Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Оценка видового богатства паразитофауны рыб: экологический подход
Статья научная
Изучали биологическое разнообразие паразитофауны щуки в четырех местообитаниях северных озер Карелии. Построены кривые зависимости ожидаемого видового богатства от затраченного выборочного усилия (числа исследованных особей). Предложен универсальный подход к описанию динамики пополнения видового списка – поиск (путем комбинаторики) срединных значений между самой быстрой и самой медленной траекториями прироста видового богатства с последующей аппроксимацией логарифмической функцией. Анализ показал, что в число важнейших экологических факторов формирования богатства фауны паразитов данного водоема входят богатство инфрасообществ и возрастной состав выборки хозяина. Выборка объемом 15 экз. хозяина содержит не менее 80 % всех видов паразитарного сообщества.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье обсуждаются вопросы влияния строительства крупных гидрообъектов на состояние охотничьих угодий на затопляемых территориях. Проблема освещена на примере возведения Крапивинского гидроузла на реке Томь. Обсуждаются модели развития устойчивого охотничьего хозяйства на базе полиотраслевого территориального лесопользования. В частности, это касается водохранилищ и сопутствующих им гидроэлектростанций (ГЭС), поскольку это крупнейшие сооружения со значительным влиянием на животный мир на больших площадях. Целью настоящей работы является оценка воздействия строительства крупных гидрообъектов на состояние охотничьих ресурсов (на примере достройки Крапивинского гидроузла в Кемеровской области - Кузбассе). Установлено, что достройка Крапивинского гидроузла связана с потерями капитала и доходов в охотничьем хозяйстве Кемеровской области - Кузбасса, которые должны быть учтены, компенсированы и приняты во внимание при расчете коммерческой эффективности проекта. Результаты исследований устанавливают зоны затопления Крапивинского водохранилища, что является ориентиром для дальнейшего мониторинга состояния затопленных земель и других связанных с ними биологических ресурсов. Полученные результаты могут быть использованы для оценки и прогнозирования влияния других крупных низменных водоемов лесной зоны на природные ресурсы, в том числе (с определенными изменениями) водоемов Сибири и Дальнего Востока.
Бесплатно
Статья научная
Предложено использование пивной дробины в качестве источника ростовых веществ для ацетонобутилового сбраживания гидролизатов лигноцеллюлозного сырья с целью снижения себестоимости производства биобутанола и возможной утилизации отхода пивоварения. В серии опытов по оценке влияния пивной дробины на сбраживаемость углеводов штаммом бактерий Clostridium acetobutylicum АТСС 824 определены лимитирующая и ингибирующая концентрации пивной дробины в среде, которые составляют 2 и 20 об. % соответственно. Выявлена оптимальная доза пивной дробины, составившая 6 об. %. Установлено, что в ацетонобутиловом брожении может быть использована как свежая, так и закисшая пивная дробина.
Бесплатно
Оценка восстановления сообщества зоопланктона озера Чишмяле после мероприятий по экореабилитации
Статья научная
Озеро Чишмяле расположено в г. Казани, в районе с многоэтажной жилой застройкой. В 2010-х гг. озеро было полностью засыпано в связи с планируемой застройкой территории. Однако работы были прекращены, на участке наблюдалась аккумуляция поверхностных вод, что привело к повторному формированию малого водоема. В 2015 г. было принято решение восстановить озеро и создать сквер. Мероприятия по экореабилитации включали восстановление озера в прежних границах, создание искусственной подпитки водоема, укрепление берега с помощью габионов. Цель работы – оценить восстановление сообщества зоопланктона после осуществления мероприятий по экореабилитации. На протяжении вегетационных периодов 2016–2018 гг. измеряли физико-химические показатели воды, отбирали пробы зоопланктона. Полученные данные сравнивали с результатами исследований, выполненных до восстановления. Анализ космоснимков показал, что площадь вновь созданного водоема меньше ранее существовавшего на 46 %. Вода в озере имеет среднюю минерализацию, среда нейтральная. Выявлен дефицит растворенного кислорода в воде, развивающийся в июле – августе. В зоопланктоне за послереабилитационный период обнаружен 51 вид. Среднее число видов в пробе увеличилось с 4.8 ± 0.7 в 2016 г. до 7.9 ± 0.8 в 2018 г. Сравнение видового богатства до и после восстановления демонстрирует статистически значимое увеличение этого параметра. Количественные показатели зоопланктона в постреабилитационный период были низкими, средняя за вегетационный период численность изменялась по годам от 10.59 ± 3.15 до 40.24 ± 24.56 тыс. экз./м3, а биомасса – от 0.031 ± 0.010 до 0.098 ± 0.050 г/м3. Величины индекса видового разнообразия Шеннона были невысокими. Значения индекса сапробности соответствовали β-мезосапробной зоне. Таким образом, несмотря на положительные моменты, связанные с восстановлением озера и благоустройством прибрежной зоны, сообщества зоопланктона все еще отличаются невысоким видовым богатством, низкими количественными показателями.
Бесплатно
Статья научная
Описана методика обоснования экологического риска техногенного загрязнения водных объектов по результатам биоиндикации с использованием сообществ макрозообентоса. На первом этапе на основе статистических методов выполнялась оценка экстремальных значений гидрохимических показателей, при которых встречаемость каждого вида маловероятна. По этим данным моделировалось статистическое распределение чувствительности видов (SSD). Для иллюстрации методики использовались результаты многолетней гидробиологической съемки макрозообентоса на 102 малых и средних реках в бассейне Средней и Нижней Волги. Приведены пороговые значения восьми показателей загрязнения речной воды, обеспечивающие заданную допустимую вероятность экологического риска.
Бесплатно
Оценка лейкоцитарного состава крови гадюки обыкновенной Vipera berus из Самарской области
Статья научная
Изучены лейкоцитарные формулы периферической крови гадюки обыкновенной Vipera berus из Национального парка «Самарская Лука» и лесопарковой городской зоны г. Самары. Для гадюки обыкновенной из г. Самары, по сравнению с популяцией самарского правобережья (Национальный парк «Самарская Лука»), выявлено возрастание доли основных клеток агранулоцитарного ряда (азурофилов и лимфоцитов), свидетельствующее о повышении защитной функции крови. Установленные особенности лейкоцитарного состава связаны как с популяционно-генетическими особенностями, так и со спецификой среды обитания, накладывающей отпечаток на физиологическое состояние рептилий.
Бесплатно
Статья научная
С целью изучения поступления загрязняющих веществ в водные объекты с поверхностным стоком и поиска математических методов его расчета был предложен алгоритм исследования, согласно которому на первом этапе производится расчет объемов поверхностного стока и массы удельного выноса загрязняющих веществ с прибрежной территории (шириной 200 м), расположенной в районе изучаемого створа (с учетом характера подстилающей поверхности, климатических характеристик и др.); на втором этапе проводится химический анализ вод по приоритетным гидрохимическим показателям; на третьем - анализируются и сравниваются расчетные (с учетом разбавления реки) и фактические данные по приоритетным показателям. Алгоритм был применен при исследовании верхних створов Угличского водохранилища в районе г. Дубна и г. Кимры (д. Абрамово). В оценке вклада поверхностного стока с селитебных территорий использовались только приоритетные показатели: взвешенные вещества, нефтепродукты, ХПК. Данные химического анализа вод водохранилища были усреднены за 4 года наблюдения. Результаты, полученные расчетным методом, сравнены с фактическими данными лабораторного химического анализа вод. Произведена оценка массы годового поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с прибрежной территории. Показано, что сток с исследованных прибрежных территорий не единственный источник загрязнения в районе изученных створов. Учитывая характер застройки (преобладание индивидуальной жилой застройки без централизованной системы канализации, с выгребными ямами и септиками), существенный вклад в загрязнение вод может быть обусловлен неорганизованным стоком хозяйственно-бытовых вод, а также привнесением загрязняющих веществ притоками - водоотводными канавами, р. Кимрка и др.
Бесплатно
Статья научная
По результатам учетов птиц с 16 июля по 31 августа 1959–2005 гг. на территории всех природно-географических зон и подзон (с дробностью до группы ландшафтов) на Западно-Сибирской равнине в пределах Российской Федерации оценены распределение и численность тундряной и белой куропаток.
Бесплатно
Статья научная
По материалам исследований в 2019 г. фитопланктона российского участка трансграничной реки Иртыш (среднее и нижнее течение) установлены видовой состав, таксономическая структура, распределение обилия фитопланктона по течению реки. Основу видового богатства фитопланктона создают зеленые водоросли (отдел Chlorophyta), значимую роль играют Cyanoprokaryota, Bacillariophyta и Euglenophyta. Максимальные показатели обилия фитопланктона отмечены в летне-осенний период. На всем протяжении реки в фитопланктоне в летне-осенний период интенсивно вегетируют мелкоклеточные безгетероцистные цианопрокариоты, хлорококковые и центрические диатомовые водоросли. Влияние населенных пунктов на показатели обилия фитопланктона по течению реки наиболее заметно в районе Омска - ниже города в реке за счет интенсивной вегетации безгетероцистных цианопрокариот существенно увеличивается численность фитопланктона, а рост биомассы обусловлен в основном развитием центрических диатомей, среди которых заметна доля показателя антропогенного эвтрофирования Stephanodiscus hantzschii Grun. Качество воды в реке соответствовало 3-му классу удовлетворительной чистоты, трофический статус колебался от мезотрофной до эвтрофной категории. Параметры альфа-разнообразия указывают на благополучное состояние фитопланктоценоза Иртыша. Антропогенное экологическое напряжение экосистемы Иртыша сохраняется до настоящего времени, но в целом экосистема реки находится в достаточно устойчивом состоянии экологической модуляции.
Бесплатно
Статья научная
Сравнили состав атомов 19 элементов - Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Ba, Pb – краевой (молодой) и центральной (старшей) частей верхней поверхности слоевища эпифитного лишайника Xanthoria parietina – вида, часто используемого в биомониторинге качества воздушной среды. Измерение соотношения атомов элементов проведено неразрушающим образец микрорентгенофлуоресцентным спектрометром (μ-РФС). Установлено, что доли (%) атомов элементов на верхней поверхности лишайника очень вариабельны. Значения (%) атомов Fe, Co, Zn и Pb были статистически значимо выше в центральной её части, тогда как у P, S, Cl, K, Ca и Mn доли атомов были выше в периферийной части. Различия между другими элементами статистически недостоверны. Показаны результаты картирования распределения некоторых элементов на части поверхности слоевища.
Бесплатно
Оценка состояния снежного покрова г. Воронежа по данным химического анализа талой снеговой воды
Статья научная
Снежный покров обладает высокой сорбционной способностью и представляет собой информативный объект при выявлении техногенного загрязнения городской среды. В работе приведены результаты исследования химического состава снега, выпавшего в г. Воронеже за зимний период 2014 г. Анализируются связи между наличием поллютантов в снеге и уровнем техногенного воздействия.
Бесплатно
Статья научная
Зависимости среднегодовой температуры воздуха и суммарного количества осадков от широты, долготы и высоты местности в ареале широко распространенного рода птиц – глухаря (Tetrao) – изучены с помощью линейных регрессионных моделей. Использовано более 70 участков Евразии размерами от 20 до 2670 тыс. км², в пределах которых полностью или частично располагались места обитания 89 региональных популяций обыкновенного (T. urogallus) и каменного (T. parvirostris) глухаря. Для каждой из них с помощью моделей рассчитаны значения температуры и осадков, которые показали ожидаемое расположение популяций в осях координат (Х – температура, У – осадки). В теплых условиях среды глухари осваивают пространства с более широким диапазоном осадков. По оси осадков почти все популяции T. parvirostris лежат в интервале крайних значений, полученных для популяций T. urogallus, занимая меньшую часть этого интервала. Выявленная закономерность пространственной ковариации тепла и влаги в ареале западноевропейских подвидов (T. u. major, T. u. cantabricus, T. u. aquitanicus, T. u. rudolfi: чем теплее, тем меньше осадков) принципиально отличается от аналогичной закономерности для всех остальных подвидов рода Tetrao (чем теплее, тем больше осадков). Обсуждаются принципы адаптации теплокровных животных к разным термогумидным градиентам среды.
Бесплатно
![Оценка токсичности почвы, загрязненной бенз[a]пиреном](/file/thumb/147240085/ocenka-toksichnosti-pochvy-zagrjaznennoj-benz-a-pirenom.png "Оценка токсичности почвы, загрязненной бенз[a]пиреном")
Оценка токсичности почвы, загрязненной бенз[a]пиреном
Статья научная
Проведен модельный эксперимент по оценке токсичности дерново-подзолистой почвы, искусственно загрязненной бенз[a]пиреном (БП) в дозах 10 и 20 ПДК. Установлено, что снижение накопления биомассы корнями растений кресс-салата начинает проявляться только при содержании БП 20 ПДК. Внесение в почву БП приводит к увеличению содержания малонового диальдегида в побегах растений, что свидетельствует об интенсификации процессов перекисного окисления липидов в условиях окислительного стресса. В присутствии БП показана неоднозначность размножения почвенных микроорганизмов. Самой чувствительной группой к данному поллютанту оказались аммонификаторы, которые можно считать индикаторной группой организмов на загрязнение почвы БП. Чувствительной по отношению к БП проявила себя и бактериальная тест-система «Эколюм». Таким образом, почва, загрязненная 20 ПДК БП, является токсичной для таких групп почвенных микроорганизмов, как аммонификаторы и азотфиксаторы, для проростков кресс-салата и тест-системы «Эколюм».
Бесплатно
Оценка уровня загрязнения донных отложений крымского побережья Черного и Азовского морей
Статья научная
В рамках 83-го рейса НИС «Профессор Водяницкий» проведены исследования прибрежных районов Крыма с различной степенью антропогенной нагрузки: акватории Черного и Азовского морей, а также Керченского предпроливья. Получены новые данные о концентрациях основных поллютантов в донных отложениях: хлороформ-экстрагируемых веществ, нефтяных углеводородов, микроэлементов и тяжелых металлов (Аs, Ti, Zn, Ni, Co, Cr, V, Sr, Fe, Mn). В настоящее время (2016 г.) донные осадки открытого черноморского побережья Крыма обладают свойствами, типичными для морских грунтов исследованного региона. Отмечена тенденция к постепенному увеличению содержания хлороформ-экстрагируемых веществ в Черноморском регионе, однако при этом донные осадки не загрязнены нефтепродуктами. Данный факт с учетом физико-химических показателей морских отложений свидетельствует о благополучном состоянии исследованных акваторий в целом. Содержание тяжелых металлов изменяется в широких диапазонах, и зоны их повышенных значений не всегда определяются близостью к источнику загрязнения. В Азовском море на большинстве станций полученные концентрации превышали таковые для черноморской акватории. Концентрации Zn, Co, Cr, V превышают их естественное содержание в осадках шельфа во всем районе проведения экспедиции, а Ni – в акватории Азовского моря, что указывает на наличие там источников антропогенного загрязнения.
Бесплатно
Статья научная
Под влиянием увеличения антропогенной нагрузки на территорию Соловецкого архипелага становится актуальным исследование состояния почвенно-растительного покрова по отношению к основным поллютантам. В рамках образовательного проекта «Комплексное развитие территории с уникальным природным и историко-культурным наследием на примере Соловецкого архипелага» было проанализировано содержание тяжелых металлов Pb, Zn, Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, V, Ti, Sr в почвенно-растительном покрове острова Большой Соловецкий. В целом в поверхностном слое почв в основном накапливаются Pb, Zn, Fe и Ti, в почвах отдельных территорий Mn и V. Для большинства исследуемых проб отмечается допустимый уровень загрязнения, однако две пробные площади можно отнести к чрезвычайно опасным. В растительном покрове также наблюдается существенное превышение допустимых норм по большинству исследуемых металлов, что соответствует категории сильного загрязнения.
Бесплатно
Оценка устойчивости границ при флоро-фаунистическом районировании
Статья научная
Данная публикация выполнена как логическое продолжение нашей предыдущей статьи. Ранее изложены результаты комплексного флоро-фаунистического районирования Северной Евразии. Этот регион, охватывающий всю территорию бывшего СССР в границах 1991 года, предварительно разделен на 597 участков. Для каждого участка вычислены коэффициенты сходства Жаккара раздельно по: 1 – флоре древесных растений, 2 – фауне беспозвоночных и 3 – позвоночных животных, а районирование выполнялось на основе анализа усредненной матрицы коэффициентов сходства. Оценить репрезентативность использованных материалов и устойчивость проведенных границ предложено постепенным увеличением количества усредняемых матриц с дополнительным привлечением доступных данных по другим группам организмов. В данном случае этот подход реализован добавлением к трем вышеуказанным матрицам коэффициентов сходства четвертой, рассчитанной по флоре всех сосудистых растений на уровне рода. Включение в расчеты дополнительной матрицы увеличило число признаков с 2156 до 3799 видов, а видов и родов – почти вдвое. Вследствие этого неоднозначно изменились прежние классификационные представления. Формально отличия в составленной заново классификации охватывают 66 % участков. Но при сравнительной оценке информативности прежней и новой классификаций среднее отклонение (по модулю) не превышает 0.8 % суммарной дисперсии матрицы коэффициентов сходства. Это свидетельствует о надежности ранее высказанных суждений о флоро-фаунистической неоднородности данного региона и дает основание говорить о возможности составления нескольких классификаций, существенно различающихся по составу таксонов, но равнозначных по доле учитываемой ими дисперсии одной и той же матрицы сходства. Как и в предыдущей работе, в процессе исследования применялись нетрадиционные методы прикладной статистики, объединяющие в одном алгоритме подходы кластерного и факторного анализа. Также использовался оригинальный метод линейной качественной аппроксимации матриц связи, позволяющий учесть нелинейность связи с помощью выделенных градаций факторов, выявленных при кластерно-факторном анализе.
Бесплатно
Статья научная
Проведенные рядом авторов специальные оценки влияния размерных, плотностных и временных переменных на морфологическую изменчивость сеголеток видов лягушек, размножение которых происходит в нестабильной обстановке временных водоемов, выявили сложный и неоднозначный характер зависимости. В настоящей работе на основе анализа многолетнего ряда данных (22 года) установлено, что погодные условия в летние месяцы определяют размеры сеголеток перед зимовкой как непосредственно, так и косвенно — через длительность личиночного развития и периода нагула. Результаты были предсказуемы, однако наша работа смогла дать количественную оценку характера воздействия. В частности, множественный регрессионный анализ позволил установить, что совместное влияние варьирующих температуры воздуха, количества осадков и продолжительности личиночного периода объясняет 61 % многолетней изменчивости размеров сеголеток Rana temporaria в конце периода нагула.
Бесплатно
Статья научная
Быстрое развитие промышленности в специальной экономической энергетической зоне Парса сильно повлияло на окружающую среду, для восстановления которой потребуются определенные затраты. Ущерб от воздействия промышленной зоны на окружающую среду (природные ресурсы) можно оценить как непосредственно, так и косвенно. В нашей работе с помощью ГИС-технологий исследовали экономическую энергетическую зону Парса в провинции Бушхер. Рассматривалось возможное воздействие промышленных проектов на различные среды: физико-химические, биологические и социально-экономические. Для оценки экологических последствий изменения экологических условий в районе исследований использовались матрицы Леопольда (с небольшими изменениями). Выявлены как положительные, так и отрицательные эффекты изменений в зоне Парса. Учитывая все параметры, были получены два варианта, которые сопоставлялись с помощью таблицы лоббирования. Лучшим оказался вариант C, т. к. он имел минимальный отрицательный рейтинг и максимальный положительный рейтинг.
Бесплатно
Статья научная
Харанорское водохранилище является искусственным водоемом, созданным для водоснабжения Харанорской ГРЭС. Ложе водохранилища было сформировано в пределах естественного русла р. Турга и заполнено водой в 1995 г. Уровенный режим (573-574 м БС) водохранилища поддерживается за счет подкачки воды из р. Онон. Качественный и количественный состав фитопланктона и его фотосинтетическая активность определяют экологическое состояние водоемов. По данным экспедиционных исследований за безледный период изучен качественный и количественный состав и соотношение пигментов фитопланктона Харанорского водохранилища. Выявлен доминирующий комплекс фитопланктона, представленный 16 видами из 6 отделов. В формировании общей биомассы ведущая роль принадлежала зеленым, диатомовым и золотистым водорослям. Полученные значения индексов видового разнообразия, выравненности и доминирования для водохранилища указывают на упрощение структуры и монодоминантность фитопланктонного комплекса. Неоднородность биотопических характеристик различных участков водохранилища проявляется в вариабельности значений зеленых пигментов. В области сбросного канала ГРЭС экосистема находится под постоянным воздействием температурного фактора. Увеличение содержания хлорофилла а в районе насосной станции связано с интенсивным перемешиванием водных масс при подкачке воды из реки Онон. Постоянное смешивание речных и озерных вод в водохранилище не способствует стабилизации экосистемы, на что указывает преобладание каротиноидов над зелеными пигментами, положительные показатели феофитина и соотношения каротиноиды/хлорофиллы. Значения пигментного индекса свидетельствуют о физиологической активности фитопланктона в продукции органического вещества. В целом экосистема сохраняет мезотрофный уровень своего развития.
Бесплатно
Статья научная
Виды семейства Орхидные (Orchidaceae Juss.) вследствие биологических особенностей и высокой чувствительности к эдафотопическим условиям являются наиболее уязвимыми элементами естественных экосистем. Большинство представителей Орхидных занесено в Красные книги различного ранга и охраняется на заповедных территориях. Пальчатокоренник пятнистый (Dactylorhiza maculata (L.) Sоо) включен в Европейский список сосудистых растений (LC категория), в Приложение II к конвенции CITES, а также в Красные книги 25 регионов РФ, в том числе и Кировской области - 3-я категория. Цель исследования - оценка эколого-ценотических предпочтений D. maculata в таежной зоне Вятско-Камского междуречья. Выявление экологических предпочтений D. maculata проведено по индикационным экологическим шкалам Д. Н. Цыганова (1983). В результате проведенных исследований в условиях таежной зоны Кировской области установлено, что вид характеризуется широким потенциальным диапазоном по большинству рассматриваемых факторов. Выявлено, что по отношению к комплексу всех экологических шкал Д. Н. Цыганова D. maculata относится к мезобионтным видам (It = 0.54). По совокупности климатических факторов D. maculata принадлежит к гемистеновалентным видам (It = 0.44). По фактору освещенности-затенения относится к эврибионтным видам (It = 0.67). По отношению к комплексу почвенных факторов D. maculata является гемиэвривалентом (It = 0.60). Показано, что D. maculata - вид, переносящий незначительное и умеренное антропогенное влияние. Во всех исследуемых местообитаниях D. maculata преобладают o (олиго-) и m (мезо-)гемеробные виды.
Бесплатно
