Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Животноводческие комплексы как источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (Cu, Zn)
Статья научная
Микроэлементы Zn и Cu широко используются в составе витаминно-минеральных комплексов для животных. Около 1/3 содержащихся в рационе микроэлементов переходит в навоз – побочный продукт животноводства (ППЖ). Поступление Zn и Cu в окружающую среду в составе ППЖ от небольшой фермы на 500 коров может достигнуть 42.7 и 6.4 кг в год соответственно, при этом основная доля ППЖ вносится в пашню, расположенную вблизи от мест содержания животных. Исследования влияния навоза крупного рогатого скота на содержание Zn и Cu выполняли на территории, примыкающей к лагунам для обезвреживания жидкой фракции навозных стоков. В результате исследований установлено, что в удобряемой ППЖ пашне (почва глинистая) по сравнению с контролем наблюдается накопление валовых форм Сu и Zn (в 7 и 2.3 раза соответственно). Содержание подвижной Cu в пашне по сравнению с контролем увеличилось в 16 раз, содержание подвижного Zn практически не изменилось. Выявленный уровень микроэлементов в почве не превышает установленных норм, однако накопление валовых форм Zn и Cu свидетельствует о том, что поступление соответствующих элементов с ППЖ (даже при использовании органических удобрений в агрохимически обоснованных нормах) превышает их вынос с урожаем кормовых культур. Результаты исследований дают основания предположить, что основной вклад в процессы мобилизации / иммобилизации Cu вносит комплексообразование с органическими лигандами, а для Zn его связывание на отрицательно заряженной поверхности глинистых частиц. Для предотвращения возможности загрязнения примыкающих к животноводческим предприятиям территорий Zn и Cu необходимо контролировать динамику поступления и актуального содержания этих элементов в почве.
Бесплатно
Жизненный цикл рачка Eudiaptomus gracilis (Sars, 1863) в Онежском озере
Статья научная
В условиях изменения климата и сдвигов сезонных сроков особую актуальность приобретает исследование годовой цикличности планктона и его основных компонентов. Eudiaptomus gracilis является одним из основных видов доминантного комплекса пелагического зоопланктона Онежского озера и присутствует в нем круглогодично. Он участвует в формировании биоресурсов и является важным элементом кормовой базы рыб-планктонофагов. На основе многолетних наблюдений был выполнен анализ жизненного цикла популяций рачка из разных районов Онежского озера. Получены среднемноголетние траектории сезонной динамики численности возрастных групп Eudiaptomus gracilis. Показано, что дициклический характер популяционной динамики сохраняется как в центральной части водоема, так и в крупных заливах, но имеет свои особенности, связанные и термическим режимом, и уровнем трофии. Трофическая обстановка определяет летние численности и биомассы популяции рачка, которые различаются в 1.5-2 раза по районам. Максимальные показатели отмечены в Кондопожской губе, что связано с антропогенным эвтрофированием. Жизненный цикл популяции в Петрозаводской губе имеет особенности, связанные с гидродинамическим режимом залива. Подробно было изучено состояние популяции в подледный период. Показано, что начало размножения зависит от состояния льда и снежного покрова на нем. Отмечены скопления рачков в пелагиали центральной части озера в июне. Сравнение с данными прошлого века показало, что, несмотря на колебания антропогенной нагрузки и климатические изменения в последние десятилетия, заметных изменений в характере годовой цикличности Eudiaptomus gracilis не отмечено.
Бесплатно
Жизненный цикл рачка Thermocyclops oithonoides (Sars, 1863) в Онежском озере
Статья научная
В условиях климатических изменений и антропогенной нагрузки особую актуальность приобретает исследование годовой цикличности планктона и его основных компонентов. Веслоногий рачок Thermocyclops oithonoides (Sars, 1863) является массовым видом пелагического зоопланктона Онежского озера и важным кормовым объектом для рыб-планктофагов. На основе многолетних наблюдений был выполнен анализ жизненного цикла популяций рачка в центральном олиготрофном районе озера и в крупном Петрозаводском заливе в течение всего года. T. oithonoides в планктоне встречается круглогодично. Зимой отмечены только копеподиты IV-V стадии, которые зимуют в придонном слое. В подледный период численность рачка составляет 25.3 ± 4.8 экз./м3, биомасса - 0.286 ± 0.055 мг/м3. Показано, что в центральной части водоема популяционная динамика T. oithonoides имеет дициклический характер. В заливе из-за благоприятного температурного режима у рачка возможна ди- и трицикличность. Среднемноголетние максимумы популяций в центре озера по численности достигают 1.31 тыс. экз./м3, биомасса - 0.009 г/м3. Величины для популяции в Петрозаводской губе сходные, по численности - 1.36 тыс. экз./м3, по биомассе - 0.013 г/м3 соответственно. В июне неблагоприятные гидрохимические условия в заливе угнетают развитие рачка и вызывают задержку его количественного развития. Сравнение с данными прошлого века показало, что, несмотря на колебания антропогенной нагрузки и климатические изменения, наблюдаемые в последние десятилетия, заметных изменений в характере годовой цикличности T. oithonoides не произошло.
Бесплатно
Статья научная
На основе материалов, полученных на заповедных территориях Восточной Фенноскандии, анализируется ход и факторы многолетней динамики численности (1958-2018 гг.) рыжей полевки (Myodes glareolus Schr.) в условиях приграничной северной области ее распространения. Установлено, что исследуемый вид характеризуется здесь невысокой, по сравнению с оптимумом ареала, численностью (1.9 экз. на 100 лов.-сут., 1.7 - на 10 кан. -сут.), однако продолжает сохранять лидирующее положение в общем населении мелких млекопитающих, составляя 50.5 % в уловах ловушко-линиями и около 10 % в отловах канавками, где уступает первое место по численности лишь обыкновенной бурозубке. Выявлены резко выраженные многолетние изменения численности, характеризующиеся значительной амплитудой колебаний и неритмичной сменой кратковременных относительно высоких подъемов весьма длительными и глубокими депрессиями. В отличие от центральных оптимальных зон ареала, где значительную регулирующую роль играют внутрипопуляционные компенсаторные механизмы, на его северной периферии эту функцию выполняют внешние, в основном погодно-фенологические факторы, отличающиеся в условиях северных пределов ареала крайней экстремальностью и неритмическим проявлением. Анализ полученных материалов позволяет заключить, что сведи всего многообразия факторов, определяющих для приграничных популяций рыжей полевки экологическую обстановку года, наиболее существенны для роста численности сроки наступления весны, температура и сумма осадков в конце весны - начале лета, а также урожай семян хвойных деревьев (во многом определяющий для населения лесных грызунов кормовые условия перезимовки). Сопоставление результатов многолетних исследований на четырех стационарных участках Восточной Фенноскандии - заповедники «Кивач» и «Костомукшский», национальный парк «Ладожские шхеры» и заказник «Каскеснаволокский» с полученными в центральной части ареала выявило как сходство, так и ряд характерных различий. В целом же для населения карельских стационаров обнаруживается более широкий спектр переходов сезонных динамик из одной фазы в другие. В результате на диаграмме спектральной плотности диапазон максимальных плотностей размыт и располагается в области 2.5-5.5 года. Кроме того, появление в динамике периферической популяции циклов больших длительностей может формировать «псевдоциклы медленных колебаний», которые наблюдаются на спектрограмме на периодах более 7 лет. В целом же динамика численности и структуры населения периферической популяции более всего напоминает один из типичных сценариев перехода хаотического движения через некоторые промежуточные состояния к стационарному. При таком характере динамики всплески хаотического поведения чередуются с участками, на которых могут происходить почти правильные периодические колебания.
Бесплатно
Залужение как экологический фактор трансформации солонца и его микрофлоры
Статья научная
Одной из глобальных экологических проблем является засоление почв, в т. ч. вторичное, охватывающее в наземных экосистемах около 950 млн га. В Западной Сибири примерно 40 % территории представлено солонцовыми почвами, и их полноценное использование связано с гипсованием (что затратно) или длительной мелиорацией травами. Травы-фитомелиоранты не только в разы продуктивнее естественных лугов, но и обладают рассоляющим эффектом. Для повышения урожайности кормовых культур на солонцовых землях специалистами Сибирского научно-исследовательского института кормов в 80-е годы прошлого столетия были разработаны фитомелиоративные севообороты. В статье рассмотрено влияние залужения кормовых севооборотов смесью костреца (Bromus inermis Leyss.) и люцерны (Medicago varia Mart.) в течение 13 лет на микрофлору солонцов луговых (гидроморфных) (Gleyic Solonetz Albic). Постсевооборотное залужение привело к улучшению водно-воздушного режима солонцов, а также к существенному рассолению верхнего горизонта почвы и снижению его щелочности. Длительное возделывание кормовых севооборотов и последующее залужение сформировали специфичный почвенный микробоценоз, отличающийся таксономическим разнообразием микроорганизмов и большей долей копиотрофов в доминирующих филах, что косвенно свидетельствует о возрастании содержания углерода и доступного растениям азота в фитомелиорируемом солонце.
Бесплатно
Запасы органического вещества и углерода в подземной фитомассе среднетаежных лиственных фитоценозов
Статья научная
Проведены исследования подземной части фитомассы разновозрастных среднетаежных лиственно-хвойных фитоценозов послерубочного происхождения на территории Республики Коми. Получены данные по запасам органического вещества и углерода в древесных корнях диаметром менее 20 мм и подземных органах растений травяно-кустарничкового яруса на глубине до 40-55 см. Установлено, что в подземной фитомассе аккумулируется от 3.9 до 9.8 т/га органического вещества и от 1.5 до 4.6 тС/га. Установлено, что в средневозрастных лиственно-хвойных насаждениях масса древесных корней диаметром менее 20 мм в среднем в 2 раза выше, а растений травяно-кустарничкового яруса в 2 раза ниже, чем в березово-еловом молодняке. Представлена вертикальная структура распределения подземной фитомассы и запасов углерода. Выявлено, что 87-95 % от массы корней сосредоточено в верхнем 20-25-сантиметровом слое почвы. Показано распределение массы древесных корней по видам. Полученные результаты позволяют оценить участие тонких корней в пуле мобильного органического вещества и углеродном цикле в целом в среднетаежных лиственно-хвойных насаждениях послерубочного происхождения.
Бесплатно
Зараженность беломорской наваги нематодами семейства Anisakidae
Статья научная
Дана оценка зараженности беломорской наваги нематодами семейства Anisakidae на местах промысла, проведен анализ профилактических мероприятий, направленных на предотвращение анизакидоза человека. Актуальность работы определяется принадлежностью наваги к значимым объектам промыслового рыболовства на Белом море при отсутствии исследований ее заражения личинками анизакид в условиях разного хранения. Показано, что экстенсивность инвазии наваги анизакидными нематодами составляет 74 ± 5 % с интенсивностью инвазий 5.5 ± 1.6 экз. Отмечена прямая зависимость между длиной тела рыбы и интенсивностью ее заражения. Личинки анизакид обнаружены в рыбе на разных стадиях развития в печени, пиллорических придатках, на серозе кишечника, в мышцах, гонадах, под кожей, в жабрах и в области анального отверстия. Наличие взрослых форм анизакид делает навагу окончательным хозяином паразитов. Анализ выживаемости анизакид проведен при разных условиях хранения рыб: свежевыловленной (рыба-сырец), охлажденной после 24 часов хранения и дефростированной после 15 суток заморозки. Показано, что снижение интенсивности заражения рыб личинками анизакид связано с эффективностью профилактических мероприятий и с переходом личинок из одной стадии в другую. Замораживание рыбы искусственным способом (t воздуха не менее -18 ºС) и термическая обработка (не менее 25 минут) наиболее эффективны для элиминации личинок и взрослых особей анизакид. Определен основной «орган-мишень» - печень, где наблюдается скопление анизакид на разных стадиях развития. Употребление печени в пищу рекомендуется только после искусственного замораживания рыбы с последующей кулинарной обработкой.
Бесплатно
Зимовка обыкновенной гадюки (Vipera berus) с эмбрионами
Статья научная
У гадюк из Карелии обнаружено явление зимовки самок с эмбрионами и ежегодное размножение. Это особо крупные и тяжелые самки (L.t. > 62 см, W > 160 г), для которых потери массы в связи с беременностью оказываются несущественными. Анализ размеров 1450 особей показал, что доля самок, способных зимовать с эмбрионами, составляет в популяции гадюки о. Кижи менее 3%.
Бесплатно
Зообентос Чукотского моря: современное состояние и тенденции антропогенной нагрузки
Статья научная
Чукотское море представляет собой арктический регион, где последнее время наблюдаются быстрые изменения в экосистеме. Бентос, анализируемый в статье, является одним из наиболее чувствительных индикаторов этих изменений, вызванных как природными, так и антропогенными факторами. В оценку состояния бентоса Чукотского моря были положены данные, взятые за последние 30 лет. Анализ основывался на опубликованной литературе, базах данных и материалах полевых работ автора. На базе проанализированного материала современное состояние бентоса Чукотского моря отличается высоким видовым разнообразием по сравнению с остальными восточно-арктическими морями. Пространственное распределение биомассы донных беспозвоночных, как и их качественный состав, носит крайне неравномерный характер и определяется множеством факторов: глубиной, температурой и геохимическим составом грунтов, гидродинамикой и т. п. Также в последнее время в связи с изменением климата наблюдается тенденция переселения более теплолюбивых видов на север. Что же касается антропогенной нагрузки, то до сих пор ЧМ относится к акватории с низкой антропогенной нагрузкой. Течения, воздушные потоки, ледовый и айсберговый разнос не только приносят в экосистему загрязняющие вещества, но и выносят, т. е. способствуют ее очищению. Основная потенциальная опасность исходит от планируемой разработки месторождений нефти и газа и морского транспорта. Так, например, бентос вокруг нефтяных скважин «Бургер» и «Клондайк» характеризуется повышенным содержанием ртути. В статье описывается механизм воздействия поллютантов (ТМ, ХОС и ПАУ) на бентос. Опасность увеличения антропогенной нагрузки ставит задачу дополнительного выделения на акватории особо уязвимых и ценных зон для последующего придания им особого охранного статуса.
Бесплатно
Зоопланктон антропогенных местообитаний Северо-Двинской шлюзованной системы
Статья научная
Представлены результаты изучения зоопланктона антропогенных местообитаний Северо-Двинской шлюзованной системы (Вологодская область). Исследования проведены в июле 2010 г. на 6 каналах. Станции отбора проб были распределены на всем протяжении водной системы. Искусственные водные объекты Северо-Двинской водной системы изучены впервые для Вологодской области. В составе зоопланктона учитывали и определяли видовую принадлежность коловраток (Rotifera) и ракообразных (Cladocera, Copepoda). Выявлен доминирующий комплекс видов. Рассчитаны средние численность и биомасса видов и групп, индексы видового разнообразия Шеннона - Уивера, средняя индивидуальная масса организмов. По своему составу зоопланктон каналов сходен и включает 33 таксона (11 - Rotifera, 15 - Cladocera, 7 - Copepoda). Большинство видов типичны для водных объектов таежной зоны и обладают широкой экологической пластичностью. В составе сообществ преобладают пелагические и придонные виды. Зоопланктон каналов характеризуется высокими величинами индекса видового разнообразия, низкими численностью и биомассой, выраженным доминированием веслоногих ракообразных. Заселение каналов происходило организмами из малых озер и Шекснинского водохранилища. Упрощенный рельеф дна, отсутствие выраженной мелководной зоны и волновое воздействие определили структуру современных сообществ. Отсутствие зарослевой зоны и высокая мутность воды неблагоприятны для развития многих организмов. По сравнению с малыми озерами зоопланктон каналов характеризуется невысокими видовым богатством, численностью и биомассой, доминированием небольшого числа видов, преобладанием особей мелких размеров. При этом структура доминирующего комплекса сходна. Выявленные особенности зоопланктона каналов непосредственно связаны с их антропогенным происхождением и эксплуатацией как транспортных путей.
Бесплатно
Статья научная
В результате гидробиологического обследования мелководно-островной зоны Куйбышевского водохранилища у г. Казани (окрестности пос. Займище) в июне 2015 г. изучен видовой состав и количественные характеристики зоопланктонных сообществ. На основе кластерного анализа выявлен пространственно-неоднородный характер в распределении структуры зоопланктона, обусловленный изменениями гидрологических условий в акватории водохранилища при намыве искусственных дамб и перешейков. Изучаются вопросы направленности структурных перестроек зоопланктонных сообществ при антропогенных преобразованиях акваландшафтов.
Бесплатно
Статья научная
Изучено пищевое предпочтение двух видов усачей: черного пихтового Monochamus urussovi и малого черного M. sutor (Coleoptera, Cerambycidae), обитающих на хвойных деревьях в Сибири. M. urussovi регулярно наносит существенный ущерб пихтовым древостоям. Однако, несмотря на то, что куколки и молодые имаго, использованные в опыте, были извлечены из пихты, жуки при дополнительном питании отказывались кормиться побегами пихты, предпочитая сосну. Полученные данные говорят, что массовое размножение черного пихтового усача на пихте сибирской не обусловлено особым предпочтением жука к питанию на пихте. Приведено гипотетическое объяснение приуроченности очагов M. urussovi к пихтарникам.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются индексы таксономического разнообразия, основанные на квадратичной энтропии Рао. С использованием данных гидробиологической съемки донных сообществ средней равнинной реки Сок (приток Саратовского водохранилища) сформирована матрица таксономических дистанций между 277 видами макрозообентоса на основе 11-уровневого иерархического дерева линнеевской систематики. Рассматривается динамика изменения показателей таксономического разнообразия ∆ и своеобразия ∆+ по продольному профилю водотока. Выполнен сравнительный анализ чувствительности индексов и оценка их доверительных интервалов. Монотонный рост разнообразия на естественном градиенте от верховьев реки к устью признается одной из закономерностей речного континуума, вызываемой эффектом вложенности композиций видов.
Бесплатно
Статья научная
Материалы по пространственной структуре разноцветной ящурки Eremias arguta deserti (Gmelin, 1789) собраны в полевые сезона 2017-2019 гг. в песчаных полупустынях Астраханской области. Трехлетние исследования на уровне внутрипопуляционной группировки показывают поэтапное сокращение численности популяции от сезона к сезону. В брачный сезон из системы перекрывающихся участков самцов и самок (2017 г.) пространственная структура группировки сначала трансформируется в систему изолированных участков половых партнеров (2018 г.), а затем в малочисленную группировку изолированных участков самок (2019 г.). Это происходит из-за того, что ящерицы рассредоточиваются на уменьшающихся по площади присущих им открытых биотопах. Уменьшение характерно и для кочующей части поселения, что подтверждает общее снижение численности популяции на окружающей территории. Группировка постепенно перестает размножаться, о чем свидетельствует отсутствие неполовозрелых особей во все весенние сезоны и снижение численности сеголеток в конце лета 2018 г. по сравнению с этим же периодом 2017 г. Основной причиной описанного процесса является изменение характерного для вида биоценоза - зарастание песчаных массивов, отмеченное в последние годы на многих территориях пустынных и полупустынных экосистем. Наблюдения показывают, что негативными последствиями зарастания биотопа являются ухудшения условий для передвижения и коммуникации. Измерение проективного покрытия и видового разнообразия фитоценоза, проведенное на пробных геоботанических площадках в 2011, 2014 и 2017 гг., говорит об остепнении территории. Основной причиной остепнения является увеличение общей суммы осадков в течение последнего десятилетия с 2010 по 2019 г. Последнее подтверждается положительной корреляцией увеличения проективного покрытия и общей суммы осадков за этот период.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются диапазоны периодических составляющих многолетней динамики численности красной полевки в различных частях ареала. Выяснено, что гармонические составляющие спектров, построенных для разных регионов, совпадают в большинстве частотных полос, а различия в различных географических популяциях проявлены обычно только в соотношении мощностей одинаковых гармоник. Обнаружены особенности спектров цикличности численности северных и южных популяций красной полевки. Предполагается, что популяции красной полевки подстраивают свои ритмы к соответствующим по периоду внешним циклам.
Бесплатно
Изменчивость рисунка надкрылий Nicrophorus investigator (Coleoptera, Silphidae)
Статья научная
Проведен анализ изменчивости рисунка надкрылий в популяции жука-могильщика Nicrophorus investigator из г. Петрозаводска. С использованием программ Quantum GIS 2.2.0-Valmiera и Microsoft Excel выявлено две формы рисунка надкрылий: типичная и редкая. Типичная форма имеет характерный черный рисунок из пятен и соединяющих их перемычек на оранжевом фоне элитр. Редкая форма отличается резким уменьшением площади темных участков. Распределение значений исследуемого признака нормальное. Установлено, что пятна более изменчивы, чем перемычки.
Бесплатно
Статья научная
Изучали особенности территориального поведения славок в местообитаниях, населяемых с разной плотностью. Обнаружено, что территориальное поведение славок пластично и зависит не только от положения в ареале, но и в значительно большей степени от плотности населения (ПН) и характера местообитаний. Как правило, с ростом ПН размеры территорий и расстояния между ними сокращаются. При высокой ПН наблюдается максимальное разнообразие вариантов поведения, в т. ч. нетипичные. При очень высокой и низкой ПН территориальность редуцируется (редукция продолжительности и активности пения, агрессивности и степени защиты территорий). Редукция территориальности при низкой ПН в северных регионах, по-видимому, направлена на оптимизацию бюджета времени и энергии птиц. Редукция территориальности при высокой ПН способствует участию в размножении большего числа особей популяции. Вариация территориального поведения способствует максимальной реализации репродуктивного потенциала особей в разных условиях среды.
Бесплатно
Статья научная
Метод мечения с повторными отловами использовали для изучения сезонной динамики пяти видов дневных бабочек. Абсолютную численность и ход процессов элиминации и пополнения популяции оценивали методом Джолли – Себера. В статье обобщен опыт полевых исследований и обработки полученных выборок. Рассмотрен способ оптимизации модельных параметров в среде MS Excel.
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы материалы по температуре поверхности воды Онежского озера за период 35 лет (с 1985 по 2020 г.). Использованы данные дистанционного зондирования из двух интернет-источников со свободным доступом. Выполнена верификация данных относительно натурных измерений температуры, сделанных с борта судна. Составлена база данных по температуре поверхности воды для 142 ячеек акватории озера размером 8*8 км. Рассчитаны уравнения линейных многолетних трендов в увеличении среднемесячных показателей температуры поверхности воды. Оценки, полученные методами дистанционного зондирования за изученный период для Онежского озера, оказались близки к результатам натурных наблюдений. Построены картограммы, демонстрирующие выраженность указанных трендов в разных районах акватории Онежского озера. Наиболее существенные изменения коснулись Повенецкого залива и центрального плеса. Здесь озерные воды стали быстрее нагреваться ранним летом и дольше остывать осенью.
Бесплатно
Статья научная
Водоемы северной части Карелии загрязняются отходами Костомукшского железорудного горно-обогатительного комбината, главным компонентом которых являются ионы калия. С использованием методов имитационного моделирования изучены процессы распространения калия в озерно-речной системе р. Кенти и выполнена реконструкция данных для водоемов, где химические наблюдения не проводились. Рассчитаны параметры модели (константы переноса калия для семи озер), которые отражают характер гидрологического режима водоемов и характеризуют высокую интенсивность переноса калия в верхнем и нижнем течении и низкую – в среднем течении. Показано, что основное количество калия (около 70 %) выносится за пределы системы р. Кенти и поступает в оз. Среднее Куйто.
Бесплатно
