Статьи журнала - Принципы экологии
Все статьи: 483
Сравнение параметров терморегуляции обыкновенного ужа и обыкновенной гадюки
Статья научная
Рассмотрены параметры терморегуляции двух симпатрических видов широко рапространенных змей: гадюки обыкновенной (Vipera berus L.) и ужа обыкновенного (Natrix natrix L.). Произведен анализ уникальных данных, полученных путем непрерывной регистрации температуры тела рептилий логгерами. Расчет параметров произведен по оригинальной авторской методике и включает 6 показателей: максимальная высшая температура, максимальная типичная температура, медианная температура активности, температура во время баскинга, сумма температур, минимальная температура. Четыре из шести показателей у гадюки значимо выше, чем у ужа. Гадюка обнаруживает большую терпимость к низким температурам, но в то же время является более теплолюбивым видом, чем уж. Малоподвижная гадюка эффективно аккумулирует тепло, тогда как постоянная спонтанная активность ужа не позволяет ему достигать высоких значений температуры тела.
Бесплатно
Статья научная
На Кольском полуострове наиболее распространены торфяные болотные почвы и Al-Fe-гумусовые подзолы (по классификации WRB соответственно Cryic Ombric Fibric Histosols и Folic/Histic Albic Podzols), однако сравнения уровня их загрязнения тяжелыми металлами (ТМ) никогда не проводилось. Цель данной работы - сравнительный анализ уровня загрязнения ТМ верхних горизонтов торфяных болотных почв и Al-Fe-гумусовых подзолов в зоне воздействия медно-никелевого комбината. Почвенное опробование проведено в 37 близко расположенных местообитаниях (лесных и болотных) для каждого типа почв, находящихся в зоне воздействия атмосферных выбросов комбината «Североникель» (Мурманская обл.). Валовое содержание Ni и Cu в пробах почв определено методом атомно-абсорбционной спектрометрии после их растворения в смеси концентрированных кислот HNO3 и HCl. Статистическая обработка результатов анализа почв проведена в пакете Statistica 12 с использованием непараметрических критериев Краскела - Уоллиса, Манна - Уитни и Вилкоксона. Установлено, что оба типа исследуемых почв значимо не различаются по валовому содержанию ТМ в верхних горизонтах почвенного профиля. Уровень загрязнения сравниваемых почв определяется расстоянием от источника загрязнения, розой преобладающих ветров и орографией местности. Содержание Ni практически во всех образцах почв превышает концентрацию Cu, что обусловлено превышением объемов атмосферных выбросов техногенных соединений Ni по сравнению с содержанием в них соединений Cu. Фитотоксичность обоих типов исследуемых почв варьирует в широких пределах: от ее полного отсутствия до высокой и очень высокой степени. При одинаковом уровне загрязнения почв ТМ болотные местообитания более благополучны вследствие лучшей обеспеченности влагой болотных почв.
Бесплатно
Статья научная
Существует статистическая связь между сокращающимся количеством выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников и смертностью населения Петрозаводска за период с 2000 по 2012 гг. Улучшение демографических показателей статистически достоверно связано с уменьшением общей массы выбросов, а также выбросов отдельных загрязняющих веществ – оксида углерода и диоксида серы. Исключение представляют показатели смертности от новообразований, статистически связанные с количеством выбросов оксидов азота. До 2004 г. эти показатели снижаются, а затем растут со значительными флуктуациями. Влияние выбросов загрязняющих веществ на показатели смертности может усиливаться или ослабляться ветровым режимом, в частности повторяемостью северо-западного направления ветра, который определен как экологически значимый при перемещении загрязнителей.
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена проблеме гибели редких дневных хищных птиц на низковольтных линиях электропередачи на территории степного и полупустынного Волго-Уральского региона в пределах Астраханской, Волгоградской, Саратовской, Самарской и Оренбургской областей Российской Федерации. В период с 2010 по 2021 г. удалось собрать данные о гибели более 200 дневных пернатых хищников в районе исследования и установить точные GPS-координаты для 136 жертв поражения электротоком. На необорудованных птицезащитными устройствами линиях электропередачи в Волго-Уральском регионе гибнут представители семи видов краснокнижных хищных птиц. К данным видам относятся курганник Buteo rufinus, змееяд Circaetus gallicus, могильник Aquila heliaca, степной орел Aquila nipalensis, орлан-белохвост Haliaeetus albicilla, кобчик Falco vespertinus и степная пустельга Falco naumanni. Выявлено крайне неравномерное распределение погибших птиц в районе исследования и обнаружена достаточно четкая привязка погибших птиц к границе с Республикой Казахстан. Краснокнижные орлы, орланы и мелкие соколы погибали от удара электротоком в пределах 0.78-114.96 км от границы с Казахстаном, в среднем на расстоянии 18.29 ± 1.64 км (n = 136). При этом 90 % всех птиц гибло в пределах сравнительно узкой приграничной полосы шириной 40 км. Общее количество погибших птиц в диапазонах 0-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100 и 100-120 км достоверно отличалось между собой средними значениями рангов (тест Фридмана: χ2 = 26.15, df = 5, p = 0.00008, n = 7). При попарном сравнении диапазонов расстояний достоверные различия в количестве погибших птиц появлялись уже между интервалами 0-20 км и 40-60 км (тест Вилкоксона: Z = 2.37, p = 0.02, n = 7) и далее сохранялись на уровне р = 0.02 при увеличении расстояния до границы. Подобное притяжение птиц к казахской границе в пределах российской территории можно объяснить снижением антропогенной нагрузки и фактора беспокойства на фоне улучшения кормовой базы (увеличение количества грызунов и саранчовых на пастбищах и залежных землях) в приграничной зоне. Полученные данные позволяют рекомендовать приоритетную изоляцию птицеопасных линий электропередачи, в первую очередь находящихся в пределах 0-20 и 0-40 км от границы.
Бесплатно
Стратегия миграции молодых зарянок Erithacus rubecula на востоке Русской равнины
Статья научная
В 2015-2019 гг. в долине реки Сысола проведен отлов паутинными сетями для определения параметров миграционной остановки молодых зарянок в условиях таежной зоны на востоке Русской равнины. Всего в анализ было включено 188 птиц. Установлено, что мигрирующих молодых зарянок условно можно разделить на две группы. Первая группа - транзитные особи, которые, не задерживаясь, покидают остановку в день прибытия. Ко второй группе отнесены особи, которые совершают остановки на длительный срок, в среднем на 3.04 ± 0.57 дня. Для птиц обеих групп выявлено изменение массы тела и скорость жиронакопления в течение суток и на протяжении всей миграционной остановки. Птицы из первой группы имеют незначительные жировые резервы, которые позволяют им совершать миграционные броски длительностью в среднем 5.30 ± 0.20 часа. Зарянки из второй группы за период остановки лишь незначительно увеличивают свои жировые резервы со скоростью 0.31 г в сутки и к моменту отлета способны совершать беспосадочные перелеты длительностью в среднем 5.8 ± 0.74 часа. Особи, принимающие решение об остановке, оказываются в оптимальных условиях, в которых сохраняют свои энергетические резервы и при более длительных остановках могут их увеличить и совершить более длинные миграционные броски. В результате в период осеннего пролета на протяжении значительной части европейского ареала распространения исследованного вида отмечена единая стратегия поведения зарянок на миграционных остановках.
Бесплатно
Структура летних поселений Myotis daubentonii (Chiroptera) на юго-востоке Среднего Урала
Статья
Бесплатно
Статья научная
Выявление общих принципов сборки природных сообществ является фундаментальным вопросом экологии сообществ. К настоящему времени сформулированы четыре парадигмы, в рамках которых изучается структура метасообщества и факторы, ее обеспечивающие. Среди важнейших процессов, влияющих на структуру метасообщества, выделяют случайные процессы, процессы, детерминированные внешней средой, и процессы, детерминированные биотическими взаимодействиями. В данной статье рассматривается роль экологических градиентов, неэкологических пространственных процессов и межвидовой конкуренции в формировании структуры сообществ птиц на границе тайги и лесостепи Зауралья. В период с 2000 по 2011 год были собраны сведения о видовом составе гнездящихся птиц 17 сайтов. Описание структуры метасообщества проводилось с использованием метода анализа элементов структуры метасообщества – EMS. Для выделения основных экологических градиентов использовался метод главных компонент. Для оценки влияния неэкологических пространственных процессов проводился корреляционный анализ сходства видового состава сайтов и расстояния между этими сайтами. Роль конкуренции изучалась за счет сравнения дисперсии различий размеров тела птиц, как в пределах отдельных сайтов, так и в пределах регионального пула видов. Для статистический проверки гипотез наблюдаемые индексы сравнивались со случайными, рассчитанными с помощью фиксированной нулевой модели (FF). Ведущим процессом формирования структуры метасообщества птиц на границе тайги и лесостепи Зауралья является сортировка видов вдоль экологических градиентов. Структура метасообщества птиц в районе исследований в пределах наименее измененных антропогенной деятельностью сайтов соответствует глисоновскому градиенту. Глисоновская структура метасообщества хорошо коррелирует с основным экологическим градиентом. Вложенность сообществ не выявлена. Гипотеза о роли межвидовой конкуренции не подтверждается. Минимальные различия размеров тела птиц не выявлены. Для отрядов Passeriformes и Falconiformes характерна агрегация размеров тела. Роль пространственных процессов в формировании населения птиц не существенна. Корреляция между сходством видового состава и расстоянием между сайтами не значима.
Бесплатно
Структура разнообразия коллембол южных тундр в разных масштабах исследования
Статья научная
Для лучшего понимания закономерностей распространения микроартропод и определяющих их факторов нами было изучено разнообразие почвенных ногохвосток по уровням пространственной иерархии местообитаний в тундровых экосистемах (Большеземельская тундра). Изменение видового разнообразия (α и β) и структуры сообществ коллембол было проанализировано в 96 образцах из трех микробиотопов (мхи, лишайники и смешанные образцы) двух типов тундр (кустарниковая и кустарничковая) с использованием процедуры аддитивного парционирования. α- и β-разнообразие оценивали на уровне ландшафта, типа тундры, микробиотопа и пробы. Всего зарегистрировано 65 видов, что сопоставимо с богатством локальных фаун восточно-европейских тундр. Показано, что факторы, связанные с типом тундры, микробиотопа и неоднородностью распределения видов на уровне проб, вносят относительно одинаковый вклад в видовое разнообразие коллембол. В то же время результаты исследования подтверждают важность изучения микробиотопов (особенно лишайниковых куртин) в тундрах для поддержания разнообразия коллембол. Установлено, что вклад α- и β-разнообразия на уровне микробиотопов в общее видовое богатство (γ) может быть равнозначным, что служит дополнительным доказательством необходимости отбора проб под разными функциональными группами растений в различных пространственных масштабах. В целом полученные данные свидетельствуют о том, что разнообразие коллембол южных тундр характеризуется как β-доминантное на всех уровнях ландшафтной иерархии, что свидетельствует о том, что внешние факторы превалируют над внутренними при формировании сообществ коллембол.
Бесплатно
Статья научная
Дана комплексная оценка состояния и популяционной структуры одного из наиболее уязвимых подвидов горных баранов Центральной Азии - казахстанского архара. Показано, что плотность архаров в среднем по территории Казахского мелкосопочника составляет 0.28 ± 0.02 ос./км2. Отмечены прямые зависимости плотности от площади и высоты горных массивов, что определяется их лучшими кормовыми и защитными свойствами. В популяции по всем горным массивам преобладают взрослые самки (в среднем 44.28 ± 3.07 %), количество самцов старше 2 лет и сеголеток примерно равное (23.52 ± 2.58 % и 21.00 ± 3.82 % соответственно), наименьшей половозрастной группой являются годовалые животные (9.33 ± 0.62 %). Самцы доживают до 15 лет, тогда как самки - до 18, что объясняется выборочным отстрелом самцов. Доля самцов в популяции начинает резко снижаться с 4-летнего кластера. Относительно высокие показатели удельной смертности характерны для сеголеток и животных старших возрастных групп, наименьшие - для молодых животных в возрасте 1-4 года. Параметры структурной организации популяции казахстанского архара находятся в тесной взаимосвязи между собой и отражают текущее состояние популяций в конкретных условиях среды. Естественные причины, формирующие и поддерживающие определенную структурную организацию каждой локальной группировки, связаны с кормовыми и защитными условиями территории. В настоящее время определяющее влияние на популяцию оказывает комплекс факторов антропогенной природы - трофейная охота, браконьерство, степные пожары, выпас домашних животных и др.
Бесплатно
Статья научная
Изучены анатомические и физиологические особенности двух видов Umbilicaria deusta и U. hyperborea на территории южной Карелии: урочище «Чертов стул» – Петрозаводский городской округ, и отработанный карьер малинового кварцита – Прионежский район. Установлено, что вид U. deusta показал морфологическую изменчивость при функциональной стабильности параметров пигментного фотосинтетического аппарата. Вид U. hyperborea наряду с морфологической проявил и функциональную вариабельность за счет значительного варьирования всех показателей фотосинтетического аппарата. Это позволило выявить два пути в адаптации у исследованных видов рода Umbilicaria к факторам среды. Адаптация лишайника по пути изменения структуры микобионта – структурная адаптация у вида U. deusta. И структурно-функциональная, связанная с варьированием и анатомических структур, и количественных показателей фотосинтетического аппарата фотобионта у вида U. hyperborean, для которого приспосабливаемость к условиям среды обеспечивают оба симбионта.
Бесплатно
Сходство и различие пойменных орнитокомплексов Урала и Приамурья на примере трех заповедников
Статья научная
В работе проведено сравнение сообществ птиц на речных участках пойм р. Вишеры (Северный Урал) и рек Селемджа и Горин (Амурская область, Хабаровский край). Выявлено достаточно высокое сходство по видовому составу между Уральскими и Приамурскими участками (Is 0.48 и 0.46) и низкое перекрывание по обилию (Isc 0.19 и 0.14). Доля представителей отряда воробьинообразных во всех трех сравниваемых участках составила 75–78 %. По результатам факторного анализа различия проявились в высокой значимости семейств вьюрковых, славковых и отряда ржанкообразных на Вишерском Урале, в большой значимости семейств овсянковых, мухоловковых, синиц и отряда дятлообразных в Приамурье. Сравнение орнитокомплексов приречных участков пойм Вишерского Урала и Северного Приамурья показало, что структурные различия сообществ в первую очередь определяются разницей регионов по широте. Удаленность Вишерского заповедника от зоны широколиственных лесов проявляется в доминировании здесь экологически не связанных с ними таксонов: вьюрковых, славковых и ржанкообразных. Высокая значимость в Приамурье овсянок, мухоловок и других дендрофильных видов связана с более южным расположением и распространенностью широколиственных лесов в регионе. Эти различия регионов наглядно отражаются в значениях индекса полидоминантности: в наиболее северном – Вишерском – заповеднике они минимальные, в самом южном – Комсомольском – они максимальные. Меридиональные различия между орнитокомплексами проявляются в видовом составе сообществ, причем среди околоводных птиц эта разница минимальна.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен сравнительный анализ таксономического состава населения литорального макрозообентоса двух заливов Белого моря. Показано, что особенности хорологического размещения литоральных беспозвоночных в исследованном регионе соответствуют специфике местных экологических условий, главным из которых является гидрологический режим водных масс, определяющий эдафические условия и температурно-солевой режим мелководий. Сообщества литоральных беспозвоночных животных в Кандалакшском и Онежском заливах Белого моря образуют самостоятельные биохорологические фаунистические комплексы.
Бесплатно
Таксономически значимые особенности облика лося Западной Сибири в связи со структурой их мтДНК
Статья
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена изучению хода зимней спячки длиннохвостого суслика в условиях среды, близких к естественным, и выявлению механизмов влияния температуры среды на формирование ритмов зимней спячки. Проведены непрерывные наблюдения за температурой тела четырех особей Spermophilus undulatus в спячке с термографов DS-1922L, имплантированных внутрибрюшинно. Условия зимовки и спячки были максимально приближены к естественным в природной среде. Спячка проходила в подземелье мерзлотной лаборатории Института мерзлотоведения СО РАН (г. Якутск) в условиях вечномерзлого грунта на глубине 16-18 м. Впервые отмечены периоды гипотермии около и более 20 сут. 94-95 % времени суслики находились в состоянии гипотермии. 58-68 % бюджета времени спячки животные имели температуру тела 0о и ниже. С привлечением полученных ранее данных рассчитаны зависимости температуры тела от температуры среды у сусликов в состоянии гипотермии, зависимости продолжительности интервалов гипотермии от температуры тела и температуры среды.
Бесплатно
Теоретическая экология и теория информации: некоторые объединяющие принципы
Статья научная
В статье рассматривается ряд понятий, величин и законов, пришедших в экологию из физики и информатики и получивших широкое распространение благодаря их глубокому смысловому содержанию. Хотя важность информационных процессов для реализации экологических функций сегодня широко признана, фундаментальные принципы теории информации недостаточно отражены в теоретической экологии. Обзор построен вокруг ряда вопросов о роли, которую информация может играть в экологических системах. При этом обсуждается два аспекта информации, которые отражают ее двойную роль: синтаксическая информация (процессы, которые кодируют, фильтруют и обрабатывают информацию, хранящуюся в экологической структуре) и семиотическая информация (связана со структурами и их контекстом). В итоге экологические объекты представляются как открытые термодинамические системы, получающие извне информационную и негэнтропийную «подпитку» для упорядочивания собственной структуры.
Бесплатно
Тепловые адаптации рептилий и механизмы их формирования
Статья научная
В статье рассматриваются основные элементы понятийного аппарата и другие аспекты термобиологии рептилий, которые необходимо учитывать при рассмотрении проблемы их термальных адаптаций. В статье определены различия между понятиями «термобиологические особенности» и «термальные адаптации», которые в литературе часто используются как синонимы. Показано, что в адаптации рептилий к внешним условиям большое значение имеет комплекс термофизиологических показателей и реакций, определяющий условия реализации полной активности. Связь между термофизиологическими показателями рептилий, описывающими условия реализации полной активности, и характеристиками природных условий среды не всегда однозначна. Между ними существует важный посредник – системы поведенческой и физиологической терморегуляции – который существенно нарушает однозначность этой связи. Благодаря системам терморегуляции (в основном поведенческой) мезофилы могут успешно обитать в регионах с жарким климатом, а в холодных климатах могут жить рептилии, которым регулярно необходим нагрев тела до 30–34 ˚C. Анализируется значение поведенческих регуляторных реакций, физиологических температурно зависимых, терморегулирующих и терморегулируемых реакций в комплексе термальных адаптаций рептилий. Показано ключевое значение комплекса термофизиологических, стабильных (неизменных ни географически, ни сезонно), терморегулирующих показателей гомеостаза (физиолого-экологической матрицы) в адаптации рептилий к природно-климатическим условиям регионов обитания. Описаны механизмы формирования пространственно-временных структур суточной и сезонной активности и регулирования эндогенных сезонных циклов питания и размножения. Показано, что индивидуальные адаптации к условиям термальной среды происходят у рептилий преимущественно не за счет модификации термофизиологических характеристик, а благодаря тонкой подстройке пространственно-временных структур суточной и сезонной активности с помощью поведенческих регуляторных реакций, позволяющих сохранить неизменными показатели гомеостаза, входящие в комплекс физиолого-экологической матрицы. При этом основная задача индивидуальных термальных адаптаций – сохранение показателей термального гомеостаза в разных условиях среды. В изучении термобиологии рептилий предлагается сменить акцент с исследования пластичности термобиологических характеристик на изучение стабильности видоспецифичного комплекса физиолого-экологической матрицы и приемов сохранения этой стабильности в разных условиях среды.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются термодинамические характеристики муссонных тропических лесов национального парка Каттьен, рассчитанные по 19 срокам съемки спутников семейства Landsat с 2000 по 2018 г. Методом главных компонент получены инварианты (параметры порядка) отдельных переменных и системы в целом и на их основе выделены типы термодинамической системы, соответствующие основным типам ландшафтного покрова территории. Показано существование двух режимов работы системы: конец влажного сезона и конец сухого сезона.
Бесплатно
Территориальная неоднородность лихенобиоты Западной Сибири (в сравнении с другими сообществами)
Статья научная
Для Западной Сибири, включая ее горную часть, составлены классификации лишайников и лихенофильных грибов по сходству в распространении, а также по неоднородности их сообществ. Выявлено три надтипа распространения видов (Тундровый, Лесной и Степной) и восемь надтипов их сообществ. В первый из них вошли лихенобиоты высокогорных лугов, тундр, кустарников, во второй – редколесий, лесов (кроме степных), лугов и болот среди них (кроме лесных лугов и лесостепных болот). К третьему надтипу отнесены лихенобиоты горных лесных лугов; к четвертому – луговые степи и сосняки в их пределах; к пятому – вторичные мелкодерновинные степи; к шестому – преимущественно настоящие степи; к седьмому – лесостепные болота и к восьмому – галофитные сообщества. Основные тренды изменчивости лихенобиот коррелируют с зональной и высотной теплообеспеченностью, облесенностью, аридизацией, заболоченностью и засоленностью местности. Общая (множественная) оценка связи с выявленными факторами учитывает 75 % дисперсии матрицы коэффициентов сходства сообществ по 61 биотопу. Совместно с природными режимами (неразделимыми сочетаниями факторов) доля объясненной дисперсии матрицы сходства достигает 90 % (множественный коэффициент корреляции 0.95). По всей Западной Сибири сопоставлена неоднородность лихенобиоты и сообществ земноводных, пресмыкающихся, птиц и мелких млекопитающих. Аналогичное сравнение с дифференциацией экосистем по биомассе растений, гумусу почв, морт- и подземной фитомассе, со структурой населения наземных беспозвоночных и позвоночных, а также с общей классификацией экосистем по всем перечисленным признакам выполнено отдельно по Западно-Сибирской равнине, охватывающей 93 % всей площади Западной Сибири.
Бесплатно
Технология биоочистки производственных сточных вод от отработанных смазочных (моторных) масел
Статья научная
Для очистки производственных сточных вод, загрязненных полусинтетическим (Shell Helix HX7 Diesel 10W-40) и минеральными (И-40А, соляровое) маслами, спроектирован и создан распылительно-отстойный биореактор (РОБ) колонного типа с тремя равными зонами: 1–2 – зоны распыления, иммобилизации углеводородокисляющих микроорганизмов (УОМ) и интенсивной биодеструкции загрязнений; 3 – зона отстоя и частичного биоокисления остаточных загрязнений. Используя РОБ в качестве основного аппарата, мы разработали биотехнологическую схему очистки со следующими сооружениями: приемник-осветлитель сточной жидкости, усреднитель-смеситель, биореактор, вторичный отстойник, дозаторы подачи УОМ, биогенных элементов и индуцирующих соединений, насос подачи сточной жидкости, откачка очищенной воды в усреднитель-смеситель, а биомассы микроорганизмов в дозатор. Установлено, что при непрерывном режиме очистки сточной жидкости с отработанными смазочными маслами 25, 50, 75, 100 и 200 мг/дм3 в РОБ со скоростью 0.7–0.8 л/мин (при давлении потока до 3.0 атм.), обеспечении температуры среды от 19 до 26 ºС, рН – от 6.0 до 8.0, исходного содержания растворенного кислорода 1.5–3.0 мг/дм3, биогенных элементов в пределах 20–50 мг/дм3, индуцирующих веществ до 35 × 10 6 М, УОМ от 101 × 10 6 до 106 × 10 6 кл/см3 достигается очистка на 92.0–99.6 % (в зависимости от вида загрязнения). Остаточное количество масел в очищенном стоке укладывается в норму оборотного водоснабжения и отвода в открытые водные источники без ущерба их экологическому состоянию.
Бесплатно
