Статьи журнала - Принципы экологии
Все статьи: 552
Статья научная
Проведен подбор оптимальной питательной среды для культивирования микроводоросли Chlorella kessleri в лабораторных условиях. Согласно патентной информации, для выращивания микроводоросли C. kessleri штамма ВКПМ АI-11 ARW (РФ, НПО «Алгобиотехнология») необходимо использовать комплексную питательную среду, состоящую из растворов четырех составов химических реактивов и фугата послеспиртовой барды. Результаты выращивания водоросли на предлагаемой среде продемонстрировали хорошие показатели роста с минимальными сроками для достижения оптимальной оптической плотности (5 суток) и выхода на экспоненциальную фазу (3 суток). Исходя из полученных в ходе исследования данных, наиболее подходящей для культивирования в лаборатории, с учетом практических аспектов, таких как простота и стоимость, оптимальной будет среда Тамия в концентрации 30 % без дополнительного внесения в нее микроэлементов, при культивировании на которой были получены аналогичные результаты: время до достижения оптимальной оптической плотности составило 5 суток, а время выхода на экспоненциальную фазу – 3 суток.
Бесплатно
Подходы и методы исследования сезонной динамики зоопланктона крупного озера
Статья научная
Первой реакцией природных систем на климатические изменения являются временные сдвиги сезонных явлений. В работе рассматриваются подходы и методы исследования сезонной динамики зоопланктона с особым вниманием на временную изменчивость. На основе ряда данных по зоопланктону Кондопожского залива Онежского озера (1988-2021 гг.) были проведены анализ и формализация среднемноголетних траекторий сезонной динамики величин обилия, а также выявлены фазы сезонного процесса, или фенофазы. Определение траекторий динамики величин производилось методом скользящего среднего и аппроксимацией заданной функцией. Параметры функции определялись регрессионными методами наименьших квадратов (МНК) и минимизации ортогональных расстояний (Orthogonal distance regression, ODR). Показано, что более точным методом является использование ODR. На основе серии моделей среднемноголетней сезонной динамики величин был оценен масштаб их внутригодовой и межгодовой изменчивости. Определен масштаб возможных временных сдвигов и введены критерии экстремальности отскакивающих точек. Методом дискриминантного анализа было показано, что в пределах вегетационного периода достоверно существуют четыре фенофазы с характерными особенностями структуры зоопланктона и сроками, отличающимися от календарных сезонов. Информация, полученная различными методами (непрерывного и дискретного подходов), дополняет друг друга. Методы формализации сезонной динамики планктона являются основой для оценки реакции планктона на колебания климатических и антропогенных факторов.
Бесплатно
Статья научная
Змеи имеют вполне развитую кроветворную и иммунную системы, демонстрируют реакции на весь спектр экологических факторов среды обитания и являются уникальным объектом для экологических исследований. Вопросы оценки иммунного статуса змей под воздействием антропогенного пресса в разных биотопических условиях среды остаются малоизученными, и особенно актуален поиск популяционных маркеров, позволяющих оценить работу эффекторных механизмов иммунной системы, определяющих процесс формирования адаптивных реакций организма. Целью работы являлась сравнительная оценка показателей лейкоцитарной системы крови ужа водяного Natrix tessellata (Laurenti, 1768) из популяций Северного и Восточного Прикаспия. Лимфоцитарно-гранулоцитарный состав лейкограмм периферической крови ужа водяного Северного и Восточного Прикаспия характеризовался преобладанием агранулоцитов (70-75 %), доля гранулоцитов составляла 25-30 %. Установлено перераспределение соотношения гранулоцитов к агранулоцитам в крови особей из популяций разных биотопов. В крови особей Восточного Прикаспия выявлено повышенное содержание гетерофилов, моноцитов и пониженное содержание лимфоцитов по сравнению с выборкой из популяции Северного Прикаспия. Межполовые различия наблюдались в отношении содержания азурофилов, доля которых в крови самок ужа водяного Северного Прикаспия была выше по сравнению с самцами. Интегральные индексы (ИСГЭ, ИЛГ, ИСГЛ) выявили однотипный характер изменчивости параметров лейкоцитарной системы крови самок и самцов, обитающих в районах Прикаспийской низменности. Выявленные различия в параметрах лейкоцитарной системы крови ужа водяного, возможно, связаны с сезонной онтогенетической активностью змей. Неспецифическая защитная система крови змей быстрее и эффективнее реагирует на широкий спектр патогенных антигенов среды обитания по сравнению с адаптивными ответами, поэтому в период спаривания именно врожденная система защиты, характеризующаяся более высоким развитием у эктотермных животных, обеспечивала максимальную защиту и устойчивое функционирование организма.
Бесплатно
Полициклические ароматические углеводороды в растениях естественных бугристых болот
Статья научная
Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии определен качественный и количественный состав полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) доминантных растений бугристого болота. Установлено, что растения в естественных условиях могут содержать значительные количества полиаренов, которые в дальнейшем способны участвовать в формировании состава ПАУ тундровых торфяников. Выявлены значимые корреляционные зависимости между составом ПАУ сфагнума берегового, осок и пушиц, а также между древесными и кустарниковыми видами, что позволяет говорить о сходных закономерностях аккумуляции ПАУ внутри данных групп. Максимальным накоплением ПАУ среди болотных видов отличались мох Polytrichum strictum и ветви деревьев: Picea abies, Betula pubescens и кустарников: Salix lapponum и Betula nana. Выявлены особенности накопления ПАУ разными органами исследованных видов. В травянистых растениях полиарены преимущественно аккумулировались в подземной части. Показано снижение корневого накопления ПАУ травянистыми растениями в условиях сильного обводнения болот по сравнению с сухими участками. Во мхах ПАУ преобладали в отмершей части. В кустарниках и древесных видах полиарены концентрировались в ветвях и корнях. Исследование побегов Picea abies разных возрастов позволило установить, что побеги 1 года более обогащены полиаренами по сравнению с побегами 2-7-летнего возраста. Данный факт во многом связан с активными ростовыми процессами, способствовавшими образованию значительных количеств нафталина в хвое 1 года. Для 2-7-летних побегов характерны близкие массовые доли ПАУ. Полученные данные по фоновому содержанию ПАУ в растениях болот можно использовать при проведении мониторинговых исследований полиаренового загрязнения. В будущем при проведении дополнительных исследований содержания ПАУ в торфяниках на основании полученных результатов можно оценить вклад болотных видов растений в формирование состава ПАУ торфа на разных этапах его образования.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Статья научная
Распространение вида за пределы своего естественного ареала начинается с заноса особей на новую территорию и воспроизведения популяции вселенца. Взаимодействие чужеродного вида с нативными видами является одним из ключевых аспектов инвазионного процесса. За последние десять лет популяции чужеродного наземного моллюска Xeropicta derbentina обнаружены в нескольких пунктах Белгородской области в пределах урбанизированных биотопов. Одна из таких популяций населяет биотоп вместе с аборигенным наземным моллюском, имеющим схожие экологические требования, - Caucasotachea vindobonensis. В течение сезона активности моллюсков в 2022 и 2023 гг. было проведено исследование демографической структуры и пространственной организации популяций X. derbentina и C. vindobonensis на юге Белгородской области с использованием метода пробных площадок. Выявлено, что плотность обеих популяций достаточно высока, достигает наибольших значений в начале - середине лета. Во все месяцы наблюдений, за исключением мая 2023 г., были выявлены значимые различия плотности популяций X. derbentina и C. vindobonensis. При этом плотность популяции выше у чужеродного вида и составляет в среднем 19-28 особей/м2 в июне - июле. Тем не менее полученные для C. vindobonensis показатели не являются критичными для этого вида: в мае - июле средняя плотность составляет 4-12 особей/м2. Эти значения согласуются с нашими предыдущими исследованиями и другими работами. Пространственная структура обеих популяций преимущественно случайного типа, что может быть обусловлено однородностью условий на исследуемом участке и отсутствием взаимодействий между видами. Также нами не было выявлено пространственной кросс-корреляции между двумя популяциями. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии негативного воздействия вселенца на аборигенный вид на исследуемой нами территории.
Бесплатно
Статья научная
Проведена оценка лейкоцитарного профиля крови и анализ зараженности гемопаразитами болотной черепахи Emys orbicularis (Linnaeus, 1758) из Астраханской области России. В динамике двухлетних наблюдений в лейкоцитарных профилях болотной черепахи отмечено повышение относительного содержания гетерофилов (самцы) и снижение доли моноцитов (самцы, самки), возрастание индекса сдвига лейкоцитов (самцы, самки), понижение лимфоцитарно-гранулоцитарного индекса (самцы), что иллюстрировало снижение реагирования иммунитета в целом и доминирующую роль гранулоцитов в неспецифических адаптивных реакциях организма. Доля пораженных эритроцитов, экстенсивность и интенсивность инвазии Haemogregarina spp. самок возросла, у самцов осталась на прежнем уровне. Выявлены половые различия в морфометрических параметрах инфицированных эритроцитов черепах. Площадь эритроцитов самцов значимо превышала аналогичный показатель самок, но не изменялась по сравнению с инфицированными клетками. Пораженные эритроциты самок отличались большей площадью и имели измененную форму. В крови инфицированных особей изменялось соотношения лейкоцитарных клеток в пользу гранулоцитов при уменьшении числа клеток лимфоцитарно-моноцитарного звена. Выявлена положительная слабая взаимосвязь между показателями инвазии и содержанием в периферической крови черепах эозинофилов, отрицательная слабая взаимосвязь с интегральными лейкоцитарными индексами соотношения лимфоцитов и гетерофилов к эозинофилам. Совокупность значений интегральных лейкоцитарных индексов отражала влияние паразита, при котором реактивность организма хозяина не выходила за пределы нормальных значений. Установленная положительная умеренная корреляционная взаимосвязь между интенсивностью инвазии и длиной карапакса болотной черепахи позволяет прогнозировать более высокую интенсивность заражения в процессе онтогенетического развития рептилий.
Бесплатно
Почвенные беспозвоночные крупного промышленного центра
Статья научная
В работе приводятся результаты исследования почвообитающих беспозвоночных г. Нижнекамска, который является крупным промышленным центром (Республика Татарстан, Россия). Рядом с ним расположен Нижнекамский промышленный комплекс – конгломерат предприятий нефтехимической промышленности. Были изучены сообщества почвенной мезофауны в санитарно-защитной зоне этого комплекса (промышленная зона), окрестностях города (рекреационная зона) и в самом городе (селитебная зона). Животных отбирали на 16 участках, которые включали луга, сосняки, липняки и березняки. Всего взято 128 почвенно-зоологических проб, отловлено 1813 особей 24 таксонов мезофауны. Наибольшее таксономическое разнообразие педобионтов зарегистрировано в селитебной зоне (зарегистрирован 21 таксон), в промышленной и рекреационной зонах оно несколько меньше – соответственно 19 и 15 таксонов. Отмечены значительные колебания численности беспозвоночных в исследованных участках (от 52 до 518 особей/м2). Наибольшая численность мезофауны на открытых и лесных участках селитебной зоны (за счет доминирования насекомых на лугах и люмбрицид в лесах), в промышленной и рекреационной зонах она одинакова и ниже, чем в селитебной. Биомасса педобионтов также варьирует в широких пределах (от 4.4 до 149.3 г/м2) и также выше в селитебной зоне. Доминантами мезофауны были дождевые черви и жуки-щелкуны. Видовое богатство люмбрицид в лесных фитоценозах промышленной и рекреационной зон было наибольшим (по 6 видов). Биоразнообразие щелкунов выше на лугах промышленной и селитебной зон (по 3 вида). В целом обилие педобионтов в г. Нижнекамске выше средних показателей численности естественных сосновых и широколиственных лесов Республики Татарстан, что, видимо, связано с нехарактерными почвенными условиями для хвойных фитоценозов и с проявлением защитной реакции организмов на антропогенное воздействие. Это подтверждается также результатами дискриминантного анализа, показавшего, что структура сообществ педобионтов различается статистически значимо только между промышленной и селитебной зонами.
Бесплатно
Статья научная
Право на благоприятную окружающую среду – одно из главных прав человека, которое в развитых странах гарантируется основным законом государства и может быть реализовано различными методами, непротиворечащими законодательству страны. К одному из способов его реализации, хорошо зарекомендовавшему себя в международной практике, относится объединение граждан, заинтересованных в повышении качества окружающей среды, в некоммерческие или неправительственные организации и проведение природоохранных мероприятий. Однако, на практике человек, склонный активно защищать свои экологические права, может столкнуться с рядом законодательных препятствий. В настоящей статье осуществляется сравнение административно-правового статуса субъектов экологического права в России и Финляндии с целью выявить недостатки в его урегулировании.
Бесплатно
Предварительная характеристика качества воды малых рек лесной зоны Омского Прииртышья
Статья научная
По материалам исследований гидрохимии и фитопланктона малых рек лесной зоны Омского Прииртышья (2020 г.) установлен трофический статус и качество вод. Воды исследованных рек пресные, относятся к гидрокарбонатному классу, кроме р. Ибейка, воды которой солоноватые, относятся к хлоридно-гидрокарбонатному классу. Активная реакция вод находится в щелочном интервале. Содержание общего фосфора не превышает показателей, соответствующих незагрязненным природным водам. Содержание различных форм азота не превышает ПДК. Качество вод по БПК5 в правобережных притоках р. Иртыш колеблется от 2-го до 3-го класса, в левобережных отмечено превышение норматива БПК5 и 4-й класс качества вод. По показателю ХПК воды р. Степановка относятся к 4-му классу «загрязненная», воды остальных рек - к 3-му классу качества вод «удовлетворительной чистоты». В составе фитопланктона найдено 74 видовых и внутривидовых таксона водорослей из шести отделов: Cyanoprokaryota - 9, Dinophyta - 1, Euglenophyta - 12, Bacillariophyta - 22, Chlorophyta - 23, Chrysophyta - 1. По видовому составу в фитопланктоне левобережных притоков Иртыша преобладают диатомовые, эвгленовые и зеленые водоросли, в правобережных - зеленые и диатомовые водоросли. Показатели численности и биомассы фитопланктона исследованных рек варьируют в значительных пределах: численность от 0.47 до 3.14 млн кл./дм3, биомасса от 0.15 до 10.92 г/м3. В состав доминантов входят нитчатые цианопрокариоты и мелкоклеточные зеленые водоросли. Трофический статус обследованных рек колеблется от олиготрофной до политрофной категории, качество вод по биомассе фитопланктона варьирует от 2-го класса «чистая» до 4-го класса «загрязненная».
Бесплатно
Статья научная
Основная цель исследования состояла в сравнении географически обусловленных адаптивных характеристик гнезд, определяющих эффективность теплоизоляции, на примере гнезд певчих дроздов (Turdus philomelos) на севере и в центре гнездового ареала. Материал собран в течение полевого сезона 2015 г. в Карелии (64º27’N, 30º17’E) и в 2016 г. в Мордовии (54º44’N, 45º30’E). На первом этапе исследования оценивали и сопоставляли основные размерные параметры и массу гнезд, а также расчетные величины – объем и плотность конструкций из разных частей ареала. На втором этапе проводили сравнительный анализ распределения тепловых полей по поверхности гнезд при предварительном прогреве внутренней части сферическим термостатом, что позволило провести прямое сравнение теплоизоляционных характеристик всех построек. Согласно полученным данным массовые и размерные характеристики гнезд в центре и на севере ареала статистически не различались, за исключением такого параметра, как высота гнезда. Высота гнезд на севере за счет увеличения толщины дна была достоверно больше высоты гнезд в центре ареала. Объем гнезд на севере также оказался достоверно большим, чем в центре ареала. Последнее, ввиду отсутствия различий в массе, можно объяснить перераспределением материала в пределах постройки за счет увеличения толщины дна и выявленного уменьшения общей плотности конструкций северных гнезд, что приводит к повышению их теплоизоляционной эффективности по сравнению с гнездами из более южного района.
Бесплатно
Приловы камчатского краба при промысле донных рыб на юго-востоке Баренцева моря
Статья научная
В работе приведены данные о приловах камчатского краба при промысле донных рыб на юго-востоке Баренцева моря, в том числе, в закрытом для тралового лова районе и у его границ. Проанализировано влияние промысла донных рыб на распределение камчатского краба. Показано, что интенсивный рыбный промысел способствует увеличению плотности скоплений крабов, вероятно, привлекаемых в эти районы отходами судовой рыбообработки.
Бесплатно
Применение гамма-спектрометрии для выявления техногенного загрязнения почвы ураном
Статья научная
В настоящей работе рассмотрены методы выявления техногенной составляющей урана в почве на основании анализа отношения удельной активности 238U к удельной активности других природных радионуклидов. Существенный сдвиг в равновесии между 226Ra и 238U позволяет сделать предположение о наличии внешних причин изменения удельной активности радионуклидов в цепочке распада. В случаях достоверного определения удельной активности 235U техногенное поступление урана подтверждается существенным отличием отношения 238U/235U от 21.7. В образцах почвы с низким содержанием 235U подтвердить предполагаемое дополнительное содержание урана позволяет анализ отношений 238U/232Th, 238U/40K. Оценить продолжительность формирования техногенного загрязнения почвы возможно по значениям удельной активности 137Cs.
Бесплатно
Применение метода анализа иерархий к характеристике экотроп в национальном парке «Паанаярви»
Статья научная
В работе проводится детальный иерархический анализ трех экологических троп на территории НП «Паанаярви»: на водопады Мянтюкоски и Кивакаккоски и на гору Киваккатунтури. Определяется наиболее интересная для школьников тропа - тропа на водопад Мянтюкоски. Выявляется наиболее приоритетный критерий для школьников при оценке ими данных экотроп - эстетическая ценность.
Бесплатно
Статья научная
Искусственный интеллект (ИИ) все глубже проникает в экологическую науку. Наиболее стремительно это проявляется в исследованиях на основе изображений, например, с дронов или фотоловушек. В настоящем обзоре рассматривается современное развитие исследований с фотоловушками в области применения технологий ИИ, а именно компьютерного зрения и глубокого обучения. Вкратце рассмотрены основные понятия машинного обучения (Machine Learning, ML) и глубоких нейронных сетей, необходимые современному биологу и экологу для понимания обработки и анализа изображений. Разобраны возможности применения ИИ для распознавания образов и поиска объектов на изображениях. Приводится обзор современного программного обеспечения с применением технологий компьютерного зрения и машинного обучения для распознавания фотографий и видеоизображений с фотоловушек, а также краткий обзор открытых наборов данных для обучения ML-моделей. В общем виде рассмотрены восемь ML-программ: MegaDetector, EcoAssist, MLWIC2, Conservation AI, FasterRCNN+InceptionResNetV2, DeepFaune, ClassifyMe, а также первая отечественная разработка от Московского физико-технического института. На основе исследований с фотоловушками в Центрально-Лесном заповеднике проведено тестирование программ, выявлены их преимущества и недостатки. В заключение обсужден потенциал применения ИИ в современных исследованиях с фотоловушками. Настоящий обзор будет полезен как биологам и экологам для общего знакомства с нейронными сетями и их применением в области распознавания образов на изображениях, так и ML-специалистам и программистам для понимания применимости ML-моделей в экологической науке и возможностей их обучения на больших массивах данных.
Бесплатно
