Получение новых данных по экологии и функционированию популяций редких и фоновых видов живых организмов и их сообществ под воздействием природных и антропогенных факторов для сохранения биоразнообразия и устойчивого развития.

Задача 1. Выявление таксономического разнообразия, выявление новых и редких видов растений и животных. Изучение экологии и распространения фоновых и редких видов растений и животных.
Основное содержание работ.
1). Выявление новых видов водорослей Bacillariophyta, Chrysophyta, Chlorophyta, Streptophyta (Desmidiales, Zygnematales, Charales) водоемов Южного Урала. (отв. Снитько Л.В., Вейсберг Е.И., Исакова Н.А.)
2). Изучение видового состава и биотопической приуроченности водных беспозво-ночных (Bdelloidea (Archeorotatoria) в разнотипных местообитаниях на территории ИГЗ (отв. Рогозин А.Г.).
3). Ежегодный учет сроков гнездования лесных птиц Ильменского заповедника (отв. Захаров В.Д.)
4). Выявление закономерностей распространения рукокрылых на Южном Урале, выявление новых местообитаний редких видов (отв. Снитько В.П.).
5). Сбор данных о численности грызунов в основных биотопах заповедника, изучение видового состава куньих в типичных биотопах горно-лесной зоны (Нац.парк «Зюраткуль», отв. Киселева Н.В.)).
Ожидаемые результаты:
– Уточнение таксономических списков флоры и фауны регионов – Ильменского за-поведника, Челябинской области, Башкирии, Южного Урала;
– Выяснение современных флуктуаций ареалов распространения редких и фоновых видов растений и животных. (Снитько, Снитько, Рогозин, Вейсберг, Исакова, Киселева)

Задача 2. Оценка влияния климатических, зональных и антропогенных факторов на по-пуляции редких и фоновых видов и сообществ живых организмов.

       2.1. Редкие виды: изучение влияния природно-климатических факторов на популяции редких растений и животных
Основное содержание работ:
1) Анализ динамики структуры ценопопуляции, онтогенез редких видов из сем. Ор-хидные и сем. Бобовые в зависимости от климатических условий и антропогенно-го влияния. (отв. Лесина С.А.)
2) Популяционные исследования редких видов рукокрылых в различных природно-географических условиях Южного Урала (отв. Снитько В.П.).
Ожидаемые результаты:
Выявление и оценка уязвимости популяций редких видов растений и животных, разработка рекомендаций по сохранению (Снитько В.П., Лесина С.А.)

       2.2. Фоновые виды: исследование антропогенного влияния на сообщества фоновых видов живых организмов
Основное содеражание работ:
1) Оценка современного состояния сообществ синантропной растительности на тер-ритории ИГЗ, многолетняя динамика уровня синатропизации растительных сооб-ществ заповедной территории (отв. Коротеева Е.В.).
2) Изучение жизненной стратегии инвазивных видов растений на территории ИГЗ и сопредельной территории нацпарка «Таганай» (отв. Куянцева Н.Б.).
Ожидаемые результаты:
– Карта-схема синантропной растительности территории научно-производственного ком-плекса ИГЗ;
– Карта-схема транзитных путей и направления заноса клена ясенелистного по границе заповедника;
– Оценка поврежденности листьев клена ясенелистного и аборигенных деревьев
 (отв. Куянцева Н.Б.)

Факторы:
    2.3. Исследование роли общей минерализации и эвтрофикации поверхностных вод Южного Урала в формировании биоразнообразия водных экосистем.
 Основное содержание работ.
1) Натурный и ретроспективный анализ гидрохимического, газового и термического режима озер Ильменского заповедника, сопредельных территорий, районов Челябинской области (отв. Гаврилкина С.В.)
2). Изучение планктонных сообществ в ряду озер разной степени минерализации в восточных районах Челябинской области (отв. Рогозин А.Г.).
3). Изучение структуры перифитонных сообществ Bacillariophyta в ряду оли-готрофно-эвтрофной сукцессии малых озер Ильменского заповедника (отв. Исакова Н.А.).
4)  Исследование динамики сообществ водных макрофитов и деструкции органического вещества, поставляемого в водоем растительными группировками полосы обмеления, в зависимости от климатических факторов (отв. Вейсберг Е.И.)
Ожидаемые результаты:
– Разработка индикаторных шкал оценки галобности видов фито- и зоопланктона;
– Выявление структуры перифитонных сообществ Bacillariophyta озер Ильменского заповедника;
– Оценка динамики деструкции органического вещества, поставляемого в водоем растительными группировками полосы обмеления при ее разрушении
– Оценка реакции сообществ водных макрофитов на факторы, связанные с погодно-климатическими условиями.
(исп. Рогозин А.Г., Снитько Л.В., Исакова Н.А., Гаврилкина С.В., Вейсберг Е.И.)

     2.4. Выявление действия пирогенного и техногенного фактора на динамику лесных сообществ и состояние лесов заповедника: закономерности динамики лесной растительности  в ходе послепожарной сукцессии
Основное содержание работ.
1). Оценка скорости и внутриландшафтных особенностей послепожарных сукцес-сий в лесах Южного Урала вод влиянием промышленных выбросов и на охраняемых тер-риториях. (отв. Куянцева Н.Б.)
2). Оценка вероятных энергетических параметров лесных пожаров в связи со ско-ростью формирования количественного и качественного состава лесных горючих матери-алов (ЛГМ) в разных типах древостоев Карабашского лесничества. (отв. Куянцева Н.Б.)
3). Сравнение закономерностей погодной детерминации естественного возобновления сосны в сочетании с действием огня в экспериментальных условиях. (отв. Куянцева Н.Б.)
4). Воздействие на лесные сообщества ООПТ аэрального техногенного загрязнения и пожаров (отв. Куянцева Н.Б.)
Ожидаемые результаты:
– Выявление особенностей пирогенной трансформации и постпирогенного восста-новления древостоев и напочвенного покрова сосновых лесов в условиях промышленного загрязнения, оценка взаимодействия между естественными и техногенными причинами динамики лесов
– Выявление фракционного состава комплекса лесных горючих материалов в ходе восстановления разнотипных сосновых древостоев.
(исполнители Куянцева Н.Б., Чащина О.Е., Мумбер А.Г., Потапкин А.Б.)

2.5. Изучение динамики прироста и урожайности разнотипных лесонасаждений под воз-действием климатических факторов.
Основное содержание работ:
1). Влияние мохового покрова на динамику численности сосны обыкновенной.
Ожидаемые результаты:
– Оценка влияния доминирующих синузий мхов на выживаемость и рост сеянцев сосны в разновозрастных насаждениях (отв. Куянцева Н.Б., Исакова Н.А.).

Территория Ильменского заповедника, сопредельные территории: г. Карабаш, национальные парки «Таганай», «Зюраткуль», «Башкирия», районы Челябинской, Орен-бургской области и Башкирии.

Основные ожидаемые фундаментальные результаты.

1. Новые виды водорослей, водных беспозвоночных для флор и фаун различных уровней – локальных, региональных.
2. Новые данные по экологии, морфологии, распространению редких и фоновых видов флоры и фауны Южного Урала. Динамика многолетних данных по фоновым видам и оценка устойчивости популяций редких видов растений и животных (Орхидные, Бобо-вые, макрофиты и водоросли, инвазивные виды, птицы, Рукокрылые, Мышевидные гры-зуны, Куньи).
3. Создание индикаторных шкал галобности видов планктона уральского региона в связи с трансформацией состава вод озер уральского региона под влиянием зонально-климатических и антропогенных факторов.
4. Установление сукцессионных стадий в синантропизированных растительных сообществах, группировках растений полос обмеления водоемов при колебании уровня воды и оценка их влияния на функционирование экосистем запповедника.
5. Оценка степени пирогенной трансформации древостоев, надпочвенного покрова и выявление условий успешного возобновления сосны при различных режимах природопользования.

Лесина и граница клена- Куянцева, Мумбер, Потапкин

Маршруты Снитько -Миасс, Магнитогорск, Сибай, Баймак

Маршруты биологов Миассово-Кисегач

Маршруты Потапкина – ИГЗ-Миассово-Северное лесничество

Маршруты Чащина П.В.

Отчет по выполнению Задачи 1:
1.«Выявление таксономического разнообразия, выявление новых и редких видов растений и животных. Изучение экологии и распространения фоновых и редких ви-дов растений и животных»
  Основное содержание работ.
Была проведена работа по выявлению новых видов, видового состава и биотопической приуроченности различных видов низших растений (водорослей), водных беспозвоночных и наземных позвоночных животных.

  Предварительные результаты:
Отобрано пробы (учеты) на выявление живых организмов различных систематических групп:
• 15 проб водорослей (Bacillariophyta) перифитона озер ИГЗ Б. Кисегач, Миассово, Иль-менское (субстраты – камни, песок, древесина, водные растения;
• 1 проба водорослей (Bacillariophyta) бентоса Гудковский пруд;
• 45 проб водорослей (Chrysophyta, Streptophyta et al.) планктона разнотипных водоемов Южного Урала различных природно-географических зон;
• 34 отлова рукокрылых (Chiroptera) в 28 точках Челябинской обл. и Республики Баш-кортостан, поймано 978 экз. 12 видов (табл. 2.1);
• 1 новый вид рукокрылых для Челябинской области и Башкирии;
• 2 учета (май и сентябрь) численности мышевидных грызунов в 199 и 198 кв. ИГЗ, с экспозицией 4 суток, отловлено 108 экз. 3-х видов (табл. 1.1);
• 1 фотокамера установлена для изучения распределения животных семейства куньих (Mustelidae) – на ключе Осипов, получены фотоснимки щенков американской норки, 1 отпечаток – след норки;
• образцов экскрементов животных семейства куньих (3 на ключе Осипов, 6 – в верховьях р. М. Березяк;
• 9 поселений барсука + 20 других жилищных объектов барсука  (временных нор и убежищ) обследовано в ИГЗ: учет численности проведен в сентябре.
                                                                 Таблица 1.1
Результаты учета численности мелких млекопитающих ИГЗ в полевой сезон 2019 г.
(особей на 100 л./суток)
Дата  Номер квартала, биотоп Clethrionomys glareolus Apodemus uralensis p.  Sorex
23.05 – 27.05.19 199     “влажный” биотоп 1.5 3.5 0
25.05 – 29.05.19 198/199 «сухой» биотоп 0 1.4 –
10.09 – 14.09.19 198/199 «сухой» биотоп 27.5 5.8 0.8
06.09 – 10.09.19 199     “влажный” биотоп 11.7 24.0 0.5

Фундаментальные результаты:
Уточнение таксономических списков альгофлоры, фауны мелких млекопитающих (грызунов, куньих, рукокрылых) регионов – ИГЗ, Челябинской области, Башкирии, Юж-ного Урала, России;
Выяснение современных флуктуаций ареалов распространения редких и фоновых видов растений и животных:
• Впервые на территории Челябинской обл. и Башкирии установлено обитание редкого вида – гигантской вечерницы Nyctalus lasiopterus  (Красн. Книга России, Красная книга Международного союза охраны природы (МСОП). Новые находки уточняют восточную границу ареала вида;
• Получены новые данные по ареалам распространения редких видов: малой вечер-ницы Nyctalus leisleri и ночницы Наттерера Myotis nattereri.
• Обнаружен рост обитаемости поселений барсука в ИГЗ 0,20 (2019 г) против 0,09 в 2018 г.

Отчет по выполнению Задачи 2:
2.«Оценка влияния климатических, зональных и антропогенных факторов на популяции редких и фоновых видов и сообществ живых организмов»

       2.1. Редкие виды: изучение влияния природно-климатических факторов на популяции редких растений и животных
Основное содержание работ:
2.1.1. Анализ структуры ценопопуляции редких видов сем. Орхидных и сем. Бобовые Astragalus umbellatus в зависимости от климатических условий и антропогенного влияния:
• 13 экологических профилей, отражающих характер распределения возрастных групп астрагала болотного Astragalus umbellatus в зависимости от расстояния от уреза воды с геоботаническими описаниями (табл. 3);
• 5 особей Astragalus umbellatus в различных стадиях онтогенеза – загербаризированы;

Таблица 3
УП Расстояние от уреза воды, м Индекс возрастного состояния
  j im v g
1 1,5  4 3 7
2 1,5  2 3 1
3 1,5   3 3
4 1,5  1 2 
5 0,5  1 2 11
6 0,8  3 4 3
7 1,0  10 5 17
8 2,0 2 9  6
9 0,5 3 6 8 7
10 0,5 10 6 5 1
11 0,5-1,0 3 7 4 4
12 3,0 1 5 11 15
13 0,5  5 5 
%  8% 27% 24 % 34%

j – ювенильная, im – имматурная v – виргинильная, g- генеративная. S – сенильная стадия отмечена не была

·         19 видов орхидей обнаружено в Хамитовских болотах (табл. 4, рис. 5)

Таблица 4
Категории редкости видов из семейства Орхидные из Челябинской области
Виды орхидей Челябинской области
 Ареал Категории редкости
  КК РФ
1988 КК РФ
2008 КК ЧО
2005 КК ЧО
2017 ИГЗ ХБ С. Пл.
Coeloglossum viride (L.) Hartm. ЕАs   II II – – –
Cephalantera longifolia (L.) Fritsch Е 3 R 3 R I I – – –
C. rubra (L.)  Rich. ЕАs 3 R 3 R II II – – –
Corallorrhiza trifida Chatel. Hol.   III III 2 – 2
Cypripedium calceolus L. ЕАs 3 R 3 R III III 3 4 3
C. guttatum Sw. Hol.   III III 3 2 –
C. macranthon Sw. ЕАs 3 R 3 R II II 2 4 –
C. ventricosum Sw. Аs  3 R  II 2 3 –
Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo ЕSb     2 – 4
D. russowii (Klinge) Holub ЕSb 2 V 3 R I I – 3 –
D. ochroleuca (Wustn.ex. Boll) Holub ЕSb   II II – 3 –
D. incarnatа (L.) Soo ЕАs     2 4 –
D. maculate (L.) Soo ЕАs     – – –
Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Bess. ЕАs   III III 2 2 4
E. palustris (L.) Crantz ЕАs   III III – 4 2
E. helleborine (L.) Crantz ЕАs     3 – 3
Epipogium apfhyllum Sw. ЕАs 4 I 2 V I I – – 4
Herminium monorchis (L.) R. Br.    II II – 1 –
Goodyera repens (L.) R. Br. Hol.     4 1 4
Gymnadenia conopsea (L.) R. Br. ЕАs     2 4 3
G.odoratisima (L.)  Rich. E  I E  I – 2 –
Hammarbya paludosa (L.) O. Kuntze Hol.   III III 2 – –
Liparis loeselii (L.) L.C. Rich. Hol. 3 R 2 V I I 2 – –
Listera cordata (L.) R.Br. Hol.   III III – – –
L. ovata (L.) R.Br. ЕАs   III III – 1 2
Malaxis monophyllos (L.) Sw. Hol.   III III 2 2 –
Neottia nidus-avis (L.) L.C. Rich. ЕАs   III III 3 – –
Neottianthe cucullata (L.) Schlechter ЕАs 3 R 3 R III III 4 2 –
Orchis  militaris L. ЕwАs 3 R 2 V II II 1 2 –
O. ustulata L. ЕwАs 2 V 2 V II II 2 – –
O. mascula (L.) L. Е 3 R 3 R II II – – –
Platanthera bifolia (L.) L.C. Rich. ЕАs     3 2 3
Spiranthes amoena (Bieb.) Spreng. EAs-Aust.   I I – 2 –
Всего:  11 13 24 26 19 19 10
Примечание: ИГЗ – Ильменский  государственный заповедник, ХБ – хамитовские болота. С.Пл –у Плотинки; 0-4 – категории редкости для заповедника. Типы ареалов: Hol.– голарктический, EAs-Aust. – евроазиатский и австралийский, ЕАs – евроазиатский, ЕSb – евросибирский, ЕwАs – евро-западно-азиатский Аs – азиатский, E – европейский.

Предварительные результаты:
• Самая многочисленная ценопопуляция Astragalus umbellatus формируется в курье Ла-точка берег оз. Миассово;
• популяционный анализ показал, что многочисленные виды орхидей (Cypripedium calceo-lus, C. guttatum, Epipactis helleborine, E. palustris, Goodyera repens, Neottianthe cucullata, Platanthera bifolia) имеют молодые или переходные ценопопуляции (табл. 5).
                                Таблица 5
Характеристика ценопопуляций часто встречающихся видов из сем. Орхидных в Челя-бинской области

Виды J:im:v: g Хэ на
 1 м2 Хг на
 1 м2 Iв ∆ ω Тип ЦП ЧЦП
Cypripedium calceolus  8:7:31:54 13 9 0.8 0,36 0,64 П 1000
C. guttatum  1:24:47:28 38 11 2.5 0,19 0,55 М 500
Epipactis helleborine 0:10:36:54 3 1.3 1 0,35 0,64 П 100
E. palustris 5:61:18:16 15 0.4 5.7 0,09 0,29 М 1000
Goodyera repens  17:33:17:53 4 0.6 1.3 0,3 0,56 М 300
Neottianthe cucullata  5:62:18:15 15 0.4 5.7 0,09 0,29 М 1000
 10:34:40:16 3 0.6 5.25 0,1 0,3 М 500
Примечание: Х ср – общая средняя плотность на 100 м2, Хэ – средняя экологическая плотность осо-бей или побегов на 1 м2 , Хг – плотность генеративной группы на 1 м2 , Iв – индекс восстановления [3], ∆ – коэффицент возрастности [7], ω – индекс эффективности, Тип ЦП по классификации “дельта-омега”: М – молодая, П -переходная, Зр. –зреющая, З – зрелая[2], – ЧЦП численность ЦП.

2.1.2. Популяционные исследования редких видов рукокрылых в различных природно-географических условиях Южного Урала:
• 34 отлова рукокрылых (Chiroptera) в 28 точках Челябинской обл. и Республики Баш-кортостан, поймано 978 экз. 12 видов (табл. 2.1);
Предварительные результаты:
     Выявлен полово-возрастной состав популяций рукокрылых различных природно-географических зон Южного Урала, дана оценка уязвимости разработка рекомендаций по сохранению (табл. 2.1).
                                                                                             Таблица 2.1
Видовой и возрастно-половой состав рукокрылых отловленных в 2019 г. на территории Челябинской обл. и Республики Башкортостан

Виды ad sad Всего
 самки самцы самки самцы 
Водяная ночница Myotis daubentonii 36 31 27 28 122
Прудовая ночница Myotis dasycneme 32 42 14 19 107
Ночница Брандта Myotis brandtii 22 26 25 22 95
Усатая ночница Myotis mystacinus 4 13 5 2 24
Ночница Наттерера Myotis nattereri – – 1 – 1
Малая вечерница Nyctalus leisleri 1 – 1 – 2
Рыжая вечерница Nyctalus noctula 26 – 29 21 76
Гигантская вечерница Nyctalus lasiopterus 4 – 17 8 29
Нетопырь лесной Pipistrellus nathusii 31 – 73 77 181
Северный кожанок Eptesicus nilssonii 10 8 8 7 33
Бурый ушан Plecotus auritus 8 37 – – 45
Двухцветный кожан Vespertilio murinus 52 – 107 104 263
Всего 978

Фундаментальные результаты (по задаче 2.1.):
• Впервые обнаружена популяция редкого вида рукокрылых Nyctalus lasiopterus – многочисленная 29 особей: отмечены молодые особи (сеголетки) обоих полов и взрослые самки с постлактацией, взрослые мужские особи не прилетают в места размножения. Популяция – восточный край ареала находится в зоне широколиственных лесов (г. Аша) и является стабильной, морфометрические показатели соответствуют средней и верхней границе диапазона характеристик вида.
• Редкие орхидеи в основном встречаются в виде единичных генеративных растений, редко образуя локальные скопления  (Orchis  militaris, Orchis ustulata, Corallorrhiza trifida,  Malaxis monophyllos). В оптимальных для вида условиях ценопопуляции орхидей отличаются большой численностью (Epipogium apfhyllum в еловом заболоченном лесу, Cyp-ripedium macranthon, C. ventricosum – в островных сосняках Хамитовских болот.

2.2. Фоновые виды: исследование антропогенного влияния на сообщества фоновых видов живых организмов
Основное содеражание работ:
2.2.1.Оценка современного состояния сообществ синантропной растительности на территории ИГЗ, многолетняя динамика уровня синатропизации растительных сообществ заповедной территории.
• 4 геоботанических профиля на участках с синантропной растительностью;
• 25 гербарных экземпляра синантропных видов растений;
Предварительные результаты:
– Карта-схема синантропной растительности территории научно-производственного ком-плекса ИГЗ;

2.2.2. Изучение жизненной стратегии инвазивного вида клена ясенелистного  Acer negundo на территории ИГЗ и сопредельной территории нацпарка «Таганай».

• 11700 листьев инвазивного клена обследовано на повреждение фитофагами
• у 11,7 тыс. листьев регистрировали: повреждения открыто живущими грызущими филлофагами; мины; галлы; повреждения неясного происхождения; долю изъятой филлофагами площади листа. Каждый признак обозначался для каждого листа качественно – есть (+) или нет (0). Все листья сканировали в черно-белом формате с разрешением 450 dpi.
•  у листьев с изъятыми филлофагами участками сохраняли по два изображения одинакового размера: (a) с изъятой поверхностью и (b) восстановленное изображение, в котором отсутствующие участки закрашивали. В программе APFillInk & TonerCoverageMeter 5.8. определяли площади S(a) и S(b) и рассчитывали долю площади изъятия листовой пластинки у поврежденных листьев. Затем, с учетом значе-ний доли листьев, имеющих изъятые участки, рассчитывали общее изъятие – долю площади изъятия с учетом всех проанализированных листьев.
• 380 геоботанических маршпутных описаний вдоль транзитных путей и направлений заноса клена ясенелистного по границе заповедника.
• обследование состояние культур клена ясенелистного (посадки 1940 – 1941 гг.) на территории ИГЗ.

Предварительные результаты:
Проверяли гипотезы отсутствия естественных врагов в отношении инвазивного в Евразии дерева Acer negundo. Исследовали встречаемость повреждений листьев и долю изъятой беспозвоночными-филлофагами площади листьев у A. negundo по сравнению с листьями аборигенных деревьев Betula pendula и Salix caprea.  Листья инвазивного и аборигенных деревьев собирали на 4 ПП (территория ИГЗ, Центральный парк, Машгородок) в течение одного вегетационного сезона на протяжении трех туров учета. На каждой ПП анализировали по одной ветке (30–40 листьев) от 10 особей каждого вида дерева.
В конце вегетационного сезона повреждения, нанесенные беспозвоночными-филлофагами, зарегистрированы у 37% листьев A. negundo, у 66% листьев B. pendula и у 78% листьев S. caprea. Особенно мало или отсутствуют у A. negundo повреждения специа-лизированными филлофагами – минерами и галлообразователями (табл. 1). К концу веге-тации филлофаги изъяли у A. negundo менее 1% суммарной поверхности листьев, у B. pendula – 5.8%, у S. caprea – 7.5%. Таким образом, листья A. negundo на Южном Урале повреждаются беспозвоночными-филлофагами меньше, чем листья обычных або-ригенных деревьев. Следовательно, отсутствие или низкая активность естественных врагов может быть одним из объяснений успешности инвазии A. negundo в Евразии.
Таблица 2.2.2.1. Поврежденность листьев Acer negundo, Betula pendula и Salix caprea и значимость влияния факторов
Характеристика Значения характеристик в третьем туре (±SD) Значимость влияния
факторов *
 Acer
negundo Betula
pendula Salix
caprea вид дерева [1] тур учета [2] [1] × [2]Встречаемость листьев, % 
     с повреждениями беспозвоночными 37.2±20.9 65.7±17.3 78.4±11.1 <0.0001 <0.0001 0.0306
     в том числе: 
          с выеданиями и скелетированием 37.2±20.9 61.8±19.3 75.0±13.2 <0.0001 <0.0001 0.0207
          с минами 0.0±0.0 6.9±2.9 6.2±3.7 <0.0001 <0.0001 <0.0001
          с галлами 0.0+0.0 0.6±2.6 4.3±3.9 <0.0001 1.0000 0.2131
     с другими повреждениями 94.4±5.9 98.8±3.2 98.4±3.1 0.2645 <0.0001 <0.0001
Число типов повреждения, шт. 
     на лист 1.32±0.20 1.68±0.20 1.84±0.15 <0.0001 <0.0001 <0.0001
     на особь 2.06±0.24 3.05±0.22 3.65±0.49 <0.0001 0.0010 0.0002
Примечание: * P – значимость влияния факторов в LMM с фиксированными факторами «вид дерева» и «тур учета» и со случайным эффектом «номер ПП».

Проведено описание транзитных путей и направлений заноса клена ясенелистного по границе заповедника с целью организации мониторинга за динамикой распростране-ния инвазийного вида A. negundo на Южном Урале. Пройдено 75 кварталов (без учета: 266, 265, 263, 262, 261, 260, 259, 258, 257, 256, 258, 254, 148, 272, 271 кв.). Через каждые 200 м регистрировали: число деревьев, наличие возобновления клена на стороне обхода, обращенной к заповеднику (по градации: много – есть – нет), оценивали максимальную высоту клена на учетном отрезке, определяли тип границы (лес/лес) (поле/лес) (дорога/лес) (луг/лес) (луг/луг) и т.п., и степень антропогенной нарушенности растительности. Всего сделано около 380 описаний.
Инвазийный вид обнаружен только на территории НПБ, вдоль автомагистрали «Чебаркуль – Миасс»; несколько экземпляров встречены по опашке в пос. Строителей и на Машгородке. На восточной стороне заповедника самые близкие местообитания у границы располагаются: база «Сфера» (600 м) и населенный пункт «Уразбаево». Высокая численность клена наблюдается на территории поселка ИГЗ, где посадки деревьев проводились с начала 1939 г. С рассмотренных участков вид активно расселяется.
Поведены рекогносцировочные исследования присутствия инвазивного вида в старых культурах (посадки 1940 – 1941 гг.) на территории заповедника с целью оценки его естественного возобновления и распространения. В кв. 131 найдены 2 экз., в кв.  241, 247 встречен жизнеспособный подрост.
       Фундаментальные результаты:
Инвазивный вид клен ясенелистный активно расселяется с участков озеленения, составляя конкуренцию аборигенным видам древесной растительности.
Лимитирующими факторами для внедрения инвазивного растения выступают затененность под пологом леса, заболоченные участки, отсутствие удобных транзитных путей для автотранспорта в связи с сильным перепадом высот и пр. Высокая встречаемость клена наблюдается для типа границы: дорога/лес

Факторы:
    2.3. Исследование роли общей минерализации и эвтрофикации поверхностных вод Южного Урала в формировании биоразнообразия водных экосистем.
      Основное содержание работ.
2.3.1. Натурный и ретроспективный анализ гидрохимического, газового и термического режима озер Ильменского заповедника, сопредельных территорий:
• 22 замера температуры водоемов Б. Миассово, Б. Кисегач, Ильменское, Тургояк.
• 22 замера кислородного режима водоемов
• 12 проб отобрано на органическое загрязнение углеводородами (бенз(а)пирен
• 20 проб на нефтепродукты (Тургояк, Большой Кисегач, Увильды, Ильменское, реки Миасс, 2 родника на территории города и 1 родник заповедника)
• 23 гидрохимические пробы с озер заповедника
• 22 замера гидрофизических свойств воды в озерах
Предварительные результаты:
Во время полевых работ, были выявлены особенности кислородного режима озера Большое Миассово, которое периодично  изменяется от нескольких процентов до 60-274 % насыщения. В летний период наблюдается пресыщение верхних слоев растворенным кислородом до  160 – 270 %,  при прогреве поверхностного слоя воды до 23 Тº С. В ниж-них слоях, с глубины 8,0 – 9,0 м, наблюдается резкое снижение растворенного кислорода – до 0 %. В осенний период (02.10.2019 г), во время гомотермии не произошло ожидаемого выравнивания кислорода по толще воды, на глубине 11 метров кислорода не обнаружено.
Трансформация состава вод озер Ильменской группы под влиянием климатических изменений и техногенного загрязнения (изменение минерализации, увеличение содержания металлов, изменения кислородного и температурного режима).

2.3.2. Изучение планктонных сообществ в ряду озер разной степени минерализа-ции в различных физико-географических зонах:
• 45 проб водорослей (Chrysophyta, Streptophyta et al.) планктона разнотипных водоемов Южного Урала различных природно-географических зон;
– Пробы просмотрены живыми – сделаны микрофотографии
      – Пробы зафиксированы формалином и раствором Люголя для сохранности различных групп водорослей;
      – Выполнено напыление на металлические шашки для работы СЭМ.

2.3.3. Изучение структуры перифитонных сообществ Bacillariophyta в ряду оли-готрофно-эвтрофной сукцессии малых озер Ильменского заповедника:
• 15 проб водорослей (Bacillariophyta) перифитона озер ИГЗ разного трофического уров-ня Б. Кисегач, Миассово, Ильменское (субстраты – камни, песок, древесина, водные растения;
– выполнена пробоподготовка для микроскопии водорослей отдела Bacillariophyta
Ожидаемые результаты:
Выявление экологических свойств видов альгофлоры и сообществ перифитона и планктона в условиях различной минерализации и различной трофической нагрузки.

     2.4. Выявление действия пирогенного и техногенного фактора на динамику лес-ных сообществ и состояние лесов заповедника: закономерности динамики лесной растительности  в ходе послепожарной сукцессии
         2.4.1. Для оценки скорости и внутриландшафтных особенностей послепожарных сукцессий в лесах Южного Урала вод влиянием промышленных выбросов и на охраняемых территориях
Заложены 20 пробных площадей (400 м2), но которых проведены лесоводственно-таксационные и геоботанические описания, отбор почвенных и растительных образцов на изотопный анализ и определение тяжелых металлов. ПП расположены в импактной зоне КМК с северной и южной стороны г. Карабаш и в Ильменском заповеднике (Миассовское, Северное и Южное лесничества), представляют собой разновозрастные горельники с доминированием сосны. Они сопоставимы по рельефу, почве, истории и типу насаждений. Заложены 200 УП (4 м2) для оценки числа сеянцев сосны, 80 УП (0,25 м2) для определения чистой первичной продукции ТКЯ. Определена жизненность у 763 взрослых особей сосны.
С целью изучение особенностей пирогенной трансформации и постпирогенного восстановления древостоев и напочвенного покрова сосновых лесов в ландшафтах с раз-ным режимом природопользования заложены 7 ПП (44-16, 44-15, 99-23, 35-24, 35-19, 66-2, 91-5) на территории Нацпарка «Таганай». Проведены лесоводственно-таксационные и геоботанические описания горельников, отбор почвенных и растительных образцов на изотопный анализ и определение тяжелых металлов.

2.4.2. Оценка вероятных энергетических параметров лесных пожаров в связи со скоростью формирования количественного и качественного состава лесных го-рючих материалов (ЛГМ) в разных типах древостоев ИГЗ.
Для оценки и картирования вероятных энергетических параметров лесных пожаров заложены 12 трансект в сосновых и 11 в березовых насаждениях на минерализованных полосах (МП) разного возраста на территории Миассовского и Южного лесничеств. Устройство противопожарных разрывов, расчистка завалов, минерализация почвы, опахивание лесов, кордонов включены в систему противопожарной охраны в ИГЗ. Трансекты закладывались в центре МП, включали расположенные на расстоянии 25 см друг от друга 10 учетных площадок (УП) по 0.1 м2. Для оценки скорости накопления органического вещества лесной подстилки подбирались МП разного возраста (от 1 до 8 лет). Время создания МП определялось на основе плана мероприятий по ограничению распространения лесных пожаров в заповеднике, а также по косвенным признакам, как возраст сеянцев сосны. Высохшую при комнатной температуре подстилку (А0) на каждой УП разбирали на фракции: хвоя, листья, кора, трава, шишки, живые и мертвые корни. Определялась масса всех компонентов.
Светлохвойные насаждения на ПП в месте заложения трансект представлены чи-стыми сосновыми или смешанными древостоями с преобладанием сосны, возраст – 90-150 лет, класс бонитета – I-III, полнота – 0,7-0,9 (табл. 2.4.2.2). Лиственные насаждения сфор-мированы березовыми древостоями с примесью осины и сосны в составе, возраст – 80-90 лет, класс бонитета – II- III, полнота – 0,7-0,8. В среднем за исследуемый период в сосно-вых лесах формируется запасы проводников горения лесной подстилки около 10 т/га, а в березовых лесах 5,4 т/га (табл. 2.4.2.3-4).
Таблица 2.4.2.2. Характеристика древостоя в местах взятия проб подстилки на ми-нерализованных полосах
№ ПП (квар-тал/выдел) Состав дре-востоя Возраст
древостоя Класс воз-раста Бонитет Полнота
74-14 9С1Б+С 140 7 II 0,9
75-20 5Б2ОС3С 80 8 II 0,7
76-12 6С4Б 130 7 II 0,9
239-26 5С1С4Б 130 4 I 0,7
76-4 8С2Б+ОС 120 6 II 0,8
77-3 9Б1С+ОС 90 9 II 0,8
77-3 9Б1С 90 9 II 0,8
89-12 10С+Б 90 9 III 0,8
89-13 10Б+С 90 4 III 0,8
89-11 8Б3С 80 8 III 0,8
89-12 10С+Б 90 9 III 0,8
94-7 9С1Б 140 7 III 0,8
94-13 7Б2С1Л 90 9 III 0,7
98-6 10С+Б+ОС 150 8 II 0,8
148-1 10Б+С+Б 80 8 III 0,8
74-22 8С2Б 100 5 II 0,9
98-8 10С+Б 150 8 2 0,8

Таблица 2.4.2.3. Запасы проводников горения подстилки в сосновых древостоях
Год после опашки 1 2 3 4 5 7 8
№ ПП 74-14 76-12 74-14 76-12 239-26 74-22 76-4 89-12 94-7 94-7 98-6 98-8
Запасы провод-ников го-рения подстил-ки, кг/га 4061 6157 4237 2670 6108 4454 6542 10177 16883 16360 18875 23464

Таблица 2.4.1.4. Запасы проводников горения подстилки в березовых древостоях
Год после опашки 1 2 3 4 5 7 8
№ПП 75-20 75-20   77-3 77-3   89-13 89-11 89-13 94-13 148-1
Запасы про-водников горе-ния подстилки, кг/га 1715 2794 5105 6159 3618 3618 4716 1249 10531 11456 7074

2.4.3. Сравнение закономерностей погодной детерминации естественного воз-обновления сосны в сочетании с действием огня в экспериментальных условиях.
Для сравнения закономерностей погодной детерминации естественного возобнов-ления сосны в сочетании с действием огня в экспериментальных условиях в 2017 г. зало-жен полевой эксперимент, характеризующий влияние свойств разных биотопов на проростки и прорастание сосны в максимально контрастных условиях (степное, луговое и лесное сообщества). Ежегодно ведется учет сеянцев в начале и в конце сезона вегетации. Выживание сосны на каждом биотопе исследуется в четырех вариантах опыта: обрублены корни и зеленые части растений; удалена подстилка или ветошь (I); обрублены корни и зеленые части растений; участок перекопан на штык лопаты и в средней степени утрамбована (II); обрублены корни и зеленые части растений; подстилка выжжена паяльной лампой (III); почва с участка собрана и растения высажены в ящиках в контролируемых условиях (IV) (рис. 6). Каждый биотоп исследован на трех разных участках на расстоянии не менее 100 метров: три участка (участок 1, участок 2, участок 3) –на каждом три варианта эксперимента (I, II, III) в поле – в каждом варианте три повторности (I, I, I; II, II, II, III, III, III). Каждая повторность, это площадка размером примерно 100*100 см, подготовленная в соответствие с вариантом опыта, в центре которой на участке 25*25 см высеяно по 100 семян сосны в рядки. Энергия прорастания считалась на 7 сутки после посева, всхожесть – на 10 и 14 дни. Последующие учеты проводились через 14-15 дней каждый, т.е. 2 раза в месяц. В 2019 г. проведены два тура учетов. Измерены прирост у 10 разновозрастных сеянцев на каждой УП.
2.5. Изучение динамики прироста и урожайности разнотипных лесонасаждений под воздействием климатических факторов.
Механизмы естественного возобновления сосны в Ильменском заповеднике: влия-ние мохового покрова на динамику численности всходов.
Заложен натурный эксперимент по оценке влияния доминирующих синузий мхов на выживаемость и рост сеянцев сосны (рис. 2.5.7) в разновозрастных насаждениях (226-13, 240-7, 234-30), включающий серию учетных площадок (10 УП х 0,25 м2) в молодых, зрелых и перестойных насаждениях сосны с моховым ярусом и б/мохового яруса). Учеты всходов проведены 2 раза за сезон вегетации. Измерены линейный прирост мхов и сеян-цев, определено число стеблей и влажность живой части мохового покрова; взяты почвенные пробы на агрохимию.