| Аннотация |
Камчатский край занимает территорию на северо-западной окраине евразийского континента и представляет собой геологически молодой регион с активно продолжающимися процессами формирования биологического разнообразия. Географическая обособленность Камчатки определила естественные ограничения на проникновение видов растений и животных с материка. Экосистемы Камчатки молоды в эволюционном плане, обеднены видами, сохраняют простые межвидовые взаимодействия, имеются пустующие экологические ниши, потенциально пригодные для инвазивных видов. На фоне суровых климатических условий и системных экстремальных природных явлений экосистемы уязвимы и характеризуются неравномерной динамикой развития, высокой вероятностью деградации. В связи с этим особую важность представляет мониторинг антропогенных процессов и их влияние на состояние нативных природных комплексов.
Основное достояние Камчатки - нетронутая природа и богатейшие рыбные запасы. Разнообразие лосевых рыб региона, составленное массовыми промысловыми видами, редкими эндемиками и реликтами, считается самым высоким в мире. Залог сохранения этого богатства – успешная охрана мест воспроизводства рыб в реках и озерах. Вдоль горных хребтов полуострова протянулась цепь глубоких водоёмов ледникового происхождения. Такие озера являются ключевыми местами воспроизводства ценнейшего вида лососей – нерки, а также единственными местами обитания гольцов арктического происхождения. Гольцы колонизовали водоемы в конце ледникового периода и оказались изолированы в них на тысячи лет после потепления климата. В результате на Камчатке возникла уникальная система реликтовых популяций, узко адаптированных к условиям конкретных нерочьих нерестовых озёр. Голец повсеместно занял нишу высшего хищника. Находясь на верхней позиции трофической пирамиды, арктический голец отражает своим состоянием динамику развития всей экосистемы. В последнее десятилетие с ростом мобильности населения прессинг браконьерства и любительского лова на озерах достиг критических значений. Антропогенная нагрузка, выходящая за пределы способности экосистем к самовосстановлению, самым негативным образом сказывается на состоянии локальных популяций арктического гольца. Следовательно, его исчезновение можно рассматривать как маркер общего неблагополучия озерных экосистем.
Предлагаемый проект направлен на оценку эволюционной истории, биологических особенностей и современного состояния популяций арктических гольцов постледниковых озер Камчатки и разработку срочных мер охраны и восстановления их популяций. Успешная реализация проекта позволит оценить современное состояние экосистем ключевых горных озёр Камчатки, а также подготовить необходимую базу для введения унифицированных мер охраны и восстановления нативного состояния экосистем. Известно, что аналогичные проблемы деградации сообществ жилых лососевых рыб проявляются во многих регионах России. В частности, чрезмерный антропогенный прессинг способствовал деградации/ исчезновению реликтовых популяций арктического гольца Северного Охотоморья; в последнюю редакцию Красной книги РФ был внесен ряд популяций жилых гольцов Забайкалья; на грани исчезновения/или уже исчезли ключевые популяций кумжи бассейнов Каспийского и Черного морей и т.д. Таким образом, полученный в ходе реализации проекта опыт по организации мер охраны исчезающих популяций жилых лососевых может быть апплицирован в десятках регионов нашей страны; проект имеет долговременную актуальность.
Камчатка является одним из ключевых летних местообитаний и центров репродукции пернатых рыбоядных хищников в мировом масштабе. В частности, на полуострове воспроизводится слабо изученная группировка скопы, вынужденной напрямую конкурировать за ресурсы с более крупными видами орланов. Скопа – уникальный узко специализированный краснокнижный вид, совершающий сезонные миграции планетарного масштаба. Таким образом, динамика воспроизводства скопы на Камчатке влияет на существование вида в целом. Более того, в большинстве исследований основные экологические характеристики, связанные с вероятностью сокращения/вымирания вида птиц, включают различные биологические параметры только размножающейся популяции. Зоны зимовки, территории, используемые при миграции, для большинства мигрирующих птиц плохо изучены, а динамика особей внутри них изучена крайне слабо. Наши исследования указывают на то, что снижение выживаемости рыбоядных птиц во время миграции и на местах зимовки может критически повлиять на выживаемость. Для понимания динамики популяции скопы и обоснованного прогнозирования её состояния необходимо выяснить экологические ограничения для расселения, биотические взаимодействия с другими видами птиц и жертв, историю жизни и перемещений индивидуальных особей, а также генетические и эволюционные процессы на фоне глобальных изменений климата и опережающих темпов урбанизации ландшафтов гнездования скопы.
Морские млекопитающие, такие как сивуч и северный морской котик -представители ушастых тюленей на Дальнем Востоке, благодаря высокому положению в пищевых цепочках являются природными индикаторами состояния окружающей среды, чувствительных к изменению климата и антропогенному воздействию, могут эффективно сигнализировать и предупреждать о действии «красных приливов».
После катастрофичного сокращения численности сивуча в конце прошлого столетия и внесения с 1994 г. сивуча в Красную книгу, для обеспечения и разработке мер по охране морских животных с 2000-х годов были начаты масштабные исследования сивуча. В связи с происходящим глобальным изменением климата, и неуклонным усилением антропогенной нагрузки на морские системы в виде увеличивающегося туристического и грузового морского трафика, промышленного рыболовства, разведкой и разработкой месторождений углеводородов необходим мониторинг популяций этих и других видов морских млекопитающих.
Активное освоение регионов севера Дальнего Востока России и повсеместно регистрируемое в умеренной зоне Евразии изменение климата являются причинами стремительного распространения чужеродных видов растений, что станет одним из основных вызовов, с которыми Россия столкнётся уже в ближайшие десятилетия. Увеличение числа чужеродных видов, их активное внедрение и расселение в растительных сообществах Камчатки – факт уже очевидный. В этих условиях возникает потребность в формировании новых научных компетенций в области биологии растительных инвазий. Первым шагом к этому является создание актуального перечня чужеродных видов и проведение разносторонней оценки их воздействия на природные экосистемы, экономику и городскую среду Камчатки. По предварительным оценкам для Российского Дальнего Востока выражены два вектора миграций чужеродных видов растений: для мезофитов открывается северное направление, для ксерофитов – распространение во внутренние районы. Флора Камчатки, как и умеренной Евразии начнет существенно меняться, что, с одной стороны, приведёт к генетическому обеднению аборигенных популяций, в том числе лесообразующих видов, а с другой – к усилению чужеродного компонента флоры. Исследование чужеродных видов должно быть неразрывно связано с работами по обследованию особо охраняемых природных территорий регионального и федерального уровня. Для формирования компетенций в области инвазионной биологии, охраны природы и фитогеографии Камчатки следует нарастить региональный университетский потенциал, внедряя в структуру в образовательный процесс комплексное знание в области биологических и географических наук.
Цель исследования – оценить разнообразие, текущее состояние и динамику деградации фауны арктических гольцов Камчатки с привлечением номенклатуры экологических, гидробиологических и молекулярно-генетических методов; предложить обоснованные методы защиты, восстановления и неистощительной эксплуатации реликтовых популяций арктического гольца;
Выявить и количественно оценить относительный вклад абиотических и биотических факторов в формировании закономерностей численности, распределения и пространственно-временной динамики популяций скопы на полуострове Камчатка и за его пределами;
Выявить условия обитания, численность и популяционную структуру, особенности пищевого поведения, размножения, путей миграции оценить накоплении в тканях и органах антропогенных загрязнителей, травмированности и пр. популяций морских млекопитающих;
Выявление путей натурализации чужеродных видов растений и оценка их негативного влияния на комфортное проживание людей Камчатского края.
Задачи на 2025 год:
-Получены сведения о биологических особенностях популяций арктических гольцов севера Камчатского края по результатам гидробиологических исследований и сбора полевых материалов (озёра Паланское, Каланан, Потат, Илир, Анана и др.);
-Установлены родственные связи и филогенетическая история арктических гольцов с учётом демографической истории популяций; описание центров происхождения и путей расселения камчатской фауны;
-Выявлены факторы (молекулярныы, физиологическиы, экологическиы) эволюционной диверсификации арктических гольцов и путей формирования их разнообразия;
-Установлены особенности эмбрионального и раннего постнатального развития гольцов с адаптациями к низким температурам развития, описание гетерохроний морфогенеза (сбор эмбрионов произведён в октябре 2024 года);
- Выявлена численность и распределение гнезд и гнездовых участков скопы. Составлена карта распределения скопы в пределах центрального региона полуострова Камчатка. Дана оценка состояния популяции редкого вида;
- Получение и анализ информации о путях миграции, местах зимовки, а так же постгнездовых перемещениях скоп посредством установки GPS-GSM-трекеров, кольцевания птенцов в гнездах;
- Освоение методики поиска и проверки гнезд скопы с помощью БПЛА;
- Отработана методика установки фотоловушек на гнездах скоп. Анализ гнездового поведения;
- Сбор материала по эктопаразитам птиц;
- Выявление родственных связей скоп полуострова, определен пола окольцованных птиц посредством молекулярно-генетические исследований;
- Сбор данных о пищевом поведении, миграциях, особенности нагульного поведения и размножения, выявление мест нагула, отдыха и размножения ушастых тюленей;
- Получение основных демографических характеристик популяций ушастых тюленей;
- Оценка пространственного распределения морских млекопитающих;
- Оценка степени загрязнения организмов мормлеков антропогенными поллютантами;
- Выявление мест произрастания чужеродных видов сосудистых растений;
- Разработка модулей информационной системы «Флора Камчатки»: депонирование литературы и окончание наладки приложения для анализа чужеродных видов;
- Создание и депонирование гербарных изображений для Цифрового гербария;
- Интеграция флористических данных в информационную систему «Флора Камчатки» по результатам полевых работ;
Задачи на 2026 год:
-Составление кадастра популяций арктических гольцов Камчатского края с описанием их биологических особенностей, оценкой состояния, антропогенной нагрузки и рисков; уточнение состояния популяций юга региона;
-Биологически обоснованные предложения по неистощительной эксплуатации, защите и сохранению генофонда каждой популяции с учётом её состояния и прогноза развития, предложения по восстановлению исчезнувших и находящихся на грани исчезновения популяций;
-Разработанная биотехнология выпуска гольцов в природу для восстановления популяций, перечень озёр для восстановления популяций;
- Мониторинг и поиск новых гнезд и гнездовых участков скопы;
- Определены показатели продуктивности, состояния гнездового фонда, обитаемости и активности гнездовых территорий. Выявлены негативные факторы, влияющие на успешность размножения, выживания молодых птиц и распространение скопы;
- Изучение фенологии и гнездовой экологии скопы с применением фотоловушек, кольцевания птиц и GPS-GSM-трекеров;
- Определен видовой состав эктопаразитов скопы;
- Выявление степени родства между птицами из разных регионов Камчатки методами молекулярно-генетических исследований;
- Сбор данных о пищевом поведении, миграциях, особенности нагульного поведения и размножения, выявление мест нагула, отдыха и размножения ушастых тюленей;
- Получение основных демографических характеристик популяций ушастых тюленей;
- Оценка пространственного распределения морских млекопитающих;
- Оценка степени загрязнения организмов мормлеков антропогенными поллютантами;
- Выявление мест произрастания чужеродных видов сосудистых растений;
- Создание и депонирование гербарных изображений для Цифрового гербария;
- Формирование актуального конспекта чужеродных видов Камчатки по данным литературы и их интеграция в информационную систему «Флора Камчатки».
Задачи на 2027 год:
-Биологически обоснованная реинтродукция озера Дальнее (басс. р. Паратунка), где ранее исчезла популяция арктического гольца;
-Протокол мониторинга популяций для последующего отслеживания динамики их состояния;
-Внедрение научных результатов проекта в учебный процесс, в туристические продукты и услуги; распространение специализированых научных и научно-популярных материалов;
- Мониторинг и поиск новых гнезд и гнездовых участков скопы;
- Определена динамика, распределение птиц и гнездовых территорий, плотность гнездования, состояние гнездового фонда, обитаемость гнездовых территорий, гнездовая активность и показатели продуктивности скопы в пределах полуострова;
- Выявлены родственные связи и определено генетическое разнообразие между скопами полуострова;
- Выявлена структура обитания скопы в пределах полуострова и ее влияния на успешность гнездования;
- Проведены работы по индивидуальному мечению птиц;
- Анализ данных перемещения, особенностей расселения молодых скоп, определены критерии мест расселения. Выявлены причины и уровни смертности на этапе перед и на протяжении расселения. По результатам данных GPS-GSM-телеметрии выявлены особенности поведения скопы во время миграции, в период размножения и на местах зимовки;
- Определены взаимосвязи между качеством особей и средой обитания популяций скопы;
- Определены узлы экологической сети региона, локализованы гнездовые участков скоп с целью принятия охранных мер.
|
