Исследования проводили с 1982 по 2012 годы в Уральской горной системе. Одна из наиболее высоких вершин этой системы Большой Иремель – 1586 м над уровнем моря находится в южной ее части и расположена в Иремельском горном массиве. В климатическом отношении, благодаря своей приподнятости, Южный Урал резко отличается от прилегающих равнин Предуралья и Зауралья большим увлажнением и более суровым температурным режимом. Иремель входит в район горно-луговых и горно-подзолистых почв, которые развивались на маломощных элювиальных и делювиальных образованиях коренных пород, представленных песчаниками и глинистыми сланцами (Богомолов, 1954; Цветаев, 1960). Коренные породы залегают близко к поверхности, поэтому почвы маломощны и характеризуются нечеткой дифференцировкой горизонтов.
На склонах массива выделяются три высотных пояса (Шарафутдинов и др., 1986): горно-лесной (от 600 до 1000 м над уровнем моря), подгольцовый (до 1200 м), горно-тундровый (до 1580 м). В горно-лесном поясе преобладают формации пихтово-еловых и елово-пихтовых лесов, сосновые и лиственничные леса встречаются фрагментарно, березовые леса имеют вторичное происхождение, на месте темнохвойных. В подгольцовом поясе наблюдается пышное развитие травянистой растительности, которая образует луговые поляны среди еловых мелколесий, березовых криволесий и лиственничных редколесий. Горно-тундровый пояс представлен травяно-моховыми и травяно мохово-луговыми тундрами.
В задачи наших исследований входило изучение вертикальной зональности сообществ микрофототрофов (почвенных водорослей и цианобактерий) горного массива Иремель.
Пробы почвы отбирали слоем 0–5 см по Z – образной трансекте, расстояние между точками отбора устанавливали по таблице случайных чисел. При выявлении видового состава применяли классические почвенно – альгологические методы (Голлербах, Штина, 1969): чашечные культуры со стеклами» обрастания» и водные культуры на вытяжке из исследуемой почвы.
На каменистых россыпях горно-тундрового пояса обнаружено 57 видов и разновидностей почвенных водорослей и цианобактерий, из которых 50 Chlorophyta, 2 Bacillariophyta, 3 Cyanobacteria, 2 Xanthphyta. В горных тундрах выявлен 31 вид с разновидностями. Из них 27 Chlorophyta, 1 Bacillariophyta, 3 Xanthophyta. В подгольцовом поясе найдено 23 вида и разновидностей: 18 из Chlorophyta, 2 Bacillariophyta, 3 Xanthophyta. Значительно богаче состав микрофототрофов горно-лесной зоны. Она включала 108 видов и разновидностей, среди которых преобладали Chlorophyta (77 видов), меньше было Xanthophyta (19), Cyanobacteria (7) и Bacillariophyta (5). Наибольшее видовое разнообразие (117 видов) обнаружено в пойме реки Тюлюк у подножья Большого Иремеля. Кроме богатства видового состава к своеобразию микрофототрофов данного местообитания относится обилие Cyanobacteria, (31 вид). По видовому разнообразию, как и в других исследованных местообитаниях, преобладали Chlorophyta (59), меньше было Xanthophyta (18) и Bacillariophyta (9) видов. Всего в почве горного массива Иремель было обнаружено 202 вида разновидностей и форм водорослей и цианобактерий, в том числе 31 (15 % от общего числа видов) Cyanobacteria, 130 (65 %) Chlorophyta, 27 (13 %) Xanthophyta, 14 (7 %) Bacillariophyta.
Можно выделить две стратегии развития микрофототрофов. Первая связана с увеличением видового разнообразия, при этом степень развития каждого вида, входящего в группировку микрофототрофов может уменьшаться. Она характерна для сформировавшихся сообществ и направлена на дифференцировку экологических ниш. Вторая стратегия направлена на увеличение степени развития небольшой группы видов при небольшом видовом разнообразии направлена на увеличение степени развития каждого вида. Она реализуется при наличии экстремальных условий, когда преимущество получает небольшая группа видов, наиболее приспособленных к данным экологическим условиям.