Проблемы экологии биологических систем
| Вид материала | Отчет |
- Программа подраздела «Философские проблемы экологии, биологических и сельскохозяйственных, 73.87kb.
- Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 03. 02. 08 экология, 290.05kb.
- Рабочая программа дисциплины «биология клетки (биофизика)» Код дисциплины по учебному, 289.6kb.
- Уемов Исследование "системности", 138.87kb.
- Темы лекций для стоматологического факультета Nтема, 16.45kb.
- Физика биологических систем, 39.45kb.
- Список литературы по курсу лекций «Моделирование биологических процессов и систем», 105.11kb.
- Практическая работа «Экология: основные закономерности. Биосфера», 175.21kb.
- Влияние внешних электромагнитных воздействий на процессы самоорганизации сложных биологических, 129.87kb.
- Российская академия наук отделение биологических наук Самарский научный центр Институт, 541.01kb.
Наука и техника в решении проблем
охраны окружающей среды
и обеспечения экологической безопасности
Российская академия наук (РАН)
В отчетном 2003 г. научные учреждения и организации Российской академии наук проводили научные исследования в рамках программ фундаментальных исследований РАН, а также федеральных целевых и президентских программ.
В настоящем докладе приведены наиболее важные результаты фундаментальных и прикладных исследований экологической направленности в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук, полученные в 2003 г. в научных учреждениях РАН, а также членами Академии и возглавляемыми ими коллективами в отраслевых академиях наук, университетах и других вузах, государственных научных центрах, отраслевых научных учреждениях.
Биологические науки
^
Проблемы экологии биологических систем
Проведена комплексная оценка биологического разнообразия Курильского архипелага. Показано, что курильской островной биоте свойственно очень высокое таксономическое разнообразие при невысоком уровне эндемизма, а это свидетельствует об относительно недолгом периоде изоляции. (БПИ ДВО РАН; Университет шт. Вашингтон, США; Хоккайдский университет, Япония). Создание системы экспертно-прогнозных карт (динамика растительности, параметры биологического круговорота, почвенного покрова) позволило разработать основные положения концепции охраны и рационального использования природных комплексов северо-восточного региона России (ИБПС ДВО РАН).
На примере Волжского бассейна и его окружения разработана региональная прогнозная концепция, позволяющая оценить экологические последствия глобального антропогенного потепления. Рассмотрены прогнозные ландшафтно-экологические сценарии ближайшего будущего биосферы. На модельной территории выявлены механизмы предполагаемых изменений в мозаике растительности, почв и самих ландшафтов при различных сценариях климатических изменений за период до середины ХХI века (ИЭВБ РАН).
Установлены закономерности антропогенной трансформации биотических компонентов географических ландшафтов на западе таежной зоны России и разработаны основы минимизации ее негативных экологических последствий (ИЛ КарНЦ РАН).
Для территории Сибири установлена зависимость влагооборота от структуры лесного покрова, его снегоаккумулирующей способности. С учетом зонально-климатических особенностей определены количественные параметры трансформации водного баланса лесных территорий, в том числе динамики стока рек в результате нарушения пространственной структуры лесного покрова (ИЛ СО РАН).
Прослежена динамика состояния бентосных сообществ Карского, Баренцева и Белого морей на протяжении ХХ века. Полученная информация интерпретируется как естественное состояние природной среды, существующее до начала добычи и транспортировки нефти на арктическом шельфе, что в дальнейшем позволит оценить негативные экологические последствия этой деятельности в Арктике (ММБИ КНЦ РАН).
Проведен анализ изменений в экосистеме Каспийского моря, происходящих из-за усиления антропогенной нагрузки, включая активизацию эксплуатации морских и прибрежных месторождений углеводородов и появление новых транспортных коридоров (ПИБР ДагНЦ РАН).
Изучено влияние ионов металлов (меди, кадмия, свинца) на рост, морфогенез и биохимический состав водных растений в диапазоне концентраций 1–1000 мкМ. Выявлено наличие многоуровневой защиты в клетках водорослей от токсического воздействия металлов, что имеет большое значение для выживания водных растений при загрязнении водоемов (ИЭВБ РАН).
Проведен скрининг микрофлоры образцов почвы и стоков промышленных предприятий, загрязненных продуктами химического синтеза. Исследовано разнообразие бактерий, конвертирующих нитрилы карбоновых кислот. В результате селекции получены новые штаммы бактерий – продуцентов нитрилгидратазы и нитрилазы (ИЭГМ УрО РАН).
Опубликована “Красная книга Мурманской области” (ИППЭС КНЦ РАН).
Проанализированы данные, полученные более чем за 100 лет, по пространственно-временной динамике ареалов, экологии гнездования, биоценотических связей и популяционных показателей гусеобразных птиц в восточноевропейских тундрах. Выяснено, что динамика численности птиц обусловлена сукцессиями местообитаний, развивающимися на фоне многовековых и внутривековых колебаний климата в высоких широтах. Выявлены основные места концентрации гнездящихся и мигрирующих птиц (ИБ КомиНЦ УрО РАН).
Изучена структура флоры Волго-Ахтубинской поймы и дельты р. Волги; зарегистрировано 1010 видов, в том числе 200 – адвентивных, в основном средиземноморского (31,5%) и североамериканского (22%) происхождения. В большей степени (71%) проникновение адвентивных видов происходит стихийно. Составлен конспект альгофлоры планктона нижневолжских водохранилищ и их основных притоков, включающий 1898 видов, разновидностей и форм водорослей; определена таксономическая, географическая и экологическая структура альгофлоры (ИЭВБ РАН).
^
Подготовлена и опубликована “Стратегия ботанических садов России по сохранению биоразнообразия растений” (ГБС РАН).
Лесоведение
Сформирована база данных по лесам, включающая материалы государственных учетов лесов, выборочные данные лесоустройства, результаты научно-исследовательских и проектно-изыскательских работ. Установлено, что в целом экономический и ресурсный потенциал лесов России остается достаточно высоким и может вносить более существенный вклад в обеспечение экологической безопасности и устойчивое развитие страны. Развита концепция устойчивого лесопользования и управления лесными ресурсами, учитывающая многофункциональную роль лесов как регулятора глобальных биосферных процессов, источника вовлеченных в хозяйственную деятельность сырьевых ресурсов и экологического каркаса территории (ЦЭПЛ РАН).
Обоснованы принципы, методология и оценка биоразнообразия лесов Северной Евразии. Разработаны методы оценки сукцессионного состояния лесных сообществ. Выявлены факторы изменения биоразнообразия лесов под влиянием природных и антропогенных факторов. Определены параметры и индикаторы биоразнообразия с учетом их значимости в лесообразовательном процессе. Разработаны процедуры мониторинга биоразнообразия лесного покрова, включая использование данных наземных исследований и дистанционного зондирования. Сформирована компьютерная база данных, которая включает перечень синтаксонов лесной растительности Европейской России. Выявлены региональные особенности мониторинга биоразнообразия лесных экосистем (ЦЭПЛ РАН.)
Изучены характер и масштабы катастрофических воздействий природных и антропогенных факторов (лесных пожаров, насекомых-вредителей, промышленных загрязнений) на лесные экосистемы. Установлены пространственно-временные закономерности катастрофических воздействий и разработаны методические подходы к их прогнозированию. Разработаны методы картирования поврежденных пожарами лесов и участков повреждений лесов насекомыми-вредителями по данным спутниковых наблюдений низкого среднего пространственного разрешения TERRA-MODIS. Система аэрокосмического мониторинга массового размножения вредных насекомых леса может служить информационной поддержкой для принятия управленческих решений по борьбе с вредителями леса (ЦЭПЛ РАН).
Установлено, что среди факторов, которые могут способствовать инвазии, адаптации и распространению на территории России сосновой древесной нематоды Bursaphelenchus xylophilus, вызывающей гибель хвойных пород, важную роль могут играть температурные условия. Составлена карта регионов России, где возможно проявление этого заболевания; определены предполагаемые пути его проникновения (ИНПА РАН).