Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
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
Статья научная
Божьи коровки хорошо изучены на уровне отдельных видов, однако их многовидовые сообщества исследованы фрагментарно. Представляется интересным выяснить, как организована размерная структура локального сообщества кокцинеллид (божьих коровок), присутствует ли в нем размерная дифференциация видов. В работе представлены результаты исследования размерной структуры локального сообщества жуков-кокцинеллид. Сообщество рассматривается как таксоцен – экологическая гильдия, представленная близкородственными видами, выполняющими сходную функцию в утилизации ресурса (афидофагия). Целью работы был анализ распределения морфометрических признаков у массовых видов, совместно обитающих на одной территории. Материал был собран в 2021 г. на территории биостанции УрФУ в окрестностях поселка Двуреченск. Для шести доминирующих видов (Adonia variegata, Coccinella quinquepunctata, Coccinella septempunctata, Coccinula quatuordecimpustulata, Hippodamia tredecimpunctata, Propylea quatuordecimpunctata) были измерены общая длина тела и ширина переднеспинки (n = 515 особей). Для статистической обработки использовался дисперсионный анализ (ANOVA) с помощью программы STATISTICA 8.0. Анализ материала выявил два четко очерченных облака с хорошо выраженным хиатусом: один вид (Coccinella septempunctata) формирует крупное облако, пять остальных – мелкое. Размах изменчивости крупного вида сопоставим с суммарным размахом пяти мелких. Расчет средних значений подтвердил, что божьи коровки хорошо отличаются друг от друга, причем виды, близкие по одному из размерных признаков, различаются по другому. Полученные данные свидетельствуют о внутренней структурированности сообщества кокцинеллид, что может отражать механизмы экологической дифференциации, снижающей межвидовую конкуренцию внутри данной гильдии афидофагов.
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
Репродуктивные показатели птиц в техногенно загрязненном ландшафте
Статья научная
Изучены репродуктивные показатели рябинника, садовой камышевки и мухоловки-пеструшки в зоне радиохимического загрязнения среды. У всех видов птиц в импактной зоне не наблюдается снижения плотности гнездования, величины кладки и объема яиц по сравнению с контролем. У мухоловки-пеструшки в импактной зоне повышена эмбриональная смертность, а у рябинника и садовой камышевки отмечено увеличение птенцовой смертности. У рябинника прослеживается достоверное влияние техногенных факторов на успешность размножения, у других видов данный эффект не наблюдается.
Бесплатно
Статья научная
Осенью 2014 и 2015 гг. в охранной зоне участка Ямская степь (заповедник «Белогорье»), у границы второго квартала, была вырублена роща опасного интродуцента - клена ясенелистного. После рубки положение деревьев было закартографировано, и по числу годовых колец на спилах определен возраст деревьев. На основе этих данных изучена история расселения клена ясенелистного. Источником заноса является посадка клена ясенелистного в поселке Загорный, расположенном вблизи границы заповедника. Весь исследуемый участок находится в зоне ветрового переноса семян. Но закрепление первых деревьев в 1980 г. произошло только локально - в наиболее увлажненной части межевой канавы. Дальнейшее расселение первоначально происходило вдоль межевой канавы, а затем в стороны от нее. Процесс расселения можно разделить на три этапа, имеющих свои пространственные закономерности. Для первого этапа (1980-1990 гг.) характерно случайное пространственное распределение деревьев. Граница формирующейся заросли расширяется слабо, но растет плотность размещения деревьев внутри нее. Для второго этапа (1990-2000 гг.) характерно групповое пространственное распределение. Активно расширяется граница формирующейся рощи. На третьем этапе (2000-2015 гг.) формируется сплошная сомкнутая заросль, охватывающая весь исследуемый участок. Сохраняется групповой тип распределения, но с течением времени его выраженность ослабевает. Появление новых деревьев отмечается преимущественно в границах заросли. В 2015 г. предположительно начинался новый этап расширения, который был искусственно прерван. На этом этапе распространение клена ясенелистного могло снова пойти за пределы заросли, в том числе на территорию заповедника.
Бесплатно
Речные зоопланктонные сообщества Набережных Челнов
Статья научная
В сентябре 2018 г. были проведены комплексные гидробиологические исследования в водоемах города Набережные Челны с целью определить современное состояние рек Челна и Мелекеска. Проведенный анализ состояния сообществ зоопланктона показал в целом благополучную картину. Уровень трофности соответствует α- и β-олиготрофным водам. Индекс сапробности показал, что большую часть обследованных участков можно отнести к β-мезосапробной зоне, умеренно загрязненных вод, но вместе с тем имеются участки, которые можно отнести к олигосапробной зоне - чистых вод. Самоочищение вод зоопланктерами в реке Мелекеска можно охарактеризовать как активное, а в реке Челна - как ослабленное.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена взаимосвязь между стрессоустойчивостью и экологической адаптацией у 12 видов дрозофил различного географического происхождения (D. ananassae, D. austrosaltans, D. biarmipes, D. erecta, D. kikkawai, D. melanogaster, D. pseudoobscura, D. saltans, D. simulans, D. virilis, D. willistoni, D. yakuba). Оценивали устойчивость самцов и самок к следующим типам стресса: голодание, гипертермия (35 °C), окислительный стресс и острое гамма-излучение (864 Гр). Обнаружены значительные межвидовые различия по всем изученным параметрам. Выделено три кластера видов, различающихся по паттернам стрессоустойчивости. Вид D. virilis (умеренные и бореальные широты) продемонстрировал максимальную устойчивость к голоданию, теплу и окислительному стрессу, но оказался крайне чувствителен к радиации. Виды тропического и субтропического происхождения (D. ananassae, D. austrosaltans, D. erecta, D. kikkawai, D. pseudoobscura, D. saltans, D. willistoni, D. yakuba) показали сбалансированную устойчивость к стресс-факторам и высокую радиоустойчивость. Виды D. biarmipes, D. melanogaster, D. simulans характеризовались пониженной толерантностью к голоданию и параквату, занимая промежуточное положение между двумя другими кластерами. Полученные данные свидетельствуют о том, что стратегии стрессоустойчивости у дрозофил не универсальны, а представляют собой специализированные адаптивные комплексы, сформированные под влиянием эколого-географических условий исторического ареала обитания вида.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены результаты изучения особенностей роста и оценки возраста талломов эпилитного лишайника Protoparmeliopsis muralis (Schreb.) M. Choisy на прибрежных диабазах реки Суны (ГПЗ «Кивач») в таежной зоне Республики Карелия. Проанализированы размеры (площадь талломов) и приросты 17 талломов данного вида за 11-летний период (2007-2018 гг.). Размеры талломов находились в пределах 1.17…26.39 см2. В исследуемом диапазоне размеров наблюдался только линейный рост. Отмечено значительное варьирование скорости роста исследуемых талломов в данных условиях - 0.20…1.50 см2 в год, обусловленное индивидуальными особенностями талломов, внутривидовой и межвидовой конкуренцией, а также условиями среды. Оценена продолжительность роста талломов в исследуемом диапазоне размеров - 6…23 года.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлены данные о сезонных изменениях морфологических параметров листьев в насаждениях березы повислой (Betula pendula Roth) в пределах Уфимского промышленного центра. Постоянные пробные площади выбирались с учетом уровня загрязнения и были заложены в зоне непосредственного воздействия промышленного производства (северная часть г. Уфы) и в зоне относительного контроля (западная часть города, рекреационная зона). Для характеристики особенностей роста листьев березы был выполнен корреляционный анализ и оценена глубина корреляционной связи между площадью и массой листьев. Теснота корреляционной связи в зоне загрязнения и характер связи в мае относится к категории «слабой», в июне - «сильной»; в июле и сентябре - «умеренной». По количественным характеристикам тесноты связи в зоне относительного контроля характер корреляционной связи относится к категории «сильной». Значения массы листа и площади листа березы свидетельствуют о том, что в условиях промышленного загрязнения наблюдается равномерное развитие листьев в течение вегетационного периода 2016 г. Однако корреляционный анализ позволил установить неоднозначную связь между массой листа и площадью листа, что можно объяснить адаптивными реакциями березы повислой, которые проявляются при сезонном развитии листьев.
Бесплатно
Сезонная динамика структуры пелагического зоопланктона Кондопожского залива Онежского озера
Статья научная
Проведен анализ сезонных изменений зоопланктона пелагиали Кондопожского залива Онежского озера. Основой для анализа послужили данные сетных уловов в вегетационный период с 1989 по 2021 г. в трех районах, различающихся по морфометрическим характеристикам, трофическим условиям и термическому режиму. Дана характеристика сезонных изменений структуры зоопланктонных сообществ и доминантного комплекса. Методом скользящего среднего были получены среднемноголетние траектории изменения соотношения численности (экз./м2) основных групп зоопланктона. Сезонная сукцессия зоопланктона связана в основном с изменением термического режима и трофических условий. Термический режим определяет сроки наступления и окончания сезонных фаз, связанных с доминантным комплексом и соотношением основных групп зоопланктона. Трофические условия определяют количественные характеристики сообществ. Благодаря разному масштабу влияния этих факторов в исследуемых районах сезонные изменения зоопланктона характеризуются пространственной неоднородностью. В мелководной вершинной части, испытывающей многолетнюю антропогенную нагрузку сточными водами Кондопожского ЦБК, период с преобладанием ветвистоусых рачков длится дольше, чем в пелагиали глубоководных районов, а общая численность зоопланктона выше. Для пелагиали глубоководных районов характерна высокая доля копепод в вегетационный период. Отличие центральной части Кондопожского залива от олиготрофного залива Большое Онего связано с более высокой долей коловраток и ветвистоусых рачков в вегетационный период. Несмотря на выраженную стабильность планктонной системы Онежского озера, спорадически наблюдаются аномалии в сезонной сукцессии сообществ, связанные с нехарактерной для наблюдаемого периода структурой. Полученные результаты вносят вклад в изучение сезонных процессов зоопланктона Онежского озера и могут быть использованы для моделирования динамики экосистемы.
Бесплатно
Статья научная
Сезонная сукцессия сообществ зоопланктона зарослей макрофитов малых рек до сих пор остается малоизученной. В работе дана характеристика сезонной сукцессии как изменения во времени видовой структуры зоопланктоценозов разнотипных зарослей макрофитов малой реки Левинки (г. Нижний Новгород) и анализ влияния на нее факторов среды. На основе иерархической кластеризации в исследуемых биотопах были выделены планктонные комплексы. Показаны различия в структуре планктонных комплексов в разнотипных зарослях макрофитов. В зарослях погруженных макрофитов формировался наиболее долгоживущий планктонный комплекс. В зарослях растений одной экологической группы в течение летнего сезона выделялись сходные по видовой структуре зоопланктонные комплексы с доминированием Sida crystallina (O. F. Müller, 1776). Наиболее значительные перестройки видовой структуры сообществ зоопланктона в зарослях происходили в июне и октябре. Выявлен цикличный характер сезонной сукцессии сообществ зоопланктона зарослей макрофитов. Наибольшее влияние на ход сезонной сукцессии оказывали температура воды и проективное покрытие макрофитов. Впервые показано, что чужеродная коловратка Kellicottia bostoniensis (Rousselet, 1908) в зарослях макрофитов достигала массового развития в период отмирания растений. Выявлено, что индекс видового разнообразия Шеннона является отражением перестроек видовой структуры сообществ зоопланктона зарослей макрофитов малой реки.
Бесплатно
