Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Пространственная изменчивость твердости рекультивируемых почв
Статья научная
Исследована пространственная неоднородность дерново-литогенной почвы на лесовидных суглинках участка рекультивации Никопольского марганцево-рудного бассейна в г. Покров (Украина) по показателям твердости. Проведен экоморфический анализ растительности участка. Путем неметрического многомерного шкалирования осуществлена ординация данных твердости почвы. Применен трехмерный вариант многомерного шкалирования. Выделены характерные для изученной почвы типы распределения твердости по профилю. Взаимосвязь варьирования твердости почвы и факторов окружающей среды установлена при использовании фитоиндикационных шкал. Для получения наибольшей ранговой корреляции использовали матрицу на основе расстояния Махаланобиса с показателями, предварительно стандартизованными к диапазону 0–1. Установлено, что факторами, формирующими первую ординационную ось экологического пространства, являются аэрация почвы, омброрежим и континентальность климата. Второе измерение определяют вариации влажности почвы. Наиболее высокое значение в формировании третьей ординационной оси имеют шкалы терморежима и освещения. С помощью техники пространственного анализа данных (PCNM) выделены пространственные структуры на разных масштабных уровнях и определены процессы, лежащие в основе их формирования.
Бесплатно
Пространственная неоднородность летнего населения птиц Приморья
Статья научная
Пространственно-типологическая изменчивость населения птиц Северной Евразии достаточно хорошо изучена лишь в Европейско-Западно-Сибирской части. Притихоокеанские территории обследованы значительно хуже, хотя имеется достаточное количество разнообразной информации. Актуальность обобщения этих данных несомненна, так как общие представления о неоднородности орнитокомплексов в настоящее время широко используют при проведении природоохранных мероприятий, оценке ущерба животному миру и в познавательных целях. Последнее значимо при обобщении зоогеографических представлений по обширной части Палеарктической области, на долю которой приходится значительная часть мировой суши. Объект исследования включает орнитокомплексы Приморья, количественную характеристику населения птиц и их распределения. Объема выборки достаточно – 56 вариантов населения местообитаний ранга ландшафтного урочища за 17 лет наблюдений. Методы сбора и анализа данных хорошо отработаны ранее. Использованы новые методы прикладной непараметрической статистики. Как показали исследования последних лет, полученные при этом результаты существенно дополняют и нередко опровергают ранее существовавшие представления о границах и причинах неоднородности сообществ. В частности, выявлены экологические особенности связи территориальных изменений орнитокомплексов и основных структурообразующих факторов среды.
Бесплатно
Статья научная
Уменьшение численности многих видов рептилий как результат зарастания песчаных пустынь и полупустынь является в современных условиях широко распространенным феноменом. Для понимания перспектив этого процесса требуется изучение механизмов приспособления популяций к изменению биотопа. Таким подвижным и действенным механизмом служит прежде всего изменение пространственной структуры популяции, изучение которой не перестает быть актуальным. Целью данного исследования стало выяснение происходящих в пространственной структуре группировки круглоголовки-вертихвостки Phrynocephalus guttatus guttatus (Gmelin, 1789) изменений и их связи с развивающимся процессом зарастания песчаных полупустынь Астраханской области. Данные собраны в течение полевых сезонов 2010-2014 и 2017-2019 гг. Место исследований - участок песчаной полупустыни вблизи поселка Досанг (46°54'08.7264"N, 47° 54'52.5312"E). В работе применялись стандартные методики. Мечение, определение пола и возраста, картирование встреч и перемещений, выявление оседлых и мигрирующих особей. Исследование процессов зарастания на основе описания геоботанических площадок. Статистическая обработка на основе U-критерия Манна - Уитни. Программное обеспечение: набор стандартных программ, Adobe Illustrator и Конструктор карт Яндекс. Анализ многолетних исследований пространственной структуры группировки позволил построить модель адаптации популяции к сокращению характерных местообитаний. На начальных этапах зарастания полузакрепленных песков происходило общее увеличение подвижности животных, выраженное в росте числа мигрирующих, в поисках подходящего биотопа особей. Сокращение биотопа стало причиной переуплотнения оседлого населения группировки. Данный процесс пришелся на третий - четвертый сезоны исследования. За переуплотнением следовало снижение темпов размножения, проявляющееся в сокращении численности неполовозрелых особей. Результат действия совокупности факторов привел к дальнейшему снижению числа особей (пятый год наблюдений). Продолжающийся процесс зарастания и сокращение численности на десятый год исследований повлекли за собой распад группировки на части. Общее сокращение численности популяции подтвердилось наблюдениями на прилежащей территории и почти полным исчезновением мигрантов в группировке.
Бесплатно
Пространственно-временная неоднородность населения земноводных Западной Сибири
Статья научная
Представлены результаты анализа и последующего обобщения на региональном уровне многолетних данных по населению земноводных всей Западной Сибири, включая Западно-Сибирскую равнину, Кузнецко-Салаирскую горную область и российскую часть Алтая. Исходные материалы собраны за период с 1970 по 2022 г. при учете земноводных в 1623 местообитаниях с помощью канавок и заборчиков с ловчими цилиндрами. На основе собранных данных оценена численность земноводных в этом обширном регионе, описаны распределение видов на уровне групп ландшафтов и особенности пространственно-временной динамики их обилия. С использованием методов кластерного анализа в сочетании с экспертной кластеризацией данных выполнена классификация сообществ земноводных, взятая за основу при разработке легенды представленной в статье карты населения земноводных Западной Сибири. Показано, что значительный прирост объема анализируемых материалов не только расширяет перспективы для эколого-зоогеографических обобщений и сопоставлений, но и неизбежно приводит к нарастанию затруднений в предметной интерпретации результатов факторной кластеризации данных. Рассмотрены вероятные причины этих затруднений и способы их преодоления. Основная цель проведенного исследования заключалась в выявлении главных трендов пространственной изменчивости населения земноводных и оценке их связи с неоднородностью среды, а информация о численности животных служила основанием для ее достижения.
Бесплатно
Пространственно-временная организация фитопланктона Чудско-Псковского озера
Статья научная
В статье анализируются результаты исследования фитопланктона на 16 станциях Чудско-Псковского озера в весенний (май), летний (август) и осенний (октябрь) периоды 2012–2015 гг. В фитопланктоне идентифицировано 186 видов. Приводится список массовых таксонов. Отмечено, что биомасса фитопланктона имела широкую амплитуду среднегодовых значений: для оз. Чудского 0.3–23.0 мг/л, для оз. Псковского 0.4–34.0 мг/л и для оз. Теплого (август) 3.4–25.1 мг/л. По видовому составу, структурообразующим комплексам и уровню биомассы фитопланктона озеро, как и в предыдущие годы наблюдений, относится к водоемам мезотрофного типа с чертами эвтрофии. Качество вод на различных участках Чудско-Псковского озера соответствовало условно чистым водам (I класс качества) и слабо загрязненным (II класс качества). Обнаружена корреляция между характеристиками фитопланктона и факторами среды (температура, уровень воды, прозрачность, концентрация P и N в воде).
Бесплатно
Статья научная
Целью настоящей работы является выявление пространственной и временной синхронизации развития вспышек массового размножения комплекса видов насекомых-ксилофагов в лесах Красноярского края. Для анализа использовались данные учетов площадей очагов насекомых-ксилофагов на территории Красноярского края на протяжении 2007-2014 гг. За это время зафиксировано 46 очагов массового размножения 15 видов насекомых-ксилофагов. Вычислены корреляционные матрицы, с помощью которых оценивается пространственная сопряженность отдельного вида на различных территориях и временная сопряженность различных видов на одной территории. На основе данных о сопряженности очагов массового размножения отдельных видов насекомых-ксилофагов в различных лесничествах Красноярского края и сопряженности динамики численности различных видов насекомых в отдельных лесничествах Красноярского края можно будет значительно упростить процедуру лесоэнтомологического мониторинга отдаленных территорий.
Бесплатно
Статья научная
Составлены иерархические классификации и выявлены пространственно-типологические структуры весеннего и весенне-летнего населения птиц северного макросклона Киргизского хребта. С помощью линейной качественной аппроксимации рассчитана информативность полученных классификационных и структурных представлений, проведена оценка связи изменчивости сообществ с факторами среды. Выполнены сравнения структуры и организации орнитокомплексов в указанные периоды и в зимнее и предвесеннее время на Тянь-Шане и Алтае.
Бесплатно
Статья научная
Анализируется пространственная изменчивость видового разнообразия и таксономической структуры локальных донных сообществ по результатам многолетней гидробиологической съемки макрозообентоса на 102 малых и средних реках бассейна Средней и Нижней Волги. Проверяются нуль-гипотезы об отсутствии статистической зависимости структурных показателей сообществ от географических координат. Показывается, что общее биоразнообразие слагается из четырех характерных компонент (богатство видов, их редкость, выравненность и таксономическая сложность сообществ), осуществляется выбор наиболее информативных индексов и их сравнительный анализ с использованием алгоритма DER. Пространственное распределение вычисленных биотических показателей иллюстрируется на тематических экологических картах, которые являются важнейшими инструментами анализа процессов в метасообществе на видовом и ценотическом уровнях.
Бесплатно
Пустынные леса Каракума в борьбе с опустыниванием
Статья научная
Статья посвящена оценке воздействия различных ксерофитных видов растений пустынного биогеоценоза на процессы опустынивания. Оценка сделана на основе изучения экологических условий пустынных районов Каракумов, дана характеристика возникновения процессов опустынивания, приведены практические примеры наблюдения за движением песков и возникновением различных форм рельефа пустыни. Характеристика биологического разнообразия пустынных лесов осуществлена на основе выделения ярусов и учета видов на пробных площадях. Последовательно характеризуется экологическое воздействие растений различных жизненных форм на окружающую среду. Каждое растение-ксерофит оценивается отдельно с точки зрения характера его роста, адаптаций к условиям окружающей среды. На основе этих данных проведен анализ растений пустынного леса по продолжительности жизни, интенсивности роста, адаптациям для роста и развития на песчаных почвах. Дана оценка хозяйственного значения растений в народном хозяйстве. Показано, что фитомелиоративные работы с использованием ксерофитных видов растений в подвижных песках, таких как барханы, грядо-бугристые и заросшие пески, наиболее эффективны в борьбе с опустыниванием. Результаты полевых наблюдений за движением песка в открытых районах пустыни сравнивались с данными, полученными в районах фитомелиорации.
Бесплатно
Статья научная
Наиболее заметным изменением водной среды в результате воздействия работы электростанции является увеличение температуры воды. Любые участки, непосредственно испытывающие влияние сброса подогретых вод, можно рассматривать в качестве своеобразных антропогенных гидротермалей. Изучение взаимосвязи абиотических и биотических параметров таких экстремальных экосистем важно для понимания биологической эффективности экосистем гидротехнических сооружений и факторов изменения трофического статуса. В данной статье приводится анализ взаимосвязи факторов окружающей среды гидротермальной зоны и основных характеристик популяции планктона в водохранилище Харанорской ГРЭС и озере-охладителе Читинской ТЭЦ Кенон. Основными факторами, обуславливающими развитие планктонных биоценозов литоральной зоны антропогенной гидротермали озера Кенон, являются (по убыванию значимости) электропроводность, рН, общее содержание растворенных веществ и температура; в Харанорском водохранилище - температура, прозрачность, содержание нитратов и растворенного кислорода. Наиболее чувствительны к воздействию факторов среды в озере Кенон цианобактерии и кладоцеры, в Харанорском водохранилище - желтозеленые водоросли, коловратки и копеподы.
Бесплатно
Разнообразие региональных комплексов млекопитающих Европы на рубеже плейстоцена и голоцена
Статья научная
Анализ данных палеонтологической летописи, содержащих важную информацию об эволюции биологического разнообразия на рубеже плейстоцена и голоцена, имеет большое значение для понимания исторических закономерностей формирования современных наземных экосистем и прогноза их изменений в будущем. В статье рассматриваются общие закономерности эволюции параметров биологического разнообразия 11 региональных комплексов млекопитающих Европы в период их качественной перестройки в интервале от 50 до ~ 5 тыс. лет (изотопные стадии MIS 3-MIS 1). По результатам моделирования эволюции структуры комплексов для каждого из них определены временные параметры переходных периодов в интервале 18-6.6 тыс. лет назад, продолжительность которых варьировала от ~1 до 5.6 тыс. лет. Выделены и описаны три варианта перестройки комплексов. Для изучения эволюции биологического разнообразия исходного (плейстоцен), переходного и конечного (средний голоцен) состояний комплексов определяли следующие параметры: видовое богатство, энтропию, индекс доминирования, избыточность или меру организации, индекс “оборота видов”. Кроме этого исследовали применимость разных моделей ранговых распределений для описания эмпирических данных и соответствие разных моделей разным эволюционным состояниям фаунистических комплексов. Показано, что основное содержание эволюции большинства комплексов выражалось в снижении видового богатства/разнообразия и упрощении их внутренней структуры, включая, вероятно, и снижение функциональной избыточности. Устойчивость большинства европейских фаунистических комплексов в позднем плейстоцене обеспечивалась за счет высокого видового богатства, относительной стабильности экологических ниш (специализации), обеспечивающих при широком взаимном перекрывании последних высокую экологическую функциональную избыточность. На основе результатов этого исследования мы предположили, что потеря биологического разнообразия и упрощение функциональных отношений в системе “организм - ресурсы среды” в голоцене привели к снижению устойчивости большинства региональных комплексов к воздействию внешних факторов, но увеличили их способность к самовосстановлению.
Бесплатно
Раковинные амебы (Rhizopoda, Testacea) в биогеоценозах заповедника "Кивач"
Статья научная
Сообщества раковинных амеб (Rhizopoda, Testacea) изучали в почвенных биогеоценозах заповедника «Кивач». В пяти исследуемых биотопах (осинник разнотравно-злаковый, сосняк брусничный и лишайниковый, ельник хвощево-сфагновый и черничный) обнаружено 40 видов тестацей, принадлежащих к 17 родам. Структуру населения простейших рассматривали в гумусовом слое. Наибольшее видовое и количественное разнообразие тестацей отмечено в сосновых биогеоценозах и представлено видами Assulina muscorum, Euglypha ciliata var. glabra, Euglypha laevis, Nebela tincta, Trigonopyxis minuta. Компонентный анализ установил две значимые компоненты: первая определяет виды, которые являются доминантами и встречаются во многих исследуемых биотопах (Cyclopyxis eurystoma, C. eurystoma v. parvula, Schoenbornia humicola, Trinema complanatum, T. lineare), вторая компонента определяет сообщество раковинных амеб, которые встречаются в почвах осинника и еловых биоценозов (Archerella flavum Centropyxis aerophila, Centropyxis sylvatica, Cyclopyxis arcelloides, Cyclopyxis kahli, Cyclopyxis ambigua, Heleopera sylvatica, Plagiopyxis callida). Для некоторых видов раковинных амеб выявлена сезонная динамика активности: в летний период в массе встречаются тестацеи T. lineare и S. humicola с пиком активности в середине июля, а виды Trigonopyxis minuta и Plagiopyxis labiata увеличивают свою численность в начале осени.
Бесплатно
Статья научная
Для трех видов змей семейства гадюковых - восточной степной гадюки (Vipera renardi), обыкновенной гадюки (Vipera berus) и обыкновенного щитомордника (Gloydius halys) выполнен анализ литературных источников, коллекционных материалов, электронных ресурсов, а также личных и опросных сведений. На основе этих данных произведен расчет потенциального ареала видов методом максимальной энтропии в программе Maxent. Данными для экстраполяции послужили ряд биоклиматических переменных, карты высотности, растительности, а также влажности и типов почв. Для минимизации перекоса модели в сторону наиболее исследованных территорий собранные точки находок по каждому виду прореживались с радиусом 25 км. На первом этапе моделирование выполнено с использованием всех факторов окружающей среды, после чего произведена оценка корреляции этих факторов и оценка их вклада в построение модели. На втором этапе произведено повторное моделирование с исключением высококоррелирующих факторов и факторов, внесших нулевой вклад в построение первой модели. Полученные в результате просчета растровые модели вероятности присутствия видов переведены в монохромный режим с отсечением областей с индексами пригодности среды обитания ниже порогового. На основе исходных данных реального нахождения каждого из видов и сопоставления их с полученными моделями для территории Казахстана и ближайших сопредельных территорий построены консенсусные ареалы степной гадюки, обыкновенной гадюки и обыкновенного щитомордника.
Бесплатно
Статья научная
С использованием корреляционного и регрессионного методов анализа выполнен анализ географического положения глубоководных озер на территории Карелии. Показано, что их расположение приурочено к Центрально-Карельской зоне активных разломов, которая имеет северо-западное простирание. Получены статистические доказательства достоверности связи между зоной расположения глубоководных озер и Центрально-Карельской зоной разломов. Встречаемость в глубоких озерах Карелии реликтовых ракообразных связана с низкой температурой придонных слоев воды в летний период. Наибольшие показатели численности и биомассы реликтовых ракообразных наблюдаются в озерах с максимальной минерализацией (70-100 мг/л). Невысокая минерализация воды (менее 47 мг/л) является фактором, лимитирующим развитие реликтовых рачков в озерах Карелии.
Бесплатно
Расселение и оценка возможного ареала краба-стригуна (Chionoecetes opilio) в Баренцевом море
Статья научная
В работе описана динамика расселения краба-стригуна в Баренцевом море в 1996-2014 гг., а также рассмотрены факторы, влияющие на процессы его акклиматизации. На основе моделирования пространственного распределения установлено, что площадь распространения краба увеличилась в 10 раз c момента начала регулярных исследований и в настоящее время его ареал охватывает 34% площади Баренцева моря. Основным фактором, лимитирующим дальнейшее распространение краба, может стать теплая придонная температура воды на юго-западе моря. Однако потенциал дальнейшего расселения краба в Баренцевом море остается весьма высоким. Прогностические оценки показывают, что ареал может увеличиться в два раза за счет северо-западных районов Баренцева моря и прибрежных акваторий арх. Шпицберген.
Бесплатно
Статья научная
В работе изучены морфофизиологические показатели кислотно-щелочного баланса у половозрелых Pelophylax cf. bedriagae - озерных лягушек в 2021 г. из лесопарка «Калиновские разрезы» и Белоярского водохранилища в окрестностях Екатеринбурга. Показано, что в выборке из Белоярского щелочного водохранилища у животных отмечено снижение массы тела P (Р
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты изучения содержания и распределения редкоземельных элементов (РЗЭ) в почвах, сформированных на шунгитовых породах Заонежья (Карелия). Среднее валовое содержание РЗЭ в почвах, приуроченных к неразрабатываемым выходам шунгитовых пород (Подсосонье, Лебещина и Карнаволок), удаленных от источников техногенной нагрузки, составляет 57 мг/кг, что уступает содержанию РЗЭ в почвах карьеров Максово и Зажогино - 78 мг/кг. Содержание РЗЭ в шунгитовых почвах ниже кларковых среднемировых значений. Установлено топологическое сходство в характере распределения РЗЭ в шунгитовых породах и почвах, которое проявляется в преобладании легких РЗЭ над тяжелыми (∑LREE / ∑HREE = 5-7) и наличием отрицательной европиевой аномалии. Наблюдается слабое накопление РЗЭ в почве, интенсивность которого зависит от содержания органического вещества и кислотности почв. Выявлены особенности микоризообразования ели, произрастающей в почвах на шунгитовых породах. Толщина и доля мицелиального чехла в эктомикоризном окончании ели в почвах на шунгитовых породах превосходит те же параметры эктомикориз (ЭМ) ели, произрастающей на условно фоновой территории. Плотность ЭМ ели условно контрольной территории в 2 раза выше, чем ЭМ ели, произрастающей на шунгитовых почвах. Установлены корреляции между содержанием РЗЭ в почве и значениями параметров микоризы. Для ЭМ ели, произрастающей в почвах на неразрабатываемых выходах ШП, отмечены положительные корреляции содержания РЗЭ со значениями грибного компонента микоризы. Для параметров ЭМ ели, произрастающей в непосредственной близости от действующего карьера Зажогинский, отмечены отрицательные корреляционные связи содержания РЗЭ в почве с растительным компонентом ЭМ.
Бесплатно
Статья научная
Проведена лихенометрическая датировка каменных сооружений в районе г. Кандалакша. Для уточнения датировки были заложены реперные площадки с известным возрастом (70 лет) в Печенгском районе Мурманской области. По нашим расчетам, возраст каменных кладок оказался в пределах от 60 до 80 лет, что соответствует данным дендрохронологии (75 лет).
Бесплатно
Реконструкция гидробиологических данных для озер Карелии
Статья научная
Рассматриваются факторы изменчивости гидрохимических и гидробиологических по-казателей водоемов Карелии (выборка включала 225 озер). Показано, что среди них преобла-дают олиго-мезотрофные водоемы, в то время как доля эвтрофных озер весьма мала (около 10%). С использованием регрессионного анализа не удалось выполнить точный прогноз биомассы фитопланктона и зоопланктона по концентрации общего фосфора в воде, что свя-зано с высокой изменчивостью показателей. Разработаны гидрохимический и гидробиоло-гический индексы, по величине которых выполнена классификация озер Карелии. На основе анализа таблиц сопряженности между индексами разработан метод прогноза биомассы зоо-планктона (с точностью 55–86%) и биомассы зообентоса (с точностью 71–78%) по концен-трации общего фосфора в воде озер.
Бесплатно
Статья научная
Изучение репродуктивной биологии рептилий в настоящее время является одним из наиболее востребованных направлений в герпетологии. Впервые изучены репродуктивные параметры прыткой ящерицы (Lacerta agilis Linnaeus, 1758) на западном и восточном макросклоне Уральского хребта: плодовитость самок, размеры яиц в яйцеводах, особенности локализации кладок. Проведен анализ данных показателей в контексте оптимизации энергозатрат на размножение. Районы проведения исследований находятся на территории Среднего Урала в южной части Свердловской области. Полевой материал собран в 2011–2013 гг. В исследование включено 50 беременных самок и 206 найденных кладок. Сняты промеры длины и ширины яиц для расчета их объема. Статистическую обработку данных проводили при помощи пакетов MS Excel 2007 и Statistica 8.0. Для выявления возможных различий проводили дисперсионный анализ. Для определения корреляционных отношений применяли коэффициент Пирсона. Установлена отрицательная корреляция объема яйца и абсолютной плодовитости. Для популяций восточных предгорий установлена положительная корреляция объема яйца с размерами самки. Выявлены достоверные различия в стратегии воспроизводства популяций, населяющих западные и восточные предгорья. Для прыткой ящерицы западных предгорий характерно большее число яиц в яйцеводах самок при относительно небольших размерах яиц. В городской популяции восточных предгорий тенденция противоположна. Обнаруженное увеличение размеров самок и яиц, наряду со снижением общей плодовитости, скорее всего, связано с усилением континентальности климата в направлении с западного на восточный макросклон Уральского хребта. Полученные результаты иллюстрируют реализацию двух направлений в стратегии размножения прыткой ящерицы. Первое – с большей плодовитостью – реализуется на западном макросклоне, второе – с большим объемом яйца – в городской популяции на восточном. Оптимизация энергозатрат на размножение осуществляется на популяционном уровне.
Бесплатно
