Биогеоценологии

Лаборатория биогеоценологии была создана в 1968 году как одно из базовых научных подразделений Института.

Основными направлениями исследований лаборатории являются следующие:

Оценка изменения глобальных и локальных потоков вещества в ландшафтах Западной Сибири, измерение потоков растворенного и взвешенного органического вещества и макроэлементов.
Оценка запасов и потоков обмена органического вещества между основными резервуарами (почва, торф, растительность, атмосфера).
Сопряженные исследования процессов газообмена, прироста фитомассы и торфонакопления в болотных и степных экосистемах.
Выявление индикаторов современных изменений климата и моделирование процессов функционирования заболоченных ландшафтов Западной Сибири при разных климатических сценариях.
Продукционные, трансформационные процессы на климатических и ландшафтных границах на территории Сибири и Урала.
Биогеохимические особенности поведения системы гумусовых веществ во времени в ландшафтах Западной и Средней Сибири.
Сенсорность, рефлекторность и поведение гуминовых кислот почв в меняющейся обстановке в почвах горных и равнинных территорий Западной и Восточной Сибири.
Специфика стадийности и фазиальности формирования почвенного покрова в плейстоцене и голоцене на территории Сибири.
Реконструкции палеоландшафтных изменений на территории Западной Сибири и сопредельных территорий по комплексной характеристике микробиоморф (фитолиты, диатомовые водоросли, губки, споры и пыльца и т.д.) в плейстоцен-голоценовый период.
Биологическая реградация почв химически загрязненных территорий нефтегазового комплекса Западной Сибири.
Оценка состояния, характера и скоростей изменения основных компонентов зоо-микробиального комплекса в почвах Сибири и Центральной Азии.
Почвенно-микробиологический мониторинг сукцессионных экосистем Сибири и Центральной Азии.

Наиболее важные достижения лаборатории биогеоценологии в области фундаментальных и прикладных исследований:

Теоретические и прикладные аспекты формирования и функционирования системы биологического круговорота C,N,P и других элементов в нарушенных и естественных экосистемах.

В процессе изучения обменных процессов C, N, P, K, Ca, Mg в экосистемах основных типов на пяти континентах установлено, что обменные процессы универсальны и зависят в основном от двух параметров. 1 – химические свойства самих элементов и стехиометрические отношения между ними. 2 – жизненные формы и доминанты экосистем. Климатические условия накладывают свой отпечаток, замедляя или ускоряя процессы, но не меняя их сути. Универсальность обменных процессов и биологическое разнообразие растений создают всю палитру экосистем Земли.

В процессе изучения сукцессионных природных и антропогенно трансформированных экосистем Сибири и Центральной Азии установлены закономерности характера и скоростей изменения различных компонентов зоо-микробиального комплекса в процессе естественного развития и антропогенной трансформации почв.

В рамках лаборатории успешно работает группа по изучению палеопочв под руководством д.б.н., профессора М.И. Дергачевой.

Основной результат группы:

Теоретические и прикладные аспекты проблемы пространственно-временной изменчивости формирования и функционирования системы гумусовых веществ почв на разных уровнях ее организации (от ландшафтного до макромолекулярного) и функциональной роли гумусовых веществ в биосферных процессах.

Разработаны основы нового, не имеющего аналогов направления в изучении процесса гумусообразования – эколого-эволюционного, который позволил в процессе изучения закономерностей изменения системы гумусовых веществ почв в пространстве и во времени, охватывающих территорию Евразии и плиоцен-голоценовый период в геологической истории биосферы, разработать комплексы признаков: а) отражающих текущее и локальное состояние природной среды; б) служащих маркерами глобальных и региональных изменений природной среды.

Установлено: 1. – гуминовые кислоты, обладают сенсорностью и рефлекторностью по отношению к окружающей среде, способностью к саморегуляции и являются надежными индикаторами состояния природной среды в годовых, многолетних циклах, а также в геологически соизмеримые отрезки времени; 2 – система гумусовых веществ может служить надежным индикатором экологического состояния природной среды при разных воздействиях на экосистемы, поскольку последние отражаются в формировании новых признаков состава, структуры и свойств гумусовых веществ; 3 –гумусовые вещества почв, являясь саморегулируемой системой, обеспечивают один из важнейших механизмов, обусловливающих устойчивость экосистем в меняющейся естественным и антропогенным путем природной среде, 4 – система гумусовых веществ почв является в целом климатогенно обусловленной, однако ведущие факторы её формирования и функционирования в границах гумидного, аридного педокосмов и в условиях сбалансированного увлажнения существенно различаются, что необходимо учитывать при прогнозе поведения почв в меняющейся обстановке.

Впервые установленные количественные закономерности сочетания тепла и влаги, обусловливающие в природных условиях формирование гуминовых кислот с определенными соотношениями структурообразующих элементов и свойств, позволило дать оценку экологического состояния природной среды ряда локальных территорий Сибири, предложить прогнозы ее эволюции, а также использовать для оценки отклонения ее от нормы при влиянии антропогенного воздействия.

Впервые всесторонне разработан вопрос о меморатной функции гумусовых веществ.

Впервые гуминовые кислоты использованы при реконструкциях палеоприродной среды с существенно меньшим шагом по шкале палеогеографической истории и при разной сохранности почвенного тела.

В настоящее время в лаборатории биогеоценологии работают 24 сотрудника; из них 6 докторов биологических наук, 11 кандидатов биологических, географических и химических наук и 3 инженерно-технических работника.

Сотрудники:

Миронычева-Токарева Нина Петровна , заведующий лабораторией, к.б.н.