Дыхание почвы лесных экосистем импактных регионов: динамика после сокращения промышленных выбросов
| Название НИОКТР | Дыхание почвы лесных экосистем импактных регионов: динамика после сокращения промышленных выбросов |
|---|---|
| Аннотация | Проект посвящен изучению динамике дыхания почвы на начальных этапах восстановления нарушенных экосистем после прекращения промышленных выбросов. Таким образом, он лежит в рамках двух актуальных глобальных научных проблем: (а) изучения процессов функционирования экосистем в условиях промышленного загрязнения и (б) оценке потоков парниковых газов и определения влияния биотических и антропогенных факторов на элементы цикла углерода в условиях глобальных климатических изменений. В рамках первой проблемы актуальность и новизна проекта заключается в разработке методических подходов для оценки изменения функциональных и очень вариабельных параметров лесных экосистем на начальных этапах их восстановления. В рамках второй – в заполнении белых пятен о годовых потоках углекислого газа в разных регионах России не только в ненарушенных, но и техногенно измененных лесах, а так же пополнения банка региональных моделей дыхания почвы. Цель проекта – на основе большого массива многолетних экспериментальных данных о скорости почвенной эмиссии углекислого газа с применением методов машинного обучения (алгоритм random forest) проанализировать межгодовую динамику дыхания почвы и разделить вклад климатических и техногенных факторов. Работы проведены в двух районах, подверженных долговременному загрязнению тяжелыми металлами от крупных точечных источников выбросов – на Среднем (возле Среднеуральского медеплавильного завода) и Южном (возле Карабашского медеплавильного завода) Урале. Заводы сходны по мощности, времени деятельности и составу поллютантов и кардинально сократили после 2010 г. Реализация проекта планируется по двум направлениям. Во-первых, на основе массива полевых данных (более 9000 измерений (на постоянных пробных площадях с разной степенью загрязнения)) о дыхании почвы лесных экосистем исследуемых районов за 2010-2023 гг. будет создана база базы данных, дополненная так же данными дистанционного зондирования Земли. На основе этой базы данных с помощью машинного обучения будет создана модель дыхания почвы, с применением которой будет оценена динамика влияния загрязнения на дыхание почвы. Для определения влияния загрязнения будем проводить на основе стандартизованных оценок скорости дыхания почвы в разных зонах загрязнения: «моментальных» (рассчитанных для одинаковых (стандартных) значений факторов) и «кумулятивных» (рассчитанных годовых потоках). Во-вторых, проведение активного набора новых полевых измерений дыхания почвы, которые, с одной стороны, будут использованы для одного из способов валидации модели, а с другой, в последующем дополнят базу данных и обучающую выборку модели. За 2025–2026 гг. планируется сделать 4–8 тыс. измерений на 60 постоянных пробных площадях. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-01-01 |
| Дата окончания | 2026-12-31 |
| Номер контракта | 25-24-00308 |
| Дата контракта | 2024-12-26 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 574.5 572.1/.4 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Сморкалов Иван Александрович |
| Руководитель организации | Головатин Михаил Григорьевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | — |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-07-08 14:36:34 UTC, 2025-07-08 14:36:34 UTC |
| ОКПД | Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | машинное обучение; тяжелые металлы; лесные экосистемы; промышленное загрязнение; Дыхание почвы; естественное восстановление; random forest |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 34.35.51 - Антропогенные воздействия на экосистемы |
| OECD | — |
| OESR | Экология; Почвоведение; Прочие биологические темы |
| Приоритеты научно-технического развития | з) объективную оценку выбросов и поглощения климатически активных веществ, снижение их негативного воздействия на окружающую среду и климат, повышение возможности качественной адаптации экосистем, населения и отраслей экономики к климатическим изменениям; |
| Регистрационные номера | — |