Статьи журнала - Принципы экологии
Все статьи: 541
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
Принцип эмерджентности в экологии
Статья научная
Эмерджентными свойствами обычно считают немногочисленные особенные качества объектов, резко отличающие сами объекты от слагающих их частей. Логический анализ показывает ограниченность этой точки зрения, связанной с приданием понятию «система» онтологического содержания. C методологической точки зрения все качества объектов природы оказываются эмерджентными и число их бесконечно. Эмердженция оказывается характеристикой исследователя, который подробно рассматривает лишь некоторые свойства вещей, привлекшие его внимание. Принцип эмерджентности — это логический метод исследования ярких «системных качеств» с опорой на знание о свойствах и связях между элементами системы; между системой и объектами ее среды. Ключевым моментом является поиск неких «зачаточных» свойств компонентов системы, которые при взаимодействии между этими компонентами существенно усиливают степень своего проявления и становятся эмерджентными «системными» свойствами.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются методы анализа данных исследования, включающего неустранимые переменные, связанные как с откликом, так и с основным действующим фактором (конфаундеры). Учет влияния таких переменных на отклик возможен либо на этапе планирования эксперимента, либо при анализе полученных данных. Несмотря на то что эти подходы считаются одинаково эффективными, имеются веские основания ограничить область применения регрессионных моделей только случаем ковариационного анализа с хорошо известными условиями его корректного применения. В качестве обоснованного метода учета влияния конфаундеров авторы рассматривают стандартизацию путем стратификации, с результатами применения которой сравниваются результаты, полученные с помощью логистической регрессии и ковариационного анализа. Для автоматизации процедуры стандартизации предложена программа, доступная на сайте Института промышленной экологии УрО РАН.
Бесплатно
Статья научная
Известная система единиц экологического (биономического) районирования береговой зоны и шельфа отображает глобальные особенности природы океана, где исходными единицами районирования служат морские экорегионы. Каждый экорегион - это региональный морской бассейн (море) со сложенными своеобразными природно-климатическими условиями и факторами: солнечная радиация, рельеф побережья (берега, дна), теплообмен поверхности моря с атмосферой и адвекция морских масс, переносимых течениями и волнами. Вопросы теории и практики требуют разработки единиц детального районирования морских экорегионов. На практике принципы ландшафтно-биономического районирования основываются на использовании трех его систем единиц: морфоструктурное строение берегов, географическая зональность и вертикальная поясность. Каркасом районирования служат береговые морфоструктуры, которые располагаются вдоль побережий морского бассейна. Они определяют выделение морфоструктурных областей и районов, которые различаются по знаку унаследованных новейших и современных тектонических движений. В свою очередь внутренняя геодинамика формирует берега продольного и поперечного типов и поверхности грунта (твердые, рыхлые). Вертикальными подразделениями в береговой зоне являются литораль и сублитораль, которые подразделяются на этажи и ступени, отражающие биологическое разнообразие донных биоценозов. Широтные географические зоны поверхности моря разделяют его на границы изотермой 5 °C. Предложенная система единиц районирования позволяет отобразить детальные особенности биономических условий и связанное с ними биологическое разнообразие, которое варьируется видами в пределах береговой зоны с юго-запада на северо-запад исследуемого моря. Данная статья посвящена принципам ландшафтно-биономического районирования береговой зоны и шельфа на примере северо-западной части Японского моря.
Бесплатно
Приспособления разных эктотермных животных к глобальным изменениям климата
Статья научная
В статье анализируются данные о термобиологических характеристиках активности и тепловой выносливости у беспозвоночных и позвоночных животных, о связи между этими группами показателей и об их возможном значении в адаптациях к глобальным изменениям климата. У животных, которые слабо регулируют температуру тела (многие беспозвоночные, особенно малоподвижные и сидячие, и низшие хордовые), термобиологические характеристики активности (подвижности, если она есть) и показатели терморезистентности клеток, тканей или организма в целом очень тесно связаны с температурными условиями внешней среды. Такие животные безальтернативно оказываются в условиях с меняющимися температурами и, чтобы выжить, адаптируются к ним биохимическими или физиологическими способами. У свободно передвигающихся животных, которые с помощью поведенческих реакций активно регулируют температуру тела, более или менее успешно удерживая ее в физиологически необходимых границах (многие насекомые, позвоночные – некоторые амфибии, все рептилий и теплокровные), термобиологические характеристики активности связаны с тепловыми характеристиками внешней среды намного слабее, потому что поведенческие регуляторные механизмы нивелируют взаимодействие между ними. За счет разнообразных механизмов модификации пространственно-временно́й структуры активности эти животные могут эффективно сохранять достаточно узкие параметры термального гомеостаза в очень широком спектре внешних температурных условий. У таких животных даже глобальные изменения климата могут неоднозначно влиять на их адаптивные возможности. Таким образом, проблема влияния глобального потепления не имеет простого решения, поскольку многие физиологические свойства и реакции различных организмов, связанные с температурой, не всегда несут однозначную адаптивную нагрузку. Для разрешения этих проблем можно сформулировать ряд важных вопросов, которые требуют ответов. Каким образом при потеплении климата отбор может отсеять менее термофильные виды рептилий, если они разнообразными поведенческими приемами нивелируют влияние температурных условий на организм, эффективно сохраняя в относительном постоянстве характеристики термального гомеостаза в широком спектре внешних условий? Имеют ли какое-то значение в адаптации к потеплению климата такие вроде бы важные свойства, как термобиологические характеристики активности и тепловая резистентность для животных с хорошо развитой поведенческой терморегуляцией? А если это для них важно, то по каким причинам и как это может работать? Ответы на эти вопросы еще только предстоит найти.
Бесплатно
Проблемы диагностики аварийности деревьев в урбанизированной среде
Статья научная
Выявление аварийных деревьев является актуальной практической задачей, которая в первую очередь значима для условий урбанизированной среды. Методическая база для решения данной задачи начала формироваться достаточно давно, но в силу биологических ограничений данный вопрос не может быть решен однозначно и в настоящее время. В статье рассматриваются существующие подходы к выявлению аварийных деревьев, обсуждаются биологические предпосылки их использования и возможные ограничения. Показано, что аварийность деревьев может обуславливаться рядом экологических и физиологических условий, среди которых наиболее велико практическое значение уровня развития скрытой стволовой гнили. Однако парусность кроны и характер ветровой нагрузки на ствол дерева в ландшафтном комплексе могут обуславливать разную аварийность ствола при одинаковом уровне динамической ветровой нагрузки. Аварийность дерева слабо связана с его лесопатологическим состоянием, для полноценного выявления аварийных деревьев возможна только инструментальная диагностика. Обсуждаются методы инструментальной диагностики, методы снижения аварийности. В качестве характерного примера приводятся результаты выявления аварийных деревьев в одном из парков Московской области по данным диагностики уровня развития стволовой гнили с помощью бурава Пресслера.
Бесплатно
