news detail

ФАО и биоразнообразие почв: на том стоим

26/04/2021

23 апреля 2021 года Московское Отделение ФАО совместно c Факультетом почвоведения МГУ имени М. В. Ломоносова провело круглый стол «Почвенное биологическое разнообразие России». Ведущие российские учёные обсудили значимость почвенного биологического разнообразия для естественных и агрогенных ландшафтов, а также необходимость охраны биоты почв, в том числе в почвах, используемых в сельском хозяйстве. Как подчеркнул модератор Сергей Шоба, президент факультета почвоведения МГУ, президент Докучаевского общества почвоведов, член-корреспондент РАН, задача форума – привлечь внимание общественности к проблеме биоразнообразия почв. «1 грамм плодородной почвы содержит от 5 до 9 млрд микробных клеток. Разнообразие живых организмов в этой почвенной экосистеме воистину огромно».

Директор московского бюро ФАО Олег Кобяков отметил, что Россия по сей день остается «крупнейшей страной и по разнообразию почв, и по разнообразию биологических форм жизни», и потому «состояние наших почв в значительной степени определяет здоровье и благополучие почв на всей планете. Сотрудничество ФАО с Россией в области почв можно без преувеличения назвать важным направлением деятельности Организации, которое успешно развивается с 2013 года». «Осуществлен целый ряд программ, касающихся не только России, но и соседних стран, в частности, на базе МГУ действует Евразийское почвенное партнерство. С помощью ФАО завершается модернизация почвенного музея им. В. Р. Вильямса, обновленная экспозиция которого откроется уже через месяц, где все уникальные почвенные монолиты будут оцифрованы и представлены для изучения в свободном доступе в Интернете». Кроме того, к проходящему на этой неделе Глобальному симпозиуму ФАО по биоразнообразию почв «Сохраним почве жизнь, защитим биоразнообразие почв» мы перевели на русский язык «Руководство для политиков по почвенному биоразнообразию». В ближайшее время этот документ будет также доступен на сайте и опубликован, заключил Олег Кобяков.

И.о. декана факультета почвоведения МГУ, член-корр. РАН, Павел Красильников подчеркнул, что Россия входит в число активнейших участников Глобального почвенного партнерства и, что особенно важно, является его донором, регулярно вносящим свой вклад в деятельность этой замечательной инициативы. «Четыре года назад в Аргентине состоялась встреча ведущих сельскохозяйственных ученых «Группы двадцати», в рамках которой Россия совместно с Францией выступила с инициативой о необходимости правильно, устойчиво управлять почвенными системами, – продолжил проф. Красильников. – Было выделено три приоритета: первый – управление циклом углеродов, второй –гармонизация систем анализа почвы и третий – почвенная биота. Данные приоритеты полностью соответствуют основным направлениям работы Глобального почвенного партнерства ФАО».

Эксперт Глобального почвенного партнерства ФАО Мария Конюшкова представила доклад ITPS-FAO «Состояние знаний о почвенном биоразнообразии». «Еще в 2002 году Конвенция о биологическом разнообразии решила учредить Международную инициативу по сохранению и устойчивому использованию биоразнообразия почв, и с тех пор ФАО оказывает содействие этой инициативе», – сообщила М. Конюшкова. Она обратила внимание на комплексный характер здоровья почв. Одним из четырех ключевых индикаторов почвенного здоровья была признана их микробиологическая активность. Эксперт ФАО подчеркнула, что почвенное биоразнообразие обладает огромным потенциалом применения в сельском хозяйстве. Кроме того, почва может быть фактором повышения иммунитета человека к различным заболеваниям. Тем не менее, сегодня почвенное биоразнообразие в мире находится под угрозой в связи с использованием неустойчивых практик, которые приводят к его утрате. Подвергая угрозам почвенное биоразнообразие, человечество теряет 50 миллиардов евро в год, а к 2050 году сумма убытков может составить 14 триллионов евро. Среди основных угроз почвам – вырубка лесов, подкисление, уплотнение, запечатывание и эрозия почв, пожары, урбанизация и потеря органического вещества.

Профессор Биологического факультета МГУ, проректор по международной работе Юрий Мазей выступил с докладом «Биоразнообразие почв и экосистемные функции». Эксперт рассказал об основных группах почвенного биоразнообразия и той роли, которую они играют в экосистемах. Важная и непознанная часть биоразнообразия почв – вирусы: с одной стороны, они являются патогенами, а с другой как сгустки ДНК и белков становятся пищевым субстратом для многих организмов. По мнению эксперта, биоразнообразие выполняет важные экосистемные функции, такие как продукция органического вещества, формирование механической структуры экосистемы, процесс разложения, организация пищевых цепей, стабилизация или дестабилизация экосистемы. В частности, много непознанного скрывают почвенные протисты. «Они не только поедают бактерии – известны специализирующиеся протисты, которые потребляют грибы, а это совершенно другой путь в пищевых цепях», – объяснил Юрий Мазей.

Заведующий лабораторией почвенной зоологии и общей энтомологии, заместитель директора Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), член-корреспондент РАН Алексей Тиунов выступил с докладом «Почвенные пищевые сети – от пирамиды к гребенке». Он подчеркнул тот факт, что микроорганизмы часто не рассматриваются как часть пищевых сетей на суше. Причина в том, что организмы, обитающие в почве, различны, и для их комплексного изучения необходим единый инструмент. Сегодня с этой целью может применяться изотопный анализ, заключающийся в том, что состав азота и углерода живых организмов может отражать их позицию в пищевой сети. Такой подход позволил ученым выдвинуть гипотезу о том, что почвенные пищевые сети можно представить не в виде пирамиды, а в виде гребенки, связывающей организмы приблизительно одного размера. При этом связи между отдельными потоками энергии выражены значительно слабее, чем, например, в подводных трофических цепях. Позднее достоверность гипотезы была доказана практическими исследованиями. Ученые сделали вывод, что система почвенных пищевых сетей в значительной степени отличается от классических экологических моделей, а это может стать основой для дальнейших исследований.

Ведущий научный сотрудник факультета почвоведения МГУ Алексей Качалкин рассказал о биологической коллекции почвенных микроорганизмов проекта МГУ «Ноев ковчег», к осуществлению которого ученые приступили в 2015 году. Данный проект посвящен созданию многофункционального хранилища биологического материала на всех уровнях в целях сохранения биоразнообразия планеты и его рационального использования. В рамках проекта были созданы четыре коллекции – коллекция дрожжей, коллекция микроскопических грибов, астробиологическая коллекция и коллекция бактерий, в которых уже представлены образцы практически изо всех регионов России. Астробиологическая коллекция, например, состоит из 1000 культур бактерий, собранных, в частности, «из горячих и холодных пустынь, льдов и мерзлых пород, засоленных местообитаний». Здесь же представлены «радиоустойчивые культуры; штаммы, устойчивые к воздействию низких температур и высоких концентраций солей; штаммы, устойчивые к действию антибиотиков разных классов». Цель проводимых сотрудниками кафедры работ – «исследование пределов границ жизни на Земле и на других планетах». Материалы коллекций сегодня применяются как в учебных, так и в практических целях.

Старший научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения РАН, профессор РАН Олег Меняйло выступил с докладом о влиянии азота на цикл углерода как функции почвенных микроорганизмов. Сегодня официально признано, что почвенные организмы – основные продуценты парниковых газов, регулирующих климат планеты. Многие организации системы ООН тесно сотрудничают в целях изучения почв и их роли в изменении климата. Эксперт заявил, что от биоразнообразия почв зависит их функциональность и реакция на внешние факторы. Азотный цикл сегодня серьезно разбалансирован. С момента открытия Фрицем Габером способа перевода атмосферного азота в минеральные удобрения в мире возрос объем производства продовольствия. Однако при этом множатся связанные с применением таких удобрений экологические проблемы. При высокой азотной депозиции – 150 кг азота на гектар в год – в лесах перестает разрушаться подстилка, что ведет к нарушению способности почв накапливать углерод, и росту выброса почвенного углерода в атмосферу. Эксперт рассказал о том, что в России было проведено аналогичное мировым исследование азотных диспозиций и объема выбросов CO2. «Потери углерода происходили за счет повышения активности гетеротрофов и, как показали позже инкубационные эксперименты, именно в подстилке. Общие потери углерода за два года составили на гектар до 600-650 кг под лиственницей и 1.8-2 тонны – под сосной, превысив прирост древесной биомассы», – рассказал эксперт. Вывод: «От состава и свойств биоты зависит функциональная активность почв (накопление углерода, плодородие) и почвенный отклик на изменяющиеся факторы. Соотношение грибной и бактериальной биомассы определяют отклик почв на азотные удобрения».

Доклад заведующей кафедрой микробиологии и иммунологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева Ольги Селицкой был посвящен азотфиксирующим бактериям как компоненту микробных сообществ засоленных почв. Засоленные почвы – это достаточно обширная группа почв, которую объединяет такая характеристика как низкое плодородие и, как следствие, фактическую непригодность для растений. Эксперт рассказала об исследовании образцов засоленных почв, полученных из различных регионов. Были отобраны образцы ризосферы растений, обитающих на засоленных почвах, в целях получения штаммов, которые могут помочь ремедиации засоленных почв. В ходе исследования была установлена зависимость биомассы организмов от степени засоления почв. В то же время явной зависимости между микробным метаболическим коэффициентом и засолением выявлено не было. Кроме того, Ольга Селицкая подчеркнула важность применения молекулярных и классических микробиологических методов для изучения биоразнообразия почв и необходимость изучения почвенного дыхания.

Круглый стол прошёл в рамках Глобального симпозиума «Сохраним почве жизнь, защитим биоразнообразие почв» 19-22 апреля 2021 года, который был организован Глобальным почвенным партнерством ФАО в целях распространения знаний о биоразнообразии почв и содействия выработке политических и бизнес-решений, направленных на устойчивое управление почвами. В конференции приняло участие более 60 участников. Дискуссия доступна в записи. Cписок презентаций :

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Одной из приоритетных задач ФАО в рамках усилий по искоренению голода и достижению устойчивости агропродовольственных систем является сохранение здоровья и биоразнообразия почв. Кроме того, сохранение биоразнообразия – неотъемлемая часть концепции Десятилетия восстановления экосистем, провозглашенного Генеральной Ассамблеей ООН на 2021-2030 гг. и направленного на масштабное восстановление деградированных и поврежденных экосистем в качестве эффективной меры борьбы с изменением климата, повышения продовольственной безопасности, водоснабжения и биоразнообразия. Российские ученые вносят значительный вклад в изучение почвенного биологического разнообразия как важной составляющей мирового пула живых организмов и глобального видового разнообразия. Почвенное биоразнообразие отвечает за жизнь почвы, за её устойчивость и обеспечение экосистемных услуг, связанных с почвами как естественных, так и аграрных ландшафтов. Именно почвенные микроорганизмы и животные определяют цикл углерода, азота и прочих биогенных элементов. Более подробно с деятельностью ФАО в области почвенного биоразнообразия можно ознакомиться на специальном портале.