Геопространственное моделирование сообществ дождевых червей Северо-Западного Кавказа методами машинного обучения
Руководитель: Гераськина А.П.
Сроки выполнения: 2023-2024 гг.
Аннотация:
В настоящее время проблема сохранения лесных экосистем и биоразнообразия особенно актуальна как в связи с глобальными климатическими изменениями, так и постоянно действующими деструктивными факторами: рубки, пожары, вспышки массового размножения насекомых, приводящими к значительным изменениям сообществ всех групп лесной биоты, в том числе и почвенных беспозвоночных. Хорошо известно, что горные леса представляют собой рефугиумы биоразнообразия. Горные леса Кавказа, кроме того, один из центров видообразования дождевых червей. На Северо-Западном Кавказе из семейства Lumbricidae (люмбрициды) обитает 22 вида, при этом в лесном поясе по биомассе и численности доминируют эндемичные и субэндемичные виды, в отличие, например, от равнинных территорий Европейской части России, где обитают только космополиты. Сохранение аборигенного разнообразия регулируется международной Конвенцией по биоразнообразию.
Несмотря на определенную изученность и доказанную значимость группы дождевых червей как экосистемных инженеров и почвообразователей, в настоящее время они привлекает все большее внимание не только исследователей в почвенной зоологии, но и в лесной экологии. Такой интерес связан с описываемыми высокими инвазионными способностями космополитных видов и вероятным конкурентным подавлением местных видов, а также ввиду климатических изменений. В регионах, где прогнозируется повышение температуры и влажности, ожидается увеличение численности и биомассы дождевых червей, что, как утверждает ряд авторов, может привести к усилению почвенного дыхания и эмиссиям парниковых газов из почвы. Однако в ряде работ, напротив, показано, что дождевые черви могут играть ключевую роль в адаптации лесных экосистем к изменениям климата. В связи с такими неоднозначными оценками необходимо развитие представлений о роли факторов, определяющих локальное и региональное распределение различных видов и групп дождевых червей, которые играют ключевую роль в функционировании экосистем. Горные леса Кавказа, в которых сохранились эндемичные и субэндемичные виды дождевых червей, являются ценным объектом для развития таких представлений.
Данный проект направлен на выявление предикторов современного распространения видов, морфо-экологических и хорологических групп дождевых червей в лесных экосистемах Северо-Западного Кавказа. Первичные данные по населению дождевых червей базируются на результатах собственных полевых исследований, проведенных с учетом микросайтной организации лесов, в более чем тысяче географических точек Северо-Западного Кавказа.
Сообщества дождевых червей предгорных и горных лесов Кавказа формируются в условиях взаимодействия значительно большего числа факторов, чем на равнинных территориях. Необходим детальный анализ вклада биоклиматических и почвенных факторов, рельефа и высоты над уровнем моря в пространственное распределение видов дождевых червей, а также анализ распределения космополитных, эндемичных и субэндемичных видов в лесных экосистемах Северо-Западного Кавказа для возможных дальнейших прогнозных оценок их динамики.
