Статьи журнала - Природные системы и ресурсы
Все статьи: 412
Статья научная
В статье рассматривается актуальность исследований, посвященных разработке индикаторов устойчивого развития территории. Также рассматривается возможность применения современных геоинформационных технологий для выполнения экологических и социально-экономических исследований. Автором предложена методика комплексного исследования эколого-социо-экономических процессов, протекающих на территории Волгоградской области, реализованная с применением геоинформационных технологий.
Бесплатно
Статья научная
В статье обосновывается необходимость комплексного географического подхода к изучению и моделированию динамики грунтовых вод речных пойм. Предложена предварительная и упрощенная классификация типов годовой динамики уровня грунтовых и поверхностных вод, которая может служить основой для дифференциации интразональных пойменных ландшафтов. Такая дифференциация является отдельной научной проблемой. При характеристике ландшафтов пойм преобладает описательный подход, отсутствуют количественные критерии дифференциации таких природных комплексов. Исследование направлено на изучение взаимодействия важнейших компонентов ландшафта речной поймы - поверхностных и подземных вод, почв и растительности. Методической особенностью исследования является направленность на получение точных количественных характеристик, которые могут быть формализованы, обработаны современными компьютерами и сравнимы с данными по другим регионам. Этого позволит добиться использование современного электронного оборудования (георадар, спектрорадиометр) и разработка цифровых моделей динамики компонентов ландшафта. В результате исследования будут получены объективные, сравнимые между собой и в многолетней динамике, характеристики пойменных ландшафтов. Научная значимость работы заключается в выявлении связей поверхностных и подземных вод, почв и растительности пойм рек аридной зоны, получении объективной количественной основы для оценки изменений пойменных ландшафтов. Использование результатов исследования позволит в последующем оценивать долговременные изменения компонентов пойменных ландшафтов. Прикладная значимость проекта заключается в возможности использовать полученную модель для прогнозирования динамики грунтовых вод, а соответственно и лесорастительных условий Волго-Ахтубинской поймы, состояния поверхностных водоемов и подземных источников водоснабжения в сельской местности.
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждаются методологические проблемы создания системы мониторинга устойчивого развития муниципальных образований. Предлагаемые к использованию индикаторы устойчивого развития обеспечивают высокую эффективность системы диагностики и прогнозирования устойчивого развития муниципальных районов и городских округов.
Бесплатно
Методология валидации in silico 3D-моделей фармакологически релевантных белков-мишеней
Краткое сообщение
В статье рассмотрены разработка методологии и результаты валидации in silico 3D-моделей фармакологически релевантных белков-мишеней на примере протеинкиназы C тета. С помощью базы данных IUPHAR/BPS найдена информация о 5 общепризнанных мировым научным сообществом референсных ингибиторах PRKCQ. Согласно полученным данным были отобраны 3 наиболее валидных модели PRKCQ (PDB-коды: 5F9E, 2JED, 4RA5), которые в дальнейшем можно использовать для поиска методом докинга ее новых ингибиторов.
Бесплатно
Статья научная
Прорастание семян может быть затруднено из-за того, что семена покрывает жесткая семенная кожура. Для увеличения всхожести семян плотные покровы разрушают, используя различные агротехнические приемы, такие как скарификация, стратификация, обработка кипятком и т. д. В данной статье рассмотрено влияние различных агротехнических приемов (импульсное давление 11 МПа и 29 МПа, скарификация, стратификация, обработка кипятком, обработка СРМО V. paradoxus) на всхожесть семян гледичии трехключковой. Установлено, что наиболее эффективными методами обработки твердопокровных семян являются скарификация, стратификация, обработка кипятком. Данные методы значительно увеличивают процент всхожести семян. Кроме того, высоким процентом всхожести обладают семена с естественными трещинами.
Бесплатно
Механизмы центральной организации уровня общей неспецифической реактивности организма
Статья научная
В статье изложены морфологические, биохимические и биофизические характеристики головного мозга в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма. Полученные результаты комплексно отражают специфику морфофункциональной организации центральной нервной системы, обеспечивающую индивидуализацию гомеостаза организма.
Бесплатно
Микобиота цеметериальных территорий г. Волгограда
Статья научная
Цеметериальные территории являются составной частью любых урбоэкосистем. Флора кладбищ разнообразна за счет большого числа интродуцированных видов. Это предполагает и видовое разнообразие в биоте макромицетов, что вызывает интерес для дальнейшего ее изучения. До настоящего времени специальных исследований микобиоты кладбищ г. Волгограда не проводилось. Нами были обследованы Центральное (Димитриевское) и Алюминиевское кладбища, а также кладбище Кировского района. Сбор грибов проводился маршрутным методом с сентября по ноябрь 2019 г. Идентификация образцов осуществлялась стандартными методами световой микроскопии в лаборатории Экспериментальной биологии Волгоградского государственного университета (ВолГУ) с использованием работ известных микологов. Для съемок грибов применялся зеркальный фотоаппарат NIKON D3500. Собранные виды хранятся в Микологическом гербарии ВолГУ. В статье представлен аннотированный список грибов цеметериев, включающий 17 видов, с указанием данных о местообитаниях и субстратах, заселяемых видом, а также встречаемости вида (редко не более 5 находок, нередко 6-20 находок, часто 21-50 находок, очень часто более 50 находок) и дате сбора. Это такие виды, как Agaricus arvensis Schaeff., A. xanthodermus Genev., Auricularia mesenterica (Dicks.) Pers., Coprinellus micaceus (Bull.) Vilgalys, Hopple et Jacq. Johnson, Crucibulum laeve (Huds.) Kambly, Hydroporus marginellus (Pers.) Singer, Lepista personata (Fr.) Cooke, Lycoperdon perlatum Pers., Mycena ssp., Myriostoma coliforme (Dicks.) Corda, Phellinus pomaceus (Pers.) Maire, Pilatotrama ljubarskyi (Pilбt) Zmitrovich, Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm., Psathyrella conopilea (Fr.) A. Pearson et Dennis, Pseudoclitocybe cyathiformis (Bull.) Singer, Stropharia melanosperma (Bull.) Gillet, Tulostoma brumale Pers. Проведен трофический анализ состава макромицетов, согласно которому все найденные виды относятся к сапротрофной группе. Из них наибольшее количество видов было зафиксировано на сухостойной и валежной древесине (10 видов).
Бесплатно
Микробиологические показатели лугово-коричневых почв естественных ценозов
Статья научная
В статье приводятся данные микробиологических показателей лугово-коричневых почв полувлажных субтропиков Ленкоранской области. Лугово-коричневые почвы являются характерными представителями ряда гидроморфных почв Азербайджана. Эти почвы формируются под изреженными лесами и кустарниковыми насаждениями с хорошо развитым травостоем. Почвообразующими породами служат делювиально-пролювиальные отложения глинистого состава. Влияние грунтовых вод и поверхностного стока на почвообразование носит периодический характер. В описываемых почвах биологические процессы, в том числе и деятельность микроорганизмов, проходят при умеренных увлажнении (10-25 %) и температуре (18-23 °С). В работе проведен сравнительный анализ общей численности микроорганизмов (в слое 0-50 см) между типичными лугово-коричневыми, лугово-коричневыми выщелоченными, лугово-серо-коричневыми и сероземно-луговыми почвами. Нами показаны изменения общего количества микробиоты по отдельным горизонтам лугово-коричневых почв. Изменение количественных показателей микробиоты изучаемых почв отражается также на их общей биогенности. Установлена тесная взаимосвязь между гумусом и численностью микроорганизмов. По мере убывания гумуса в отдельных горизонтах отмечается адекватное уменьшение численности микробиоты. Так, если в слоях 0-5 см, 5-10 см, 10-15 см количество микробиоты варьировала между 6,13-5,83-4,81 млн/г почвы, то в более глубоких слоях - 15-20 см, 20-25 см, 30-40 см, 35-50 см - их численность постепенно уменьшается до 3,9-3,10-2,65-1,81-1,52 млн/г почвы.
Бесплатно
Статья научная
Современное промышленное птицеводство играет огромную роль в обеспечении населения продуктами питания. В связи с этим подобные предприятия характеризуются большими концентрациями поголовья птицы, четкими ритмами, поточностью выполнения технологического процесса выращивания и содержания птиц, требующего большое количество технического оборудования, и стабильно высоким выходом продукции с относительно низкой себестоимостью. Данные характеристики создают предпосылки для распространения таких предприятий, совершенствования технологии производства продукции птицеводства, предусматривающих максимальное использование всех ресурсов для их модернизации и расширения. При этом стоит учитывать, что с увеличением масштабов производства на птицефабриках будет возрастать и количество сточных вод и различных отходов, основными из которых является птичий помет. Наиболее расширенно стоит проблема влияния птицеводства на водные экосистемы сто ведет к дестабилизации самой биосферы и утрате устойчивой целостности, а также способности восстанавливать качественно природную среду в отдельных регионах нашей страны. Некоторые регионы нашей страны имеют значительные изменения рельефа, отсутствие растительности тем самым исключаясь из хозяйственной деятельности. Относительно биологической полезности потребляемой населением птицеводческой продукции рекомендуется использовать продукты, выращенные в пределах радиуса 500 км от места проживания в соответствующей климатической зоне. Включая во внимание данный факт, необходимо располагать птицеводческие хозяйства непосредственно вблизи проживания потенциального потребителя сокращая при этом в масштабах страны транспортировку готовой продукции. В данной работе разработан метод применения микроорганизмов для очистки стоков птицефабрики ЗАО «Агрофирма Восток» Николаевского р-на Волгоградской области и переработки органических отходов с целью создания органического удобрения для сельского хозяйства региона.
Бесплатно
Статья научная
Локальное загрязнение почвенного покрова в районах предприятий металлургического цикла является актуальной экологической проблемой урбанизированных территорий. Поллютанты, входящие в состав выбросов металлургических предприятий, осаждаются в почву и оказывают негативное воздействие на видовой состав почвенной микробиоты. Микроорганизмы являются основными деструкторами органики в почве - незаменимыми, но достаточно уязвимыми элементами экосистемной устойчивости. Появление вокруг металлургических комбинатов техногенных пустошей сказывается на смежных ландшафтах посредством геохимических миграций веществ и вызывает стрессовую реакцию биоценозов, отрицательные последствия которой могут носить отдаленный и непредсказуемый характер. Вероятно снижение способности городских экосистем ассимилировать антропогенные загрязнения, что является недопустимым при современном уровне техногенеза. Исследование направлено на оценку биологической активности и микробиологического разнообразия светло-каштановых почв территории завода «Красный Октябрь» в сравнении с почвами в условно естественной среде - зоне зональных степей на территории Советского района города Волгограда. В статье представлены результаты микробиологического исследования почвенных микроорганизмов светло-каштановых почв, находящихся в зоне интенсивного техногенного воздействия. Представлена качественная реакция разложения микроорганизмами целлюлозы в текстильных полотнах на различных глубинах как показатель деструктивной активности почв. Подсчитано общее микробное число, проведена микроскопия бактериальных клеток. Результаты исследования показали, что активность микробиоты почв завода «Красный Октябрь» по сравнению с участком целинной степи подавлена, видовое разнообразие низкое, присутствуют металл-устойчивые виды-биоиндикаторы, микроорганизмы находятся в состоянии анабиоза. Почвы нуждаются в рекультивации. Возможно экспериментальное применение метода фиторемедиации для уменьшения степени токсичности почв.
Бесплатно
Микроскопическое изучение травы полыни однолетней
Статья научная
Полынь однолетняя (Artemisia annua L.) - травянистое однолетнее растение, используемое в народной медицине Китая более двух тысяч лет. В 70-х годах 20 века из надземной части этого вида был выделен сесквитерпеновый лактон артемизинин - самое эффективное среди известных лекарственное средство для лечения малярии. Целью исследования явилось изучение микроскопических признаков данного растения и установление диагностических признаков для конкретного вида сырья, а именно травы полыни однолетней. Исследование проводилось с использованием библиотечных баз данных (eLibrary) и результатов собственных исследований. Изучены поперечные срезы листовой пластинки и черешка листа. Изучены форма и извилистость антиклинальных стенок листьев полыни однолетней, установлен тип устьиц, обнаружены и рассмотрены такие трихомы, как эфирномасличные железки, Т-образные волоски и их остатки, для цветков установлен характер пыльцы, покрывающей поверхность цветка. Изучено строение стебля полыни однолетней. Диагностическими признаками травы полыни однолетней являются Т-образные волоски, а также двухрядные 4-ярусные эфирномасличные железки. Желёзки локализуются на эпидермисе листа, цветков и обвертки.
Бесплатно
Микроэкологическая характеристика кишечного биоценоза жителей крупного промышленного города
Статья научная
Выявлены и рассмотрены основные взаимозависимости микробиоценоза кишечника от эколого-климатических факторов. Обнаружены более глубокие нарушения кишечного микробиоценоза у лиц, проживающих в экологически неблагоприятных районах города. Рассмотрена распространенность условно-патогенных микроорганизмов в различные сезоны года.
Бесплатно
Многомерная биология как основа персонализированной медицины и медицины XXI века
Статья
Описаны ключевые отрасли медицины XXI века. Авторы рассмотрели три основных направления в развитии современной медицины: переход от классической клинической диагностики к персонализированной; тестирование человека на предрасположенность к различным заболеваниям на геномном уровне; подбор индивидуальных лекарственных препаратов и схемы лечения, его мониторинг, путем использования биомаркеров. Рассмотрены механизмы действия различных направлений многомерной биологии в специализированной медицине.
Бесплатно
Статья научная
С целью отработки экспериментальной модели острого легочного повреждения в опытах на 24 белых крысах проводили однократные ингаляции липополисахарида E. coli О128 : B12 в виде ультрадисперсного аэрозоля для лучшего проникновения в респираторный аппарат легких. Исследовали динамику содержания липополисахарида и морфологию легких через 3, 8 и 24 ч после ингаляции. Помимо классических гистологических и количественных морфологических методик, визуализировали иммуногистохимическими методами клетки и структуры, позитивные к CD68, десмину и альфа-антитрипсину. Ателектаз, экссудация в просвет бронхов, интенсивность и динамика сосудистых и макрофагальных реакций, повреждения бронхиального и альвеолярного эпителия, а также выявленная ранняя миграция миофибробластов в межальвеолярные перегородки и супрессия альфа-антитрипсина могут быть отнесены к морфологическим критериям острого легочного повреждения в представленной модели. Разработанная модель адекватно отражает аналогичные процессы при остром токсическом повреждении легких у человека.
Бесплатно
Моделирование хронического стресса у крыс самцов, подвергнутых длительной изоляции
Статья научная
Искусственно созданная социальная изоляция у грызунов моделирует форму хронического стресса, который вызывает нейродегенеративные изменения в головном мозге и следующие за этим поведенческие изменения. Целью данного исследования являлось моделирование хронического стресса у крыс самцов путем социальной изоляции и определение того, как хронический стресс влияет на поведенческие и половые реакции крыс. В ходе моделирования хронического стресса, крыс разделили на две группы: опытная, где лабораторных животных содержали в отдельных клетках, в течение 10 недель и контрольная, где лабораторные животные содержались в обычных условиях. В дальнейшем проводили клинический осмотр каждой крысы, поведенческие тесты («Открытое поле», «Принудительное плавание Порсолта», «Приподнятый крестообразный лабиринт») и исследование полового поведения самцов, для обнаружения изменений в поведенческих и половых реакциях животных. Полученные результаты поведенческих тестов и полового поведения утверждают о выраженных изменениях поведенческих и половых реакциях у опытной группы животных (высокая эмоциональная реактивность, сниженная ориентировочно-исследовательскую реакции, высокая половая активность и повышенная агрессия в отношении самок). Таким образом, можно говорит об успешном моделировании хронического стресса путем социальной изоляции. Данная модель может использоваться при более глубоком изучении и разработке методов терапии нервно психических расстройств.
Бесплатно
Молекулярные механизмы окислительного стресса при старении
Статья
Работа представляет краткий обзор проблем изучения процессов старения под воздействием окислительных реакций в организме. Проанализированы особенности свободнорадикальной теории старения, рассмотрена роль ферментов антиоксидантной защиты. Старение представляет собой комплекс процессов и явлений, происходящих в организме человека под воздействием различных факторов, важную роль играет окислительный метаболизм. Изучение механизмов старения открывает перспективу использования этих знаний для поиска методов, позволяющих продлить жизнь человека.
Бесплатно
Мониторинг ландшафтных пожаров в Волгоградской области по данным очагов активного горения
Статья научная
В статье приводятся результаты анализа режима природных пожаров в Волгоградской области. По архиву данных детектирования активных очагов горения MODIS определены сезонные и пространственные особенности пожарного режима в муниципальных районах региона. Большая часть (32 %) всех термоточек отмечена в августе, минимальная пожарная опасность в течение вегетационного сезона - в мае и июне. После августа следует сентябрь с 20 % очагов горения, далее апрель (16 %), июль (13 %) и октябрь (9 %). Разработана региональная геоинформационная система ландшафтных пожаров Волгоградской области, где для каждого района - объекта базы данных определены сезонные и пространственные особенности пожарного режима ландшафтов в ячейках 10х10 км. Наименьшая плотность очагов горения на пастбищных землях Заволжья. Высокая плотность и большое количество термоточек в год характерны для Волго-Ахтубинской поймы (Ленинский и Среднеахтубинский районы) и районов с большими площадями пашней: Котельниковский, Октябрьский, Калачевский, Михайловский, Киквидзенский и Новониколаевский. Применение этих данных на практике позволит эффективно планировать противопожарные мероприятия и повысить результативность противопожарной профилактики.
Бесплатно
Мониторинг эколого-геохимического состояния почвенного покрова города Воронежа
Статья научная
Почвенный покров г. Воронежа является одним из важнейших аккумуляторов загрязняющих веществ, а также индикатором очагов техногенного загрязнения. Из-за высокого темпа строительных работ, функционирования и развития инфраструктуры города происходит нарушение почвенного покрова. В статье представлены основные результаты эколого-геохимического исследования почвенного покрова г. Воронежа, его характеристика, свойства горизонтов различных типов почв. По результатам работы составлена обзорная почвенная карта г. Воронежа. Нами отмечены некоторые тенденции накопления загрязняющих веществ в почвенном покрове в зависимости от функционально-планировочных условий города. Так, накопление цинка происходит в почвах с щелочной реакцией почвенной среды и низким содержанием гумуса. Наиболее низкие концентрации свинца отмечаются в слабокислых почвах в зоне рекреации.
Бесплатно
Статья научная
В работе проведен морфологический анализ регенератов на месте экспериментальных неполнослойных повреждений гиалинового хряща в коленном суставе собак. Результаты заживления при спонтанной регенерации после механического дебридмента и холодноплазменной обработки с помощью аппарата «Atlas» («ArthroCare», США) были прослежены в течение 16 недель после повреждения. Выявлен положительный эффект холодноплазменной обработки в виде более раннего и полного восстановления суставной поверхности (сглаживания), увеличения доли хрящевой ткани в регенерате, снижения васкуляризации и роста соединительной ткани. По отношению к патологической регенерации в виде образования кластеров хондроцитов в поздние сроки после повреждения эффект холодноплазменной обработки признан сомнительным.
Бесплатно
Морфологические особенности лептосолей и лептиковых почв природного парка «Щербаковский»
Статья научная
Почвы, сформированные на плотных геологических породах, а также со скелетным профилем, на территории Волгоградской области занимают около 3 % от общей площади области. Их изучение несправедливо игнорируется исследователями. Вопросы, связанные с изучением морфологических и химических свойств этих почв, очень актуальны, поскольку позволят выявить особенности генезиса скелетных почв сухостепной природной зоны. Для достижения поставленных задач в рамках полевой практики студентов 2 курса кафедры экологии и природопользования Волгоградского государственного университета было заложено и описано 12 почвенных разрезов вдоль исследуемой почвенной катены (1.5 км), в результате чего установлены морфологические и химические особенности почв исследуемой территории. В 5 профилях отмечены квалификаторы Leptic, Skeletic, Hyperskeletic, Lithic и Nudilithic, свидетельствующие о развитии почв на плотных геологических породах, а также о скелетности профиля. Почвообразующими породами для них выступают пролювиально-делювиальные отложения, а также крупные обломки опок. Верхняя граница горизонтов R (плотных пород) варьирует от 20 до 60 см в зависимости от микрорельефа. В результате описания почвенных профилей установлены морфологические особенности изучаемых почв. В большинстве разрезов содержание мелкозема составляет менее 20 % (квалификатор Hyperskeletic), а также зафиксированы включения мелких (до 1 см) и крупных (более 10 см) обломков пород (признак sk, квалификатор Skeletic). Проведенные исследования в природном парке «Щербаковский» являются важными с точки зрения мониторинга состояния почв, а также позволят выявить особенности генезиса слаборазвитых, скелетных почв сухостепной природной зоны.
Бесплатно
