Оригинальные исследования. Рубрика в журнале - Принципы экологии
Статья научная
В статье описываются закономерности суточной и сезонной динамики температуры на поверхности и в почве на разных глубинах во всей зоне, задействованной ушастыми круглоголовками (Phrynocephalus mystaceus) в их жизнедеятельности на бархане Сарыкум в Дагестане (от 2 см над поверхностью песка до примерно 80 см в его глубине). Эти различные слои воздуха и почвы предоставляют круглоголовкам богатый выбор термальных условий, позволяющий им регулировать температуру тела и организовывать их необходимые суточную и сезонную динамики, регулировать и способствовать протеканию у них в оптимальном режиме сезонных физиологических циклов. Показано, как отдельные температурные параметры внешней среды по-разному используются ящерицами для своей жизнедеятельности. Все описанные закономерности иллюстрируют скоординированное функциональное единство параметров гомеостаза, эндогенных потребностей в реализации сезонных физиологических циклов и динамики факторов внешней среды.
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
Изменение биохимических параметров Melanoides tuberculata при воздействии глифосата
Статья научная
В современных условиях интенсивного сельского хозяйства актуальной проблемой становится загрязнение водных экосистем пестицидами, среди которых особое место занимает глифосат – один из наиболее распространенных гербицидов в Российской Федерации. В поисках биомаркеров пестицидного загрязнения водных объектов в исследовании рассмотрено изменение биохимических параметров моллюска Melanoides tuberculate под воздействием глифосата. В ходе исследования показано, что активность фермента обменного комплекса – кислой фосфатазы Melanoides tuberculate существенно изменяется относительно контрольных значений и это изменение имеет фазовый характер, что свидетельствует о сложной реакции моллюска на токсическое воздействие. Параллельно выявлению изменения биохимической активности электрофоретически определено наличие дополнительной множественной формы кислой фосфатазы, свидетельствующей об эпигенетическом механизме адаптации Melanoides tuberculate к действию глифосата. Полученные результаты не только расширяют представления о биохимических механизмах адаптации водных организмов к загрязнению, но и открывают перспективы для разработки новых биомаркеров, позволяющих оперативно оценивать уровень пестицидного загрязнения водоемов. Это особенно важно для мониторинга экологического состояния водных объектов и разработки мер по их охране.
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
Изменчивость температуры поверхностных слоев в береговой зоне северо-западной части Японского моря
Статья научная
Исследована изменчивость температурного режима поверхностных вод в береговой зоне и на шельфе в северо-западной части Японского моря. Градиент температуры ограничивается морфоструктурными районами, где главной фундаментальной единицей считается морской ландшафт. В береговой зоне в исследуемой части моря наблюдения за изменчивостью температуры в поверхностном слое проводились и продолжают вестить сотрудниками ТОИ им. В. И. Ильичева ДВО РАН, Тихоокеанского филиала ВНИРО, ИВЭП ДВО РАН и др., но сбор данных осуществляется нерегулярно и in situ, исследователи не учитывают ландшафтный фактор. Актуальность данной статьи заключается в комплексном подходе при помощи метода ландшафтно-экологического районирования и данных космического мониторинга. Типизация берегов в северо-западной части Японского моря позволяет отмечать районы с разной температурой поверхности воды, а дистанционное зондирование океана со спутника помогает определять их пространственно-временное распределение c 2003 по 2022 г. На сегодняшний день нельзя с уверенностью сказать, что есть подобный и подробный алгоритм обработки спутниковых данных с использованием программных обеспечений Surfer, SeaDAS и ArcGIS. В дальнейшем полученные данные будут использоваться для изучения влияния температуры на динамику продуктивности фитопланктона. Обработанные данные позволят показать вероятность изменчивости климата региона и динамику биологической продуктивности в морской экосистеме в пределах береговой зоны моря.
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
Статья научная
Целью исследований являлось определение экологического состояния почв промышленной, селитебной и рекреационной зоны города Астрахани. В результате работы изучена биологическая и ферментативная активность исследуемых почвенных образцов. Низкую биологическую активность показали почвы территории нефтебазы № 5 ООО «ЛУКОЙЛ-НВНП». Низкую ферментативную активность - почвы селитебной зоны. Используя полученные результаты, рассчитали интегральный показатель биологического состояния исследуемых почв по 15 биологическим и биохимическим показателям. Максимальные значения ИПБС отмечены для почвы рекреационной зоны, минимальные - для почвы промышленной зоны (нефтебаза № 5 ООО «ЛУКОЙЛ-НВНП»), 81.2 и 26.2 % соответственно. Для обработки и анализа данных использовали кластеризацию по комплексу химических и микробиологических показателей. В результате образовалось три кластера. Минимальные различия химических и микробиологических показателей показаны для почв, отобранных на территории нефтебазы № 5 ООО «ЛУКОЙЛ-НВНП». Второй кластер образовали почвы селитебной зоны и ООО «Кондитерская фабрика "Карон"», третий - почвы, отобранные в рекреационной зоне города. Также установлено, что для определения экологического состояния городских почв промышленной и селитебной зон наиболее применимы микробиологические показатели по сравнению с биохимическими. Полученные результаты свидетельствуют, что экологическое состояние почв промышленной, селитебной зон и парка им. В. И. Ленина по значениям интегральных показателей можно характеризовать как высокоопасное.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведена сравнительная оценка интенсивности накопления ртути (Hg) в мышечной ткани промысловых видов рыб (окунь, плотва, лещ, густера) Горьковского и Чебоксарского водохранилищ Средней Волги. Исследования выполнены на основе анализа 1239 экземпляров рыб, отобранных в 2023, 2024 и 2025 гг. Концентрации ртути определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Для оценки скорости накопления Hg использована многофакторная линейная модель зависимости «Hg – длина тела» с учетом видовой принадлежности и водоема. Установлено, что содержание ртути статистически значимо зависит от длины тела рыб, их видовой принадлежности и условий водоема (p < 0.001). Выявлены различия в скорости накопления ртути между видами, а также между водохранилищами. В Чебоксарском водохранилище концентрации Hg в выборке исследованных видов рыб в целом выше, чем в Горьковском. Показано, что различия в накоплении связаны не только с уровнем загрязнения, но и с особенностями гидрологического режима и трофических условий, определяющих биодоступность ртути и эффективность ее переноса. Проведен анализ факторов, определяющих различия в содержании и накоплении рыбами биодоступной метилртути между Горьковским и Чебоксарским водохранилищами. Наиболее высокая скорость накопления отмечена у окуня, наименьшая – у леща. Показано, что межвидовые различия в накоплении ртути носят водоем-зависимый характер, что подтверждается значимостью трехфакторного анализа. Полученные результаты демонстрируют, что исследуемые зависимости являются информативным показателем динамики биоаккумуляции ртути и могут быть использованы для экологического мониторинга водных экосистем.
Бесплатно
Ионы хрома (VI) индуцируют микроядра и ядерные аномалии в эритроцитах амфибий
Статья научная
Хром является одним из тяжелых металлов, интенсивно загрязняющих окружающую среду в результате хозяйственной деятельности человека. Токсичность, канцерогенность и мутагенность хрома (VI) хорошо изучены в тестах на рыбах и млекопитающих, в меньшей степени – на птицах. Значительно слабее изучена генетическая опасность хрома (VI) для пресмыкающихся и амфибий. Амфибии являются важным компонентом биоценозов. Поэтому риск воздействия хрома как антропогенного загрязнителя должен быть оценен для представителей этого класса позвоночных животных. Целью работы был анализ частоты образования микроядер и ядерных аномалий в эритроцитах личинок Bufo viridis после воздействия ионов хро- ма (VI) в концентрациях 0.025, 0.050, 0.125, 0.250, 0.375 и 0.500 мг/л в течение 6, 12, 18 и 24 часов. Условия эксперимента моделировали ситуацию разового сброса в водоемы промышленных сточных вод до конечных концентраций, равных 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 7.5 и 10 ПДК ионов хрома (VI). В результате эксперимента установлено, что ионы хрома в концентрации 0.025 и 0.050 мг/л не вызывали статистически достоверного увеличения суммарных частот микроядер и ядерных аномалий во всех четырех вариантах продолжительности воздействия. При концентрациях 0.125 мг/л и выше увеличение суммарных частот анализируемых аномалий было статистически достоверным. Следовательно, даже небольшие превышения ПДК (VI) хрома в водоемах могут увеличивать нестабильность геномов земноводных.
Бесплатно
Использование показателей зоопланктона в оценке качества вод двух озер бассейна Финского залива
Статья научная
В 2012–2015 гг. проведены исследования зоопланктона и выполнена оценка качества вод озер Копанское и Горовалдайское, относящихся к бассейну Финского залива (Ленинградская область). В рамках многолетних мониторинговых исследований на данных водных объектах такие работы ранее не выполнялись. Станции отбора проб размещались в прибрежной части водоемов. Зоопланктон озер включал 46 таксонов видового и подвидового рангов, был типичен для водоемов Северо-Запада России и представлен в основном эврибионтными видами с высокой экологической пластичностью. В наиболее подверженном антропогенному воздействию оз. Горовалдайское, по сравнению с оз. Копанское, обнаруживалось наименьшее видовое богатство и наименьшие значения индекса видового разнообразия. Тем не менее массовое развитие ветвистоусых ракообразных, вносивших основной вклад в численность и биомассу сообщества, способствовало активному протеканию процессов биологического самоочищения этого водоема, о чем свидетельствует снижение значений коэффициента трофности. По показателям индекса сапробности вóды исследованных озер относились к олигосапробной – β-мезосапробной зоне.
Бесплатно
Исследование динамики водного потенциала растений Betula pendula Roth с помощью косинор-анализа
Статья научная
На основании данных измерений суточной и сезонной динамики водного потенциала (Ψ) березы повислой и карельской березы с помощью метода косинор-анализа разработана аддитивная модель сезонной динамики Ψ исследуемых растений. Анализ временных рядов выявил однонаправленность изменений суточных ритмов водного потенциала побегов березы повислой и карельской березы в вегетационной динамике при их разной вариабельности. Более существенные изменения исследуемого показателя в ходе вегетационного сезона отмечены у карельской березы. Показано, что моделирование биоритмов показателей водного статуса позволяет более глубоко исследовать процессы регуляции водного режима растения, выявляя специфические внутривидовые различия, которые сложно определить традиционными методами статистического анализа данных.
Бесплатно
