Статьи журнала - Природные системы и ресурсы
Все статьи: 412
Актуальность оценки качества производителей рыб в современных условиях
Статья научная
В условиях искусственного воспроизводства рыб большое значение приобретает оценка качества производителей и состояние маточных стад. Приводятся выводы собственных исследований по разработке концепции эндогенной разнокачественности в указанных целях. Биологические и физиолого-биохимические показатели производителей, икры и молоди связаны между собой с помощью методов статистического, корреляционного и регрессионного анализа.
Бесплатно
Статья научная
Изучена взаимосвязь морфологических признаков хрящевой ткани при остеоартрозе с ее свойствами. Проведен автоматизированный анализ срезов суставного хряща крысы. Предложен алгоритм для оценки функциональных свойств хряща по определенным характеристикам его ткани в натуральной полноцветной реконструкции.
Бесплатно
Анализ агроландшафтной структуры водосбора малой реки Добринки
Статья научная
В статье представлены результаты ландшафтного анализа водосборного бассейна реки Добринки, расположенного в Волгоградской области. Рассматривались следующие показатели: доля земель с различной крутизной и экспозицией склонов, распаханность, лесистость и эрозионная расчлененность. Проведен корреляционный анализ между показателями лесистости, распаханности и эрозионной расчлененности территории водосбора. Установлена сильная корреляция между распаханностью и лесистостью территории (> 0,70), а также между общей и естественной лесистостью (> 0,97). Применение метода картографического профилирования позволило подтвердить гипотезу о тесной корреляционной связи между распаханностью и эрозионной расчлененностью территории водосборов юга Приволжской возвышенности. Установлено, что изменение лесистости в пределах водосборного бассейна реки Добринки от истока до устья можно описать параболообразной кривой (модель типа «чаша»).
Бесплатно
Статья научная
В статье проанализированы восстановительные процессы в пределах двух карьеров, расположенных на северо-западе от хутора Шуруповский Фроловского района Волгоградской области. Представлена методика анализа восстановительных процессов растительного покрова в пределах карьерно-отвальных комплексов. Для анализа использовались снимки с портала Earth Explorer USGS (Геологическая служба США). Скачивались снимки со спутника Landsat 5 с сенсором ТМ за июль 2007 г., Landsat 8 с сенсором OLI_TIRS за июль 2015 г., Landsat 9 с сенсором OLI_TIRS за июль 2022 года. С помощью геоинформационной системы ArcGIS версии 10.3.1 были рассмотрены разновременные мультиспектральные снимки и был проведен расчет вегетационного индекса NDVI за 2007, 2015 и 2022. Дополнительно был рассчитан тренд изменений вегетационного индекса NDVI за 2007-2015 и 2015-2022 годы. По результатам дешифрирования проведена оценка изменений растительного покрова карьерно-отвальных комплексов. Было выявлено, что растительный покров карьеров, несмотря на близкую территориальную расположенность, восстанавливается по-разному. К 2022 г. вегетационный индекс NDVI восточного карьера не превышал 0,2, а вегетационный индекс NDVI западного карьера возрос до 0,5. В целом можно говорить о позитивном тренде индекса NDVI на территориях обоих карьеров. По полученным данным подготовлены карты вегетационного индекса NDVI и трендов его изменений по исследуемым карьерам. В MS Excel были созданы таблицы расчета изменения площадей затопления и растительного покрова Шуруповских карьеров за 2007, 2015, 2022 годы.
Бесплатно
Анализ динамики лесных ландшафтов административного района средствами геоинформационных технологий
Статья научная
На примере территории Инсарского района Республики Мордовия рассмотрена методика и представлены результаты использования возможностей геоинформационных технологий для анализа динамики площади лесных ландшафтов за период между двумя временными срезами - 1941 и 2009 годы. Результаты исследований позволили выявить направления и возможные причины произошедших изменений. На большей части анализируемой территории произошло увеличение площади лесных ландшафтов, причиной которого следует считать забрасывание и неиспользование земель сельскохозяйственного назначения. Незначительное уменьшение площади лесных геосистем может быть связано с вырубкой леса и пожарами. Полученные геоинформационно-картографические модели и статистические данные являются основой для принятия управленческих решений в сфере лесного хозяйства и лесопользования, организации и ведения мониторинга и направлены, в конечном счете, на решение задач оптимизации регионального природопользования.
Бесплатно
Анализ населения насекомых на полях в системе лесных полос
Статья научная
Введение в агроэкосистему многопородных полифункциональных лесных полос способствует формированию качественно новой экологической среды, и, как следствие, преобразованию энтомофаунистических сообществ. Изменение фаунистического разнообразия в трансформированных агроэкосистемах и выявление особенностей состояния энтомофауны по ряду биотических показателей, на которые оказывают совокупное влияние компоненты обустроенного агроценоза, изучено недостаточно. Данный вопрос является основой для разработки мероприятий по восстановлению, поддержанию биоразнообразия и активизации природных регуляторных механизмов агроэкосистем. В статье приводится эколого-фаунистическая характеристика населения насекомых лесозащищенных зерновых агроценозов в условиях Волгоградской области. Представлены данные по изменению численного обилия основных трофических групп фауны (энтомофаги, фитофаги) на посевах в открытой степи и на полях под защитой лесопосадок. Анализируется биотопическое размещение вредителей и энтомофагов по ширине межполосного поля.
Бесплатно
Статья научная
Использование современных биоинформационных подходов для решения эколого-ориентированных задач обеспечивает получение новых данных, которые можно использовать для импактного управления агроценозами и экосистемами, восстанавливая их нарушения, обусловленные действием неблагоприятных факторов естественной и антропогенной среды. Данная работа направлена на выявление и определение никель и кобальт зависимых белков в доминирующих видах микроорганизмов агроценозе, что позволяет создать информационную базу для накопления и обработки сведений о закономерностях функционирования микроорганизмов в сельскохозяйственных системах аридной зоны, что будет способствовать повышению эффективности природопользования. Основной целью работы являлось изучение наличия никель и кобальт зависимых белков, входящих в протеом доминирующих видов микроорганизмов типичных агроценозов Волгоградской области. Никель и кобальт зависимые белки были разделены по функциональным особенностям, таких как участие в метаболизме, гидролитической активности, транспорте и регуляции экспрессии генов и синтезе белков. Результаты виртуального скрининга протеома доминирующих микроорганизмов рода Bacillus и Actinomyces в базе Uniprot, показали, что для почвенной микробиоты рассмотренного агроценоза также характерно достаточно большое количество металлзависимых белков: 264 - для представителей Рода Actinomyces и 564 - для Bacillus subtilis, из которых примерно 35-40 % аннотированы. Полученные результаты свидетельствуют, что концентрация металлов в почве агроценоза является значимым фактором воздействия на жизнедеятельность микроорганизмов в почве. Полученные результаты можно использовать как основу для осуществления адресного высокоточного управления биоценозами с целью повышения устойчивости природных сообществ и экономической эффективности агроценозов.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена оценке состояния древесно-кустарниковой и луговой растительности методами дистанционного зондирования Земли. Выявлены причины деградации и изменения флористического богатства растительности. К ним относится: вытаптывание травяного покрова и лесной подстилки, механическое повреждение деревьев, увеличение площади кострищ, замусоривание и загрязнение территории. Кроме того, большое влияние оказывает сенокошение и выпас скота. Развитие тропиночной сети ведет к изменению водно-физических свойств почвы. Изменения в видовом составе луговой растительности говорит об усилении процессов ксерофитизации и пастбищной дигрессии. Рассмотрены различные методы дешифрирования лесных насаждений. Из них наиболее эффективен метод аэрокосмических исследований. Этот метод позволяет оценивать состояние древесно-кустарниковой и луговой растительности в динамике и осуществлять непрерывный мониторинг. Для большей точности оценки данные дистанционного зондирования Земли подтверждаются исследованиями на местности. В качестве признака деградации для оценки использовалось проективное покрытие. Уровень сохранности насаждения определялся по площади полога древостоя, то есть отношением площади полога ко всей площади насаждения. Под площадью полога понимается совокупность пикселей совпадающих по тону, отнесенному к пологу. На основании приведенной в статье методики, был проведен анализ растительности на полигоне «Красный Буксир». Для этого была подсчитана площадь земель, относившаяся к разным экологическим уровням. В заключение делается вывод о том, что исследуемый полигон подвержен значительной антропогенной нагрузке и необходимы природоохранные мероприятия на данной территории.
Бесплатно
Анализ эколого-хозяйственного состояния территории острова Сарпинский
Статья научная
В статье представлены результаты оценки эколого-хозяйственного состояния территории острова Сарпинский на Нижней Волге в пределах Волгоградской области. Среди видов антропогенной нагрузки самыми значимыми для территории острова являются рекреационная и пастбищная. В ходе полевых геоботанических исследований построен ландшафтно-экологический профиль, отражающий чередование природно-территориальных комплексов в северо-западной части острова. По космическому снимку Sentinel-2 установлено распределение земель острова по видам хозяйственного использования. Каждой категории земель присвоен определенный балл в зависимости от степени антропогенной нагрузки. Рассчитаны коэффициенты абсолютной и относительной напряженности эколого-хозяйственного состояния и естественной защищенности. Экологический фонд острова составляет 5397,3 га (48,7 % территории). Для острова Сарпинский характерна сбалансированность антропогенной нагрузки с потенциалом устойчивости природно-территориальных комплексов, что обеспечивается, в основном, за счет высокой лесистости и обводненности острова, но естественная защищенность ландшафтов оценивается как средняя в силу практически полного отсутствия особо охраняемых природных территорий.
Бесплатно
Аналитическое определение границ переходных природных зон (экотонов)
Статья научная
Ландшафтные структуры пространственно локализованы в зональных катенах. Таким катенам присущи определенные устойчивые признаки, отражающие зависимость комплекса природных условий и процессов от географической широты. Однако границы зон имеют пространственно-временное смещение, связанное с цикличностью глобальных климатических процессов. Ландшафты в таких переходных зонах (экотонах) априорно можно считать неустойчивыми. Границы экотонов предложено определять через связь радиационного потока тепла на суше (R) с нормированной географической широтой суббореального пояса (х), которая описывается уравнением энергетического баланса, выраженным логистической функцией R = А / [1 + 0,72 exp(4,25 - Bx)] + C.
Бесплатно
Аспекты клонального микроразмножения и сохранения растений in vitro
Статья научная
Несмотря на более чем вековые исследования эффективных биотехнологических методов размножения различных видов растений, микроклональное размножение продолжает оставаться важным инструментом для крупномасштабного производства клональных саженцев важных видов, которые сохраняют генетическую верность и не содержат вредителей. В некоторых случаях микроклональное размножение является единственным методом, который способствует поддержанию и повышает экономическую ценность конкретных сельскохозяйственных видов растений. Микроклональное размножение как метод решило многие фитосанитарные проблемы и позволило как расширить, так и получить доступ к высококачественным растениям для производителей из разных стран и экономических условий, тем самым эффективно способствуя расширению сельского хозяйства в настоящее время и в обозримом будущем. В настоящее время, этот метод широко используется при создании посадочного материала культур для сельского хозяйства и разведения культур промышленного цветоводства, плодовых, ягодных культур и древесных растений. Благодаря применению данного метода, появилась возможность создания банков in vitro редких и ценных генотипов растений. Современные технологии клонального микроразмножения находятся на стадии промышленного потока, который быстро реагирует на запросы рынка. Анализ отечественных и зарубежных источников научных исследований по микроклональному размножению растений показал что, в настоящее время себестоимость его применения достаточно высока и требует наличия в лабораторий с соответствующим оборудованием и высококвалифицированным штатом сотрудников. Модификация и адаптация метода микроклонального размножения растений способствует реализации морфогенетического потенциала, определяет видовые особенности исходного материала, тип экспланта, его физиологическое состояние, состав питательных сред и условия культивирования. При этом, разведение оздоровленных растений позволит значительно увеличить выход ценной сельскохозяйственной продукции и высокие адаптационные свойства оздоровленных растений позволяющие культивировать их с меньшими затратами химикатов, что значительно увеличит их пищевую ценность и даст большую возможность получать продукты органического производства с высококачественными характеристиками.
Бесплатно
Ассортимент хвойных в озеленении Санкт-Петербурга на рубеже веков: тенденции и перспективы
Статья научная
В статье приведены данные исследований, выявивших существенное расширение и изменение ассортимента хвойных растений, используемых в озеленении города Санкт-Петербурга в начале XXI века. В настоящее время таксономический состав культивируемых хвойных, известных авторам, включает 65 видов и форм, относящихся к 11 родам и 3 семействам. Большинство из них встречаются единично, отдельными и даже единственными особями. Изменение таксономического состава культивируемых интродуцентов обусловлено различными факторами, в том числе существенным потеплением климата, распространением новых болезней и вредителей. Отмечена необходимость проведения непрерывного мониторинга за изменениями в городском ассортименте на фоне изменяющегося климата, а также внедрение многих новых, перспективных для интродукции экзотических видов и форм. В России по сравнению со странами Западной Европы очень мало отечественных культиваров. Необходимо создать условия для того, чтобы российские питомниководы и дендрологи могли быстро регистрировать культивары своей селекции, адаптированные к местным условиям в России. Необходимо развивать местное питомниководство.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрены метод атомно-абсорбционной спектрометрии и его разновидности, актуальность и особенности применения при проведении мониторинга содержания тяжелых металлов в различных средах на локальном и региональном уровнях. С помощью атомно-абсорбционного спектрометра «КВАНТ.Z» (производство ООО «КОРТЕК») проводилось определение фактических объемов поступления тяжелых металлов от конкретного локального источника в зимний период 2016-2017 гг. посредством измерения содержания отдельных элементов в свежевыпавших твердых осадках. В качестве объекта воздействия на окружающую среду был выбран ВМК «Красный Октябрь» г. Волгограда. Отбор проб проводился в интервале 50-1200 м от объекта воздействия. Представленные результаты измерений на примере валового содержания цинка указывают на возможность определения качественного элементного состава исследуемых сред с отражением количества концентрации конкретного элемента в каждой точке отбора проб и, следовательно, позволяют оценить фактическую зону влияния конкретного локального объекта, что является весьма актуальным для определения качества городской среды.
Бесплатно
Статья научная
Снежный покров обладает высокой сорбционной способностью и представляет собой информативный объект при выявлении техногенного загрязнения городской среды. В работе приведены результаты исследования химического состава снега, выпавшего в г. Воронеже в зимние периоды 2013-2014 годов. Для объективной характеристики загрязнения снежного покрова рассчитаны коэффициенты концентрации химических элементов. Анализируются связи между наличием поллютантов в снеге и уровнем техногенного воздействия. Составленные ряды коэффициентов аномальности среди анионов отражают состав техногенных выбросов в атмосферу. Исследования химического состава снежного покрова в различных функциональных зонах г. Воронежа позволяют заключить, что реакция среды, минерализация и содержание взвешенных веществ в снеговых водах характеризуют интенсивность техногенного прессинга на городскую среду, а состав талых вод указывает на характер ее загрязнения.
Бесплатно
Биоиндикационные возможности жесткокрылых
Статья научная
Разные семейства Coleoptera неоднозначно реагируют на загрязнение СЗЗ промышленными выбросами. Наиболее чувствительными биоиндикаторами оказались Cerambycidae, Curculionidae и Chrysomelidae. Предложен способ оценки качества среды в СЗЗ по изменению их видового состава и обилия с применением тригонометрических функций.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследованы различные способы деструкции водорастворимых полисахаридов природного происхождения цитрусового пектина и сукцината хитозана (кислотный гидролиз, радикально-цепная деструкция) с целью получения их низкомолекулярных гомологов. Установлено, что динамическая вязкость растворов пектина и сукцината хитозана и в случае кислотного гидролиза, и в случае радикальноцепной деструкции резко уменьшается в первые 60-70 мин процесса. Показано, что 0,001 %-ные растворы продуктов деструкции пектина и сукцината хитозана оказывают положительное влияние на энергию роста семян пшеницы сортов «Экада-70» и «Башкирская».Определена оптимальная концентрация продуктов деструкции цитрусового пектина и сукцината хитозана в составе пленкообразующей композиции для предпосевной обработки семян, равная 0,001 %.
Бесплатно
Биологические показатели и их значение в диагностике аллювиально-луговых почв
Статья научная
Приоритетным вопросом, который освещается в статье, является целесообразность использования биологических показателей в диагностике аллювиально-луговых почв. В Азербайджане достаточно широко исследовались пойменные почвы, распространенные на террасах и конусах выноса крупных рек, где имеются условия подпитывания грунтовыми водами и влияние паводкового пойменного режима. Аллювиально-луговые почвы развиваются под луговой с разнотравно-злаковыми группировками и кустарниковой растительностью при активном влиянии грунтовых вод, залегающих на глубине 1,0-3,5, и поверхностного (паводкового) увлажнения. Богатая травянистая растительность обусловливает развитие дернового процесса, в результате накапливается большое количество органического вещества. Учитывая, что различные подтипы пойменных почв формируются в характерных биоклиматических условиях, нашей целью было изучение некоторых биологических показателей аллювиально-луговых почв естественных и окультуренных ценозов. На выбранных биотопах (целинный ценоз, притеррасный биотоп, аллювиальные наносы Шин-чая, а также агроценозы зерновых и табака) сравнительно изучены групповой состав и количество микробиоты, комплексы беспозвоночных животных, фитомасса и содержание гумуса. Учет фитомассы на целинном ценозе показал, что растительная продукция составляет 363 г/м2 сырой и 26 г/м2 сухой массы. Рассмотрены возможные взаимосвязи между отдельными биологическими и некоторыми физико-химическими показателями. Полученные результаты могут быть использованы в качестве биотестов при диагностике аллювиально-луговых почв. Растения являются главным первоисточником органических остатков в почве, основной функцией которых как почвообразовательной является создание первичной биопродукции и участие в глобальном биологическом круговороте.
Бесплатно
Биоразнообразие базидиомицетов в зоне воздействия выбросов алюминиевого завода города Волгограда
Статья научная
На территории города Волгограда расположено большое количество работающих заводов, комбинатов и фабрик, которые ежедневно выбрасывают в атмосферу тонны загрязняющих веществ, таких как сернистый ангидрид, угарный газ, фтористые соединения, оксиды азота, пыль неорганическую и т. п. Все они впитываются окружающей средой, в том числе и грибами. Известно, что плодовые тела грибов хорошо накапливают тяжелые металлы из внешней среды и являются отличными биоиндикаторами. Изучение накопления токсичных веществ в базидиомах макромицетов в г. Волгограде ранее не проводилось. Цель нашего исследования состояла в проведении оценки загрязнения плодовых тел грибов в санитарно-защитной зоне завода биоиндикационным методом. В работе были использованы стандартные методы полевых исследований, микроскопического анализа образцов с применением бинокулярного микроскопа Микмед-5, камерой Levenhuk C 510 NG и стандартного набора реактивов (5 %-ный раствор щелочи и реактив Мельцера для определения реакции клеточных стенок на йод) и метод биоиндикации с использованием в качестве тест-объекта низших ракообразных дафний. В ходе микологических исследований, проводимых осенью 2019 года на исследуемой территории, было выявлено 14 видов грибов. В результате биоиндикационных исследований был выявлен макромицет, который в большей степени накапливает вредные вещества - Tricholoma equestre (L.) P. Kumm. Данный вид считается жителями города очень вкусным. Проведенное исследование доказывает, что сбор и употребление в пищу грибов с территории санитарно-защитных заводов, в частности Алюминиевого завода, небезопасно.
Бесплатно
Биоразнообразие дереворазрушающих грибов городских парков Волгограда
Статья научная
Зеленые насаждения города играют важную роль в формировании городской среды, участвуя в регуляции газового состава атмосферы, снижении уровня ее загрязнения, защите от ветра, в целом обеспечивая благоприятный для человека микроклимат. Одной из основных групп болезней в городских насаждениях являются поражения, вызываемые дереворазрушающими грибами. Распространение ксилотрофов в городских условиях связано с особенностью возрастной структуры разных типов городских насаждений. Паразитические ксилотрофы в основном заражают деревья среднего возраста. На продолжительность жизни деревьев влияет степень и длительность антропогенной нагрузки. Этим объясняется наиболее высокий уровень развития ксилотрофов в парках, скверах, на бульварах, где деревья достигают значительного возраста, чем в насаждениях вдоль трасс с интенсивным движением или вблизи промышленных предприятий. Городские посадки г. Волгограда, являющегося крупным промышленным центром, подвержены различным заболеваниям в значительной степени по сравнению с растениями, обитающими в естественных биоценозах. Из-за высокой антропогенной нагрузки в городских парках популяции ксилотрофных грибов могут достигать высокой численности, что ведет к пагубным последствиям. Базидиальные ксилотрофы проявляют избирательное отношение к типу субстрата. Наименьшее число видов развивается на пнях и сухостое, больше на валежнике и живых деревьях. Немаловажен характер взаимоотношения выявленных видов грибов с субстратами, на которых они развиваются. Найденные виды ксилотрофов по трофической специализации и способу питания могут быть отнесены к сапротрофам и паразитам. В ходе исследования использовались маршрутные, микроскопические и фотографические методы. Было обнаружено 33 вида ксилотрофных грибов.
Бесплатно
