Общая биология. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
"Биосферный резерват" - исторический экскурс и современное состояние
Статья научная
Рассматривается в ретроспективе создание и развитие особо охраняемых природных территорий, формирование сети биосферных заповедников - мировой и Российский опыт. Проанализированы условия создания, функции и задачи, выполняемые биосферными резерватами.
Бесплатно
Другой
В статье представлена история развития Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова», созданного в 1993 году на базе Кинельской государственной селекционной станции им. П.Н. Константинова основанной в 1933 году. За годы научно-практической деятельности селекционерами создано более 120 сортов, гибридов и линий различных сельскохозяйственных культур, 53 из них занесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2018 году. По Самарской области доля сортов селекции института занимает от 30% до 60% посевных площадей.
Бесплатно
Atriplex tatarica L. (Chenopodiaceae) в сообществах засоленных экотопов юго-востока Европы
Статья научная
В статье приводится информация по характеру внедрения адвентивного вида Atriplex tatarica L. в сообщества засоленных местообитаний Юго-Востока Европы - степень участия в формировании ценозов, распространение, экологические особенности мест произрастания вида. Достаточно слабая представленность Atriplex tatarica во многих названных фитоценозах не позволяет рассматривать ее как вид-трансформер.
Бесплатно
Caloboletus radicans (Pers.) Vizzini (Boletaceae) в Республике Мордовия
Статья научная
В статье приводится информация о первой находке в Республике Мордовия болета укореняющегося, или беловатого (Caloboletus radicans (Pers.) Vizzini, 2014), в литературе чаще называемого как Boletus radicans (Pers.) Fr. Изложена история описания этого вида, этимология названия, особенности экологии, общее распространение на земном шаре и в России. Показано, что данный вид находится в Мордовии на северной границе своего ареала, образует микоризу с дубом (Quercus robur L.), относится к типичным термофильным видам, как правило появляется в годы с сухим и жарким летом или после таковых, достаточно засухоустойчив, так как плодовые тела могут появляться даже при незначительном количестве осадков. Приведено описание макро- и микроструктур вида, выполненное на основе материала автора. В статье указано местонахождение макромицета, приведены его координаты и даты находок. Размеры найденных плодовых тел были типичными для вида. В связи с тем, что C. radicans относится к редким видам, он включен во второе издание Красной книги Республики Мордовия с категорией 3 (редкий вид), рекомендуется поиск новых его местонахождений, контроль (мониторинг) состояния популяции, просветительская работа по его охране. Гербарные экземпляры плодовых тел и фотографии базидиом хранятся в гербарии Ботанического института им. В. Л. Комарова (LE 314970, 314981).
Бесплатно
Автоматизации землеустроительного проектирования на основе геоинформационного моделирования
Статья научная
Задача внутрихозяйственного землеустройства состоит в том, чтобы путем правильного размещения земельных угодий и средств производства создать хозяйственно-целесообразное сочетание природно-экономических факторов, обеспечивающих минимальные издержки на производство того или иного продукта. Действие этих факторов должно быть таким, чтобы наравне с хозяйственными соблюдались природоохранные условия. Успешное решение поставленной задачи невозможно без геоинформационного моделирования. Благодаря cозданию и внедрению ГИС значительно облегчается экологический мониторинг местности и становится упорядоченным ведение учета природных ресурсов. На основе функции моделирования можно обнаружить проблемные места и превентивно предотвратить их увеличение в будущем. Геоинформационные системы позволяют определить взаимосвязь интересующих параметров (к примеру, климата и почв) и сделать вывод о состоянии местности. Данная научно-исследовательская работа посвящена вопросу разработки и внедрения автоматизации процесса землеустроительного проектирования на основе новых методов геоинформационных технологий. Разрабатываемая технология базируется на использовании комплекса современных геоинформационных систем, усовершенствованных методах сбора и подготовки информации, а также ряде разработанных и внедренных методик создания проектов землеустройства и оформления планов и карт с применением специальных прикладных программ. Оценка природных ресурсов, в том числе и земли, должна рассматриваться с трех позиций: экологической или природоохранной, с точки зрения сохранения качества природной среды; экономической и социальной. Проведенная оценка территории СПК им. Куйбышева показала, что уровень нагрузки значительный, так как антропогенное воздействие на территорию превышает её природные возможности. Устойчивость экосистемы утрачивается. Осуществлена агроэкологическая группировка пашни по ее пригодности для возделывания районированных сельскохозяйственных культур на основе качественных характеристик пашни с учетом типов почв, рельефа, степени и видов эрозий. Выделено 10 агропроизводственных групп. Для каждой группы указаны рекомендуемые противоэрозионные мероприятия и рекомендуемые сельскохозяйственные культуры. По космоснимку территории землепользования была проведена оцифровка земельных участков сельскохозяйственного назначения.
Бесплатно
Агробактериальная трансформация культуры клеток василистника малого (Thalictrum minus L.)
Статья научная
Разработан метод агробактериальной трансформации каллусной культуры клеток лекарственного растения - василистник малый. Для трансформации использовали штамм Agrobacterium tumefaciens, содержащей коинтегративный вектор pGV 3850. Плазмида содержит целевой ген ipt, кодирующий ключевой фермент биосинтеза цитокининов - изопентенилтрансферазу, под промотором 35S вируса мозайки цветной капусты и селективный ген nptII, кодирующий фермент неомицинфосфотрансферазу, придающий устойчивость к канамицину, под контролем NOS промотора. Трансформировали два штамма «В» и 233, различающихся по интенсивности роста и уровню биосинтеза протобербериновых алкалоидов. Оценивали эффективность влияния на трансформацию вакуумной инфильтрации и экстракта табака. Отбор трансформированных каллусов проводили на сублетальной концентрации канамицина: для штамма «В» - 50 мг/л и штамма 233 - 20 мг/л. Устойчивые к канамицину клеточные линии оценивали методом ПЦР на наличие в них гена ipt. Отмечена отдаленная реакция на канамицин, то есть снижение жизнеспособности каллусов при отсутствии канамицина происходило к третьему пассажу. Наиболее низкая выживаемость каллусов отмечена в варианте с экстрактом табака. Однако методом ПЦР показано, что наиболее эффективным для трансформации был вариант с экстрактом табака без вакуумной инфильтрации. В результате были выделены ipt-положительные клеточные линии: пять клеточных линий из штамма 233 и одна клеточная линия из штамма «В». Эффективность трансформации (отбор на канамицине + ПЦР) для штамма 233 составила 14,6%, для штамма «В» - 0,1%. Из пяти ipt-положительных линий от штамма 233 две из них имели более высокую интенсивность роста и уровень содержания протобербериновых алкалоидов, единственная ipt-положительная линия от «В» штамма имела, наоборот, более низкую интенсивность роста и низкий уровень протобербериновых алкалоидов. Cреди ipt-положительных линий отмечена вариабельность по интенсивности роста и уровню биосинтеза протобербериновых алкалоидов.
Бесплатно
Статья научная
Изучена продуктивность почв рисовых полей Кубани и проведена оценка агробиоэнергетической эффективности возделывания риса в севообороте и бессменном посеве в зависимости от мелиоративного состояния оросительной системы. Наибольшая урожайность риса достигается на высоких чеках и выше на 12,4 ц/га, чем на низких. Выращивание риса на высоких чеках способствует большему накоплению энергии в урожае (115,29 против 95,46 ГДж/га на низких чеках), получению высокого чистого энергетического дохода (26,94 против 4,87 ГДж/га) и является наиболее энергетически эффективным (Ке=1,30 против Ке=1,05 на низких чеках). Урожайность риса на бессменном участке меньше в 3,5-4,0 раза, или на 42,2-54,6 ц/га по сравнению с полями рисового севооборота. Бессменное возделывание риса энергетически не эффективно - количество энергии, накопленной в урожае, не сопоставимо с затратами антропогенной энергии (Ке=0,45).
Бесплатно
Статья научная
Показана зависимость урожайности картофеля от полевой вирусоустойчивости в разные по климатическим и фитопатологическим условиям годы. Установлено, что в условиях Самарской области максимальная положительная корреляционная связь между этими признаками отмечается в годы с повышенным температурным режимом. При недостаточном увлажнении и эпифитотии столбура зависимость между этими признаками была слабой.
Бесплатно
Агроклиматические условия развития древесных растений на территории города Нижневартовска
Статья научная
Исследования средних дат климатических показателей по Нижневартовску показали, что все весенние фенофазы древесных растений проходят в более короткие сроки по сравнению с осенними. Фенофазы в условиях города изменяются не только по срокам наступления, но и по своей длительности.
Бесплатно
Статья научная
Степные сельскохозяйственные поля не защищены от ветров, суховеев и метелей в засушливом аридном субрегионе. Они бесполезно ежегодно теряют около 250-270 мм воды на сублимацию, физическое испарение и на поверхностный сток (от средней годовой суммы атмосферных осадков 450-480 мм). Агролесомелиоративные насаждения и мелиоративные ландшафтно-кластерные системы защищают поля и агроландшафты. Эти методы сокращают потери воды на 50-60%, что позволяет получить сельскохозяйственным растениям 120-170 мм дополнительной воды для прибавки урожая. Лесоаграрные комплексы улучшают гидрологический режим защищаемой территории, агроландшафтов. Они обеспечивают в них высокое качество природных вод.
Бесплатно
Агрофизические показатели почвы в полевых севооборотах
Статья научная
В длительном стационарном опыте ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, заложенном в 1976 году проводилось изучение агрофизических показателей почвы в восьмипольных полевых севооборотах. Почва опытного участка дерново-подзолистая легкосуглинистая. Размещение делянок систематическое, повторность 4-х кратная, общая площадь делянки 77м2. В 2016 году первый отбор почвенных проб проводился в мае. Этот период характеризовался достаточно сухой погодой, сумма осадков составляла только 54% от среднемесячной, влажность в этот период была на уровне 15,87-18,17%, запасы продуктивной влаги 16,51-24,19 мм. Плотность сложения почвы не выходила за границы оптимальных значений, после посева яровых культур составила 1,17-1,24 г/см3. Второй отбор почвенных проб проводился в июле. Осадки выпавшие в этот период не оказали влияния на развитие растений, культуры были низкорослыми и имели слаборазвитый колос. Влажность составила 16,62-19,00 %, запасы продуктивной влаги считались «удовлетворительными» на уровне 21,66-25,13 мм, почва несколько разуплотнилась 1,11-1,18 г/см3, что связано с ее более высокой влажностью. В 2017 году исследования показали, что при влажности почвы 17,57-19,10%, запасы продуктивной влаги в фазу всходов оценивались как «удовлетворительные» и в среднем по севооборотам были на уровне 21,93-25,57 мм. Однако низкая температура воздуха в мае задерживала их появление. Плотность сложения почвы была оптимальной 1,23-1,29 г/см3. Второй срок отбора проб проводился в фазу колошения при выпадении в июле 189% от нормы осадков. Влажность пахотного слоя составила 18,45-19,75%. Запасы продуктивной влаги были «удовлетворительными» - 27,00-30,80 мм. Уплотнение почвы превышало оптимальное значение, и находилась в пределах 1,28-1,36 г/см3. Восьмипольные севообороты с чистым, занятыми, сидеральными парами и различным насыщением промежуточными культурами в разные по метеоусловиям годы не имели достоверных различий по основным агрофизическим показателям почвы.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты длительных исследований (1969-2016 году) по изучению влияния минеральных удобрений на качество зерна озимой и яровой пшеницы, проса, ячменя и овса в различных гидротермических условиях. Из 20 вариантов применения различных систем удобрений в опыте анализировали содержание белка, сырой клейковины и ИДК на наиболее эффективных вариантах возделывания зерновых культур. В годы проведения исследований - 20 лет были влажными (41,6 %), 20 лет среднезасушливыми (41,6 %) и 8 лет острозасушливыми (16,8 %). По данным результатов в зернопаровом и зерновом севообороте в зоне южных черноземов Поволжья - установлена сильная зависимость качество зерна с условиями увлажнения вегетационного периода и азотными удобрениями. Повышение содержания белка в зерне проса зависело от азотно-фосфорных удобрений, у других изучаемых культур - от азотных. При возделывании озимой пшеницы наилучшие показатели качества зерна выявлены по чистому пару. По сравнению с занятым, содержание белка увеличивалось на 1,1-1,9 %, сырой клейковины - на 2,0-3,4 %. Высокая эффективность дозы N60P40 сохранялась при выращивании озимой пшеницы, как по чистому, так и по занятому пару. При этом количество белка в зерне озимой пшеницы, возделываемой по чистым парам, увеличивалось при внесении N60 P40 как во влажные, так засушливые годы на 1,3-1,9% соответственно. Внесение в острозасушливые годы N60-80 обеспечило в зерне яровой пшеницы содержание белка 15,8-16,7%, во влажные годы на этих вариантах содержание показателя снижалось на 2,3-3,8 % до 12,9-13,5%. Применение минеральных удобрений в среднем за годы исследований увеличивало содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы 1,1-1,3% по отношению к контролю. В острозасушливые годы при внесении N60 содержание белка в зерне ячменя составило 15,7%, что на 2,4% выше контрольного значения. Увеличение дозы азота и добавление к нему фосфора на белковость зерна не повлияло. Во влажные годы для формирования качественного зерна ячменя дозу азота рекомендуется снизить до N40. Минеральные удобрения в большей степени, чем условия увлажнения вегетационного периода, повлияли на содержание белка в зерне овса, увеличивая его содержание в среднем по опыту на 1,5-1,6% к контролю. Внесение N60P40 во все годы исследований увеличивало содержание белка в зерне проса на 1,8% в острозасушливые и на 3,0% во влагообеспеченные.
Бесплатно
Агроэкологические аспекты формирования агроценозов нетрадиционных масличных культур
Статья научная
В настоящее время большое значение имеет интродукция нетрадиционных масличных культур семейства Brassicaceae: рыжик озимый (Camelina silvestris sp. pilosa Z.) и крамбе абиссинская (Crambe abyssinica Hochst.), которые обеспечивают высокую продуктивность в разнообразных агроклиматических условиях. Целью наших исследований являлось, изучение урожайных свойств крамбе и рыжика в контрастных условиях степного Крыма и Среднего Поволжья. Крамбе абиссинская и рыжик озимый являются скороспелыми культурами с коротким вегетационным периодом. Вегетационный период крамбе в наших исследованиях составлял 84-98 дней. При этом в условиях умеренного климата Крыма продолжительность периода вегетации крамбе составила 84 дня, который на 14 дней меньше чем в условиях Средневолжского региона. Период от всходов до спелости озимого рыжика в условиях более низкой температуры воздуха Среднего Поволжья составляет 302 дня, при 251 дне в условиях Крыма. Рыжик и крамбе являются стабильными и пластичными культурами (bi= 0,92-0,99; σdr2= 0,07-0,08) и (bi= 0,96-0,98; σdr2= 0,07-0,09), которые способны формировать высокий и качественный урожай в различных условиях региона возделывания. Урожайность их в контрастных условиях варьировала в среднем от 1,68 до 1,73 т/га у рыжика и от 2,16 до 2,36 т/га - у крамбе. Масличность рыжика в Крыму достигала 42,7 %, тогда как в условиях Пензенского НИИСХ содержание жира в семенах снижалось на 2,6 %. Содержание масла в семенах крамбе высокого значения достигало в условиях Пензы - 38,2 %, что превышало данный показатель в Крыму на 2,8 %. Содержание линолевой, линоленовой и эйкозеновой кислот было наибольшим в условиях Пензенского региона, что превышало их содержание в условиях Крыма на 1,2; 1,8 и 0,4-0,9 %. Содержание олеиновой кислоты было наибольшим в условиях Крыма и составило 15,4 и 17,3 %. Эруковая кислота при увеличении температурного режима уменьшалась: у рыжика от 2,9 до 2,8 % и у крамбе от 58,9 % до 58,1 %. Рыжик и крамбе относятся к перспективным культурам для возделывания в данных регионах.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты изучения влияния неблагоприятных факторов внешней среды и социальных условий московского мегаполиса на характер адаптационных реакций студентов из различных стран мира. Проведенные исследования показали, что студенты из стран Латинской Америки, приехавшие на учебу в Москву, имеют значительно больший процент неблагоприятных адаптационных реакций по сравнению со студентами-москвичами и студентами из регионов России. Практически каждый третий студент из Латинской Америки имеет неблагоприятные адаптационные реакции, что может приводить к срыву механизмов адаптации и развитию различного рода патологий. Установлено, что у студентов из стран Латинской Америки значения показателя неблагоприятных адаптационных реакций выше, чем у российских и московских студентов в 5 и 6,5 раза соответственно. Наоборот, реакции тренировки и реакции спокойной активации у студентов из стран Латинской Америки заметно ниже - в 1,2 и в 1,8 раза, соответственно, по сравнению со студентами из Москвы и регионов России. Полученные в ходе исследования результаты будут полезны при разработке системы мероприятий по коррекции адаптационных реакций студентов, прибывающих на обучение в столичный мегаполис из других регионов РФ и мира.
Бесплатно
Статья научная
Изучены адаптивные перестройки ассимиляционного аппарата хвои ели сибирской в условиях преобладающего влияния промышленных выбросов. Установлено, что выбросы предприятий промзоны вызывают снижение уровня зеленых пигментов. Выявлены адаптивные перестройки фотосинтетического аппарата связанные с возрастанием относительной доли хлорофилла a/b, и как следствие повышение фотосинтетической способности хвои у Picea obovata Ledeb. Содержание зеленых пигментов можно использовать в качестве дополнительного метода в оценки степени суммарного загрязнения среды.
Бесплатно
Адаптивность сортов озимой пшеницы в Среднем Поволжье
Статья научная
Были проанализированы 11 сортов озимой мягкой пшеницы по урожайности на адаптивность с помощью различных методик расчёта экологической пластичности и стабильности в 2012-2018 гг. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа показали достоверное существенное влияние на изменчивость урожайности фактора среды (7 лет испытаний) - 96,89%, сорта (11 генотипов) - 2,45%, а также взаимодействия между ними, которое значительно ниже, но также достоверно - 0,65%, на 5%-ном уровне значимости. Урожайность сильно варьировала в зависимости от условий выращивания и сорта от 13,7 ц/га (Кинельская 4, 2015 г.) до 62,4 ц/га (Эритроспермум 3730, 2017 г.). Низкий уровень варьирования отмечен у сортов Велютинум 3611, Велютинум 3751 и Поволжская нива в сочетании с высоким уровнем показателя гомеостатичности. По коэффициенту линейной регрессии bi наиболее пластичными являются сорта Кинельская 4, Эритроспермум 3730, Лютесценс 3585, Лютесценс 3645 и Константиновская. По среднеквадратическому отклонению (дисперсии) стабильными оказались сорта Поволжская нива (σ2d=1,68), Поволжская 86 (σ2d=3,76) и Велютинум 3751 (σ2d=3,82). По регрессионной модели G.C.C. Tai выделились сорта Велютинум 3751, Поволжская 86 и Поволжская нива. К сортам с высокой стабильностью по методике С.П. Мартынова относятся сорта Лютесценс 3585, Поволжская нива, Велютинум 3611, Велютинум 3751, Константиновская и Эритроспермум 3730. Среди всех изученных сортов наиболее пластичным и стабильным по урожайности оказался сорт Поволжская нива. У сорта отмечен относительно низкий коэффициент вариации (29,2%), самый высокий в опыте уровень гомеостатичности (31,22), высокая среднесортовая урожайность за годы исследований (35,77 ц/га) и среднеквадратическое отклонение по Eberhart and Russell (σ2d=1,68).
Бесплатно
Аккумуляция радионуклидов каспийскими двустворчатыми моллюсками
Статья научная
В связи с увеличением нефтедобычи, в моллюсках наблюдается повышенное накопление природных радионуклидов, вынесенных на поверхность с пластовыми водами при бурении скважин. Установлено, что накопление радионуклидов у моллюсков происходит как при жизни, так и после их гибели. В процессе работы выявлены особенности аккумуляции и определены коэффициенты биологического накопления (КБН) 238U и 232Th в раковинах двустворчатых моллюсков Каспийского моря. Содержание 238U и 232Th определялось радиохимическим методом с помощью ионообменных колонок с анионитом ЭДЭ-10П и последующим колориметрированием с арсеназо II на фотоэлектрическом колориметре КФК-2МП. Коэффициент биологического накопления урана составляет от 10 до 78. Вариабельность концентраций 238U в раковинах зависит от индивидуальных особенностей моллюсков, их возраста и характера грунта. КБН тория в раковинах каспийских моллюсков от 76 до 626, концентрация 232Th в раковинах зависит от ториеносности пищевого материала. Уникальная структура кристаллической решетки арагонитовых раковин образует с ураном стойкие соединения, что является одним из факторов повышенного накопления этого радионуклида у Didacna. Наши результаты о содержании урана в раковинах моллюсков соответствуют концепции о первичном биохимическом накоплении урана в органическом веществе живых организмов. Данные по аккумуляции 238U и 232Th в наружном скелете Bivalvia, живущих вблизи участков добычи нефти, могут использоваться в мониторинге.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведены сведения об экспериментальных исследованиях и анализе содержания валовых и подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) (ванадия, стронция, кобальта, никеля, меди, хрома, мышьяка, цинка и свинца) в светло-каштановых почвах различного гранулометрического состава и аллювиальных почвах агломерации Волгоград-Волжский. Главным фактором накопления ТМ является техногенез, который часто «перекрывает» влияние природных факторов почвообразования, часто не коррелирует со свойствами почв, но зависит от степени антропогенной нагрузки и химических свойств самих элементов.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты по активности гидролитических ферментов почвы в фитогенном поле Acer negundo L. в условиях нарушенных пойменных сообществ. Объектом исследований служили образцы почвы, отобранные под насаждениями клена ясенелистного, трансформированных растительных сообществ в пойме р. Томь между озерами Красное и Длинное в пределах г. Кемерово. Отбор проб проводили по трем категориям сомкнутости крон деревьев. В качестве контроля выбрана внешняя зона одиночных деревьев. Выявлено, что наибольший уровень активности гидролитических ферментов почвы на исследуемых площадках в нарушенных пойменных сообществах отмечен возле одиночных деревьев Acer negundo в несомкнутых древостоях, по сравнению с другими группами деревьев и с контролем. Установлена наибольшая активность ферментов в середине вегетационного периода, при этом инвертазная активность во всех почвенных образцах выше, чем протеазы и фосфатазы. В местах проведения эксперимента установлен средний уровень биохимической активности почвы, что указывает о возможности использования полученных данных в качестве диагностических признаков состояния почвы и ее ферментативной активности в конкретных почвенно-климатических условиях.
Бесплатно
Статья научная
В исследовании проведено инфицирование растений яровой пшеницы сорта Омская 33 возбудителем фузариозной корневой гнили Fusarium (F.) oxysporum Schlectend.:Fr. и сапрофитным плесневым грибом Aspergillus niger. Семена инокулировали в суспензии спор фитопатогенов (1•104 КОЕ/см3) в течение суток перед посадкой. Индекс развития заболевания и длину проростков оценивали на 14 день после посадки растений. Содержание малонового диальдегида (МДА), активность растворимых и связанных с клеточной стенкой лектинов, каталазы, аскорбатпероксидазы и растворимой пероксидазы оценивали на 7 сутки после инфицирования. Установлено, что F.оxysporum повышал активность лектинов клеточной стенки, но оба патогена ингибировали активность растворимых лектинов и длину корней проростков. При этом уровень МДА, активность аскорбатпероксидазы и растворимой пероксидазы увеличивались у растений, инфицированных F. оxysporum, A. niger повышал активность каталазы. По-видимому, в зависимости от специализации фитопатогена растения активируют различные сигнальные системы, необходимые для формирования защитных реакций.
Бесплатно
