слова видовое богатство, таксономическое богатство, альфа-разнообразие, редкие виды, охраняемые виды, биологические инвазии, инвазионные растения, чужеродные растения, типы местообитаний, урбанизация, южная тайга, EUNIS habitat classification

Код ГРНТИ34.29.35

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Цель проекта: определить распределение видового богатства растений в градиенте от сообществ особо охраняемых природных территорий (ООПТ) до высокоурбанизированных внутригородских участков с особым вниманием к оценке распространения двух групп видов – охраняемых (редких) и чужеродных. В фундаментальном отношении проект направлен на оценку справедливости двух представлений, объясняющих изменчивость разнообразия и состава сообществ: (1) о прямом влиянии урбанизации (об изменениях состава сообществ в градиенте "особо охраняемые территории – пригород – город"); (2) об особенностях разных типов местообитаний, обеспечивающих, с одной стороны, их природоохранную ценность, а с другой, их уязвимость для проникновения и закрепления чужеродных растений. Идея проекта – новая для региона и России и, в некоторых аспектах, новая фундаментально, поскольку ранее изменения состава сообществ (не флор) в столь протяженном антропогенном градиенте (урбанизации) на основании систематически сформированного массива данных не исследовались. Мы будем проверять три рабочих гипотезы. 1. Средние уровни таксономического богатства сообществ снижаются при переходе от сообществ ненарушенных или мало нарушенных природных территорий к пригородным территориям и далее к городским (урбанизированным) территориям. На самом деле, такая зависимость – не единственная, которую можно ожидать, но в данном случае она сформулирована в таком виде для возможности однозначности проверки рабочей гипотезы. 2. Чаще всего охраняемые виды растений встречаются в лесных местообитаниях. Гипотеза сформулирована на основе предварительного анализа массива данных, имеющегося у исполнителей. 3. Наиболее уязвимыми для проникновения в сообщества чужеродных растений являются селитебные местообитания, а из естественных местообитаний – петрофитные участки на вершинах возвышенностей. Гипотеза сформулирована на основе анализа массива данных, имеющегося у исполнителей; лежащие в ее основе материалы частично опубликованы. Будут исследованы растительные сообщества четырех ООПТ Свердловской области: природных парков "Оленьи ручьи", "Река Чусовая", "Бажовские места" и заказника "Режевской". Отсутствие запланированных работ на урбанизированных и пригородных / сельских территориях объясняется тем, что сообщества этих территорий уже хорошо изучены в ходе выполнения других проектов (РФФИ–УРАЛ 2020–2021 гг.; РНФ–Свердловская область 2022–2023 гг.). Оценки по Екатеринбургу, его окрестностям, а также оценки, полученные в городах Каменск-Уральский, Красноуфимск, Туринск и Полевской, будут использованы для генерации выводов и при подготовке публикаций. На территории каждой ООПТ оценки альфа-разнообразия и встречаемости охраняемых и чужеродных растений будут получены для стандартизированного списка сообществ: 1) плакорные хвойные и лиственные леса; 2) сообщества пойм рек; 3) петрофитные участки на вершинах возвышенностей; 4) сообщества селитебных территорий (возле строений). В этих местообитаниях будут получены оценки видового богатства сообществ, участия (числа и доли видов, обилия) в них охраняемых, чужеродных и инвазионных растений. Непосредственно в ходе выполнения проекта будут сделаны 240–320 новых описаний сообществ. Рабочие гипотезы будут проверены на основе анализа 1050–1150 описаний сообществ ООПТ, пригородных и урбанизированных местообитаний. Результатом будет вывод о характере связи между степенью урбанизации и характеристиками разнообразия типичных сообществ. Мы предполагаем ответить на вопрос, в каких типах сообществ чаще всего произрастают охраняемые виды растений и сохраняется ли природоохранная ценность таких местообитаний в городском окружении. Мы также предполагаем ответить на вопрос, какие типы местообитаний наиболее уязвимы для проникновения чужеродных видов растений и одинакова ли эта уязвимость при разной выраженности антропогенного пресса.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В 2024 г. выполнен полный цикл запланированных подготовительных, полевых и камеральных исследований. Список конкретных обследованных ООПТ был скорректирован: вместо намеченного в первоначальном плане заказника "Режевской", обследованы сообщества не территории природного парка "Река Чусовая". Но запланированные работы выполнены в полном объеме. Обследованы сообщества на территориях двух природных парков – "Бажовские места" и "Река Чусовая". Получены оценки таксономического состава 120 растительных сообществ – по 15 лесных, пойменных, петрофитных и селитебных сообществ в каждом парке. Для каждого вида кустарникового и травяно-кустарничкового ярусов в сообществах определено проективное покрытие в процентах. В 60 описаниях в природном парке «Бажовские места» выявили 341 вид сосудистых растений; в 60 описаниях в природном парке «река Чусовая» – 353 вида. В процессе анализа собранного массива данных оценили, можно ли объединять в ходе статистического анализа оценки богатства сообществ, полученные на разных ООПТ. Установлено, что различия между разными территориями по параметрам богатства сообществ существуют, но на предварительном этапе допустимо простое объединение массивов оценок, полученных на территориях двух природных парков. Также оценили, можно ли объединять в ходе статистического анализа оценки богатства сообществ, полученные в описаниях разной площади. Установили, что в нашем случае размер описания (100 или 400 м2) не детерминирует оценки богатства сообществ, что позволяет не учитывать фактор размера описания в расчетах. Выполнили предварительную проверку рабочих гипотез проекта. Первая гипотеза предполагала, что "средние уровни таксономического богатства сообществ снижаются при переходе от сообществ ненарушенных или мало нарушенных природных территорий к пригородным территориям и далее к городским (урбанизированным) территориям". Установили, что снижение таксономического богатства сообществ с ростом степени урбанизации не является общим эффектом для сообществ разных типов местообитаний. Вторая гипотеза предполагала, что "чаще всего охраняемые виды растений встречаются в лесных местообитаниях". Это утверждение нуждается в коррекции. Ряд возрастания ценности типов местообитаний как местообитаний охраняемых растений на Среднем Урале выглядит так: пойменные – лесные – скальные (петрофитные). Подтвердилось, что охраняемые растения – уязвимый компонент сообществ при возрастании урбанизации. Третья рабочая гипотеза предполагала, что "наиболее уязвимыми для проникновения в сообщества чужеродных растений являются селитебные местообитания, а из естественных местообитаний – петрофитные участки на вершинах возвышенностей". Это предположение подтвердилось. Состоялось одно выступление на всероссийской конференции и одна статья принята для опубликования в журнал "Russian Journal of Ecology".

Публикации

1. Веселкин Д.В., Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н., Пустовалова Л.А., Дубровин Д.И., Коржиневская А.А. Plant invasion levels in the habitats with severe disturbance in the past: pine forests and forest plantations Russian Journal of Ecology (год публикации - 2024)

2. Веселкин Д.В., Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н., Пустовалова Л.А., Коржиневская А.А. ОХРАНЯЕМЫЕ И ЧУЖЕРОДНЫЕ РАСТЕНИЯ В ХВОЙНЫХ ЛЕСАХ В ГРАДИЕНТЕ “ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ТЕРРИТОРИИ – ПРИГОРОД – КРУПНЫЙ ГОРОД” Известия Российской Академии наук. Серия биологическая. Biology Bulletin (год публикации - 2026)

3. Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н., Пустовалова Л.А., Дубровин Д.И., Коржиневская А.А., Веселкин Д.В. ПОСТОЯНСТВО И АКТИВНОСТЬ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗАХ ЦЕНТРАЛЬНЫХ И ЮЖНЫХ РАЙОНОВ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ Географическая среда и живые системы (год публикации - 2026)

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В 2025 г. выполнен полный цикл запланированных подготовительных, полевых и камеральных исследований. В январе–мае 2025 г. участники проекта завершили обработку полевых материалов, полученных в 2024 г., в результате чего сформирован список видов растений исследуемых территорий с необходимыми характеристиками для осуществления расчетов для решения задач проекта. Подготовлены публикации со ссылкой на поддержку РНФ. В июне–июле состоялись 3 командировки в природный парк «Оленьи ручьи» и в заказник «Режевской». В каждой ООПТ на предварительном этапе выбраны, а во время основного этапа полевых работ описаны сообщества в разных типах местообитаний. Получены оценки таксономического состава 120 растительных сообществ (лесные, пойменные, петрофитные, селитебные местообитания) в природных парках «Оленьи Ручьи» и в заказнике «Режевской». Дополнительно к исследованиям на ООПТ проведено описание 20 селитебных сообществ в пригородной зоне Екатеринбурга. В августе–октябре 2025 г. произведено определение 371 гербарного образца, завершено формирование общего массива описаний для заключительного анализа. Сформирован массив из 1023 описаний лесных, пойменных, петрофитных и селитебных сообществ в градиенте «особо охраняемые территории – пригород – малый / средний / большой город». Для проверки рабочих гипотез использовали иерархический дисперсионный анализ, позволяющий учитывать негомогенность оценок состояния сообществ на четырех исследованных ООПТ. В ходе анализа сформированного массива данных проверены рабочие гипотезы проекта. Не все исходные гипотезы подтвердились. Состоялось два выступления на конференциях, две статьи направлены и приняты в журналы «Географическая среда и живые системы» и «Известия РАН. Сер. Биологическая».

Публикации

Возможность практического использования результатов
могут быть использованы в природоохранной деятельности изученных ООПТ