Статьи журнала - Принципы экологии
Все статьи: 498
Нейронные сети для экологии: введение
Статья научная
Рассмотрен вариант объяснения состава и структуры нейронной сети, отталкиваясь от понятия «уравнение регрессии». Ориентируясь на метод, более привычный экологам (регрессионный анализ), показаны структурные и функциональные особенности «нейрона» и искусственной нейронной сети. Поэтапно углубляются и расширяются представления о линейной и криволинейной регрессии, логите, нейроне, нейросетевом моделировании, об алгоритмах настройки структурных и количественных параметров моделей. Определены ключевые термины рассматриваемой технологии (ковариат, смещение, нейрон, слой, функция активации, обучение, переобучение). На конкретных примерах показаны некоторые области применения этого метода в экологии животных. С помощью нейронной сети рассмотрено решение типичных для экологии животных задач диагностики статуса (пола) животных по количественным признакам, оценка пригодности тех или иных биотопов для обитания животных. Дан список литературы с примерами использования сетей для решения экологических задач. Приведены листинги расчетов, выполненных в среде программы R с использованием функций из пакета neuralnet. Прикреплены файлы с данными для выполнения тренига по представленным кодам.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены отличия массы тела и индекса сердца у самцов избранных видов Muridae и Microtinae в условиях высотно-поясной структуры горных ландшафтов Кавказа. Обнаружено, что у широко распространенных видов (Apodemus uralensis и Mus musculus) трансформация индекса сердца при освоении высокогорья характеризуется разнонаправленными механизмами. У первого вида он фактически не изменяется с ростом высоты местности, тогда как у второго достоверно увеличивается. Apodemus uralensis проявляет черты эврибионта, Mus musculus демонстрирует изменение пропорций организма, характерное для широко распространенных видов при освоении высокогорья. Полевая мышь (Apodemus agrarius) проявляет низкую экологическую валентность. В среднегорье соотношение массы тела и массы сердца уменьшается по сравнению с равниной, что, видимо, является одним из механизмов, ограничивающих распространение вида на Кавказе равнинно-предгорной территорией. Индекс сердца у изученных видов Microtinae (Microtus arvalis macrocranius, Microtus socialis, Chionomys roberti) достоверно меньше такового у Muridae (Apodemus uralensis, Apodemus agrarius и Mus musculus). На наш взгляд, это обусловлено особенностями их питания и различной двигательной активностью. Эта закономерность сохраняется и в условиях гор.
Бесплатно
Статья научная
В разные сезоны 2019 и 2021 гг. у ушастых круглоголовок (Phrynocephalus mystaceus) на бархане Сарыкум (Дагестан) обнаружена сумеречная активность. С наступлением вечера ящерицы сначала зарывались в песок или уходили в норы (первичная вечерняя активность), но примерно через 50 мин., часто уже в глубоких сумерках, вновь выходили на поверхность и продолжали активность иногда почти в полной темноте еще примерно 30 мин. (вторичная вечерняя активность, сумеречная). Основная мотивация для сумеречной активности на Сарыкуме может быть связана с необходимостью дополнительного питания, поскольку пищевых объектов для них на бархане в дневное время по ряду причин недостаточно, а вечером там наблюдается массовый лет мелких кормовых насекомых. Сумеречная активность отмечалась у ушастых круглоголовок и в Астраханской области, но там мотивация для нее была явно другая. Вечерняя или даже ночная активность описана в литературе и для некоторых других обычно дневных видов рептилий. Некоторые из них при этом грелись в ночное время под лампами накаливания, используемыми в антропогенных ландшафтах для освещения (анолисы, агамиды). В этом случае лампы давали им возможность нагреваться до температур, позволяющих реализовать полную активность. Другие виды оставались активными после захода солнца, пока температуры внешней среды позволяли им удерживать температуру тела у минимальной границы температуры полной активности (анолисы, вараны, агамиды). Кардинальное отличие описанной нами сумеречной активности ушастых круглоголовок заключалось в том, что они в это время делали все, что и днем (питались, самцы пытались спариваться с самками, гоняли друг друга и подростков, осуществляли другие социальные коммуникации и т. п.), только температуры тела у них находились в диапазоне примерно на 10° ниже, чем днем.
Бесплатно
Новые типы субстратов пероксидаз
Статья научная
Методом электронной спектроскопии исследованы реакции пероксидаз растений с различными классами органических соединений: стирильных производных гетероароматических N-оксидов, фенолов и анилинов. Обсуждаются изменения спектров при окислении ферментом в зависимости от структуры субстрата. N-Оксид 4-(4'-диметиламиностирил)пиридина предлагается в качестве удобного стандарта при определении пероксидазной активности.
Бесплатно
Новый принцип определителя млекопитающих
Статья научная
Построен определитель фауны млекопитающих Карелии по признакам нижней челюсти (у найденных в природе скелетов эта часть обычно сохраняется целой). Определитель не рассматривает никакие таксоны, кроме низшего, видового. Структура определителя соответствует сбалансированному «бинарному дереву». В нем реализован принцип равновероятного альтернативного выбора. Признаки для характеристики видов подобраны таким образом, чтобы на каждом шаге определения каждая теза и антитеза делили группу возможных видов пополам. При этом общее число шагов равно двоичному логарифму от числа видов, т. е. для определения любого вида местной фауны требуется всего около 6 шагов. Определитель получился очень компактным и удобным для использования в полевых условиях.
Бесплатно
Статья научная
С целью изучения влияния антропогенной нагрузки на водосборы рек Вологодской области и установления зависимости химического состава вод от источников загрязнения на реках бассейна Верхней Сухоны проведен отбор гидрохимических проб. Для водосборных территорий рассчитана плотность населения, осуществлено автоматизированное и визуальное дешифрирование основных элементов ландшафта. При дешифрировании выделены: леса, населенные пункты, сельхозугодия и другие территории, измененные хозяйственной деятельностью. Обнаружено увеличение концентрации загрязняющих веществ в водотоках с приближением к областному центру. Освоенность водосборов менялась в зависимости от характера ландшафта и близости к г. Вологде. С приближением к городу на водосборах растет плотность населения, увеличиваются относительные площади населенных пунктов и сельхозугодий, а доля лесов уменьшается. Показана положительная корреляционная зависимость содержания фосфатов и относительной площади сельхозугодий. Главной причиной поступления загрязняющих веществ в водотоки бассейна Верхней Сухоны является наличие на водосборах населенных пунктов и высокой плотности населения. При таких условиях наблюдается повышенное содержание в воде натрия, хлора, азотсодержащих соединений, перманганатной окисляемости.
Бесплатно
О возможном влиянии снижения возрастов рубки на объем неистощительного пользования лесом
Статья научная
Представлены результаты оценки возможного влияния снижения возрастов рубки на объем неистощительного пользования лесом для окрестностей предприятий по глубокой переработке древесины. Для вычислений использовалась разработанная авторами компьютерная программа, позволяющая вычислять объем неистощительного пользования лесом на основе имитационной модели динамики всей возрастной структуры насаждения (предлагаемый подход).
Бесплатно
Статья научная
Пятилетние наблюдения за внутрипопуляционной группировкой ушастой круглоголовки (Phrynocephalus mystaceus mystaceus Pallas, 1776) в полупустынях Астраханской области показали сокращение ее численности вплоть до полного исчезновения на данной территории. Основной причиной деградации группировки явилось зарастание слабо закрепленных и полузакрепленных песчаных участков - характерного для вида биотопа. Процесс зарастания показан на материалах описания геоботанических площадок, проективное покрытие которых достоверно возрастало за период наблюдений. Ядро внутрипопуляционной группировки составляли оседлые половозрелые особи, ее стабильность определялась привязанностью к участку самок, повторно встречавшихся на исследуемой территории в следующие друг за другом сезоны. Оседлые самцы и самки исчезли с территории популяции одновременно. Переживание группировкой вида значительных изменений характерного биотопа базировалось на притоке мигрантов, проходивших через исследованную территорию. Такой механизм хорошо известен у млекопитающих и недостаточно изучен у пресмыкающихся. Поток мигрантов в основном состоял из неполовозрелых особей, возрастной группы, обладающей повышенной подвижностью и обычно служащей целям расселения. Снижение притока кочующих особей, связанное, очевидно, с общим сокращением численности вида на окружающей территории, привело, в конце концов, к исчезновению группировки.
Бесплатно
