№ 2 (2016)

Изучена эколого-таксономическая характеристика и структура цианобактериально-водорослевых ценозов (ЦВЦ) чернозема обыкновенного под бобовыми и злаковыми фитомелиорантами в условиях Зауралья Республики Башкортостан (РБ). При исследованиях использованы классические методы, используемые в альгологии. Анализ ЦВЦ под фитомелиорантами выявил 134 таксона цианопрокариот и водорослей, которые относятся к 70 родам, 36 семействам, 15 порядкам и 9 классам из пяти отделов: Chlorophyta, Cyanoprokaryota, Xanthophyta, Bacillariophyta, Euglenophyta. При более высоких температурных показателях воздуха и недостатке влаги выпадают представители эвгленовых, уменьшается количество видов диатомей и желтозеленых водорослей. Выявлена отрицательная корреляционная связь между биоразнообразием ЦВЦ и средними температурными показателями воздуха (r = - 0,99). С повышением температурных показателей воздуха происходит выпадение amp-форм, спектр экобиоморф ЦВЦ в это время менее разнообразен. При сравнении экобиоморф ЦВЦ выявлена характерная для сукцессии смена состава под бобовыми и под злаковыми травами, в головной части спектра преобладают представители CF-формы, возрастает число влаго- и тенелюбивых Х-форм. Наблюдается вытеснение водорослей Р-формы, которые чаще всего относятся к участкам с нарушенным покровом. Неизменным остается пребывание в спектре на лидирующем месте представителей убиквистов Сh-форм. Под многолетними бобовыми растениями выявлено 18 видов азотфиксирующих цианобактерий, под злаковыми - 13. Общее число видов в почве под бобовыми почти в 2 раза больше показателей под злаковыми. По-видимому, небольшое проективное покрытие бобовых трав способствует затенению фитогенного поля, что оказывает благоприятное воздействие на водоросли, которые в большинстве случаев проявляют черты R-стратегов, эксплерентов, способных быстро занимать свободные пространства.

Представлены результаты исследований 2014 г., которые проведены на территории лесных массивов Ханты-Мансийского округа - Югры, в верховьях реки Аган. Изучены лишайники на четырех площадках: на двух экспериментальных площадках после пожаров 1992 и 2001 гг., одной экспериментальной в зоне нефтяного загрязнения и одной контрольной площадке в естественных условиях. Перед авторами стояла цель определения таксономического богатства лишайников и их эколого-флористических особенностей в условиях антропогенного воздействия (на примере лесного массива верховьях реки Аган). Всего выявлено 72 вида лишайников из 29 родов. Наибольшее разнообразие обнаружено в зоне без антропогенного вмешательства, доля которого от выявленного списка составляет 77,8%. Полученные для Ханты-Мансийского автономного округа новые данные свидетельствуют о негативном антропогенном воздействии на состояние лишайников. Так, в лесах, подверженных пожарам, в 1992 г. долевое участие лишайников составило 58,3%, в 2001 г. - 48,6 % от списочного состава. Наименьшее разнообразие лишайников наблюдается на площадке геологоразведочных работ (23,6%). Наибольшее число индикаторных видов - на фоновой площадке (29), наименьшее - на площадке, где размещена геологоразведочная экспедиция. На пожарищах 1992 г. отмечено довольно активное восстановление лишайников, о чем свидетельствует 22 индикаторных вида, а также наличие видов, не переносящих загрязнение. Горельник 2001 г. характеризуется меньшим набором лишайников-индикаторов (17), в т.ч. очень чувствительных и не переносящих загрязнения. В целом на площадке геологоразведочных работ происходит наибольшее угнетение лишайников, что выражается в бедном видовом составе (23,6% от выявленного списка), снижении проективного покрытия лишайников-эпифитов (23,9%) и эпигейных лишайников (64,2%), наличии индикаторных видов (18,0%).

Исследования проводились в двух изолированных хвойных лесных массивах г. Бийска, испытывающих разную степень антропогенного воздействия. Было выявлено 15 видов двух подсемейств Silphidae. Отмечено различие в доминировании видов в зависимости от антропогенного прессинга: в пригородном лесном массиве доминантами были Silpha carinata, S. obscura, в промышленной зоне - Oiceoptoma thoracicum, Nicrophorus vespillo, N. vespilloides. В целом обследованные участки показали высокую степень фаунистического сходства. Из трех выделенных биотопических групп - лесной, лугово-степной и эвритопной - в лесу промышленной зоны города Бийска встречались представители всех трех, в Амуро-Орловском лесу - только представители лесной и эвритопной групп. Сравнительный анализ фауны сильфид обследованных биотопов в каждом из лесных массивов показал, что различия между ними больше выражены в лесу промышленной зоны, что можно объяснить выраженной фрагментацией местообитаний.

В работе представлены предварительные результаты исследования морфо-патологических изменений рыб при антропогенном воздействии на водную среду в условиях урбанизации. Город Сургут с разнотипными водоемами расположен на участке Средней Оби, испытывающий пресс негативных факторов. Для оценки состояния популяций и организма рыб при морфо-патологических исследованиях осуществляли визуальный осмотр и патологоанатомический анализ. Частота встречаемости патологий рыб составила менее 3%. Изменения внешнего строения характеризовались сглаживанием рисунка тела (речной окунь, обыкновенная щука), пятнами на глазу (плотва), цистами на жабрах, плавниковыми уродствами (речной окунь). При вскрытии брюшной полости: локальная гиперемия печени (обыкновенная щука), цисты в структуре печени (речной окунь, обыкновенная щука), свободная жидкость в брюшной полости (единично). Травмы рыб при визуальном осмотре характеризовались повреждением подкожных тканей и мышц (речной окунь), рваными ранами ротовой полости (язь). Причинами травм рыб могут быть рыболовные снасти, хищные виды рыб и плавсредства. Среди исследованных видов рыб морфо-патологические изменения выявлены у речного окуня, обыкновенной щуки, плотвы, язя. В целом процент выявленных морфо-патологических нарушений низкий и составляет менее 3%.

Проведено функциональное обследование студентов естественно-географического факультета Нижневартовского государственного университета с целью выявления гипоксических состояний организма. Исследование включало определение сатурации крови кислородом, типа регуляции сердечно-сосудистой системы со стороны вегетативной нервной системы и факторов риска гипоксических состояний у молодых людей в условиях Севера. Средние значения сатурации крови кислородом в выборках студентов обоего пола находились в пределах нормы, статистически значимых гендерных различий выявлено не было. По результатам оценки вариабельности сердечного ритма обследуемые студенты были разделены на три группы: эутоники, симпатотоники и парасимпатотоники. В группе молодых людей с преобладанием активности парасимпатического отдела регуляции вегетативной нервной системы процент студентов с нормальным уровнем сатурации крови кислородом был выше по сравнению с выборкой студентов-симпатотоников. Выявлены основные факторы риска гипоксии у студентов, проживающих в условиях Севера: курение, в том числе пассивное курение; наследственная предрасположенность к заболеваниям респираторной системы; анемия; хронические заболевания других органов и снижение неспецифической резистентности организма, создающие дополнительную нагрузку на систему органов дыхания; низкая двигательная активность; небольшой северный стаж.

Представлены данные об особенностях адаптивных свойств женщин новопоселенцев здоровых, метеотропов и ремигрантов. Проведена оценка качества жизни с применением опросника SF-36: физиологические, соматические шкалы во всех группах, включая метеотропов и, преимущественно, ремигрантов, имели неблагоприятные характеристики. Наибольшее число факторов риска - 17 из 21 - определено в старшей возрастной группе. Наиболее значимыми факторами явились холод, колебания температуры и атмосферного давления, гелиомагнитные возмущения, одышка, курение, утомляемость и избыток массы тела. Анализ оценки реакций неспецифической резистентности позволяет отметить напряжение защитных свойств во всех группах. Выявлено малое количество реакций тренировки во всех группах, кроме молодых. У новопоселенцев с I степенью метеочувствительности имело место увеличение числа реакций тренировки. Антигипоксическая устойчивость по произвольной задержке дыхания на вдохе всегда была выше, чем на выдохе. Выявлена негативная роль метеотропий и ремиграции. Анализ параметров красной крови выявил значительно большую встречаемость анемизаций. Содержание гемоглобина было близким к норме чаще, чем эритроцитов. Уровни неспецифической резистентности выявили постепенное увеличение случаев острого и хронического стресса и реакций повышенной активации в старших группах, у ремигрантов и метеотропов. Число стрессорных реакций было невелико. Отмечено снижение значимости влияния метеофакторов с увеличением возраста и большая чувствительность в эмоциональных шкалах у женщин. У лиц без метеотропии преобладали реакции активации при обязательном присутствии стрессорных форм. Увеличение степени метеочувствительности выразилось в сдвиге в сторону реакции повышенной активации, повышения роли НР в сопротивляемости погодному фактору риска.

Южное Предуралье рассматривается как экотон. Лесные экосистемы Южного Предуралья, в том числе и Оренбургской области, сильно отличаются от таковых в европейской части РФ, в Сибири, на Дальнем Востоке и пр. В период отсутствия агроценозов основной фон растительного покрова лесостепной зоны составляли сообщества луговой степи, чередующиеся с участками лиственных лесов. Для ряда видов древесно-кустарниковых растений лесных фитоценозов по территории области проходят границы ареалов. На данной территории систематически наблюдаются случаи загрязнения атмосферы, почвы, водоемов и подземных вод. Экологическая обстановка на территории Оренбургской области крайне неблагоприятная, что обусловлено повышенным содержанием тяжелых металлов в горных породах и грунтовых водах, высокой техногенной нагрузкой. В настоящее время сформировалась проблема техногенного загрязнения земель, в результате чего увеличиваются площади территорий, загрязненных отходами промышленных предприятий, нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, пестицидами и другими токсичными веществами. Это определяет формирование экстремальных и критических условий для произрастания деревьев и кустарников, для успешного существования лесных экосистем. Лесные насаждения в значительной степени ослаблены, находятся в стрессовом состоянии и характеризуются пониженной устойчивостью и способностью к саморегуляции. В настоящее время в лесах региона в фоновом режиме присутствуют различные листо- и хвоегрызущие филлофаги (шелкопряд-монашенка, сосновая совка, красноголовый пилильщик-ткач, кольчатый шелкопряд, лунка серебристая, боярышниковая листовёртка, весенняя желто-серая совка, ивовая волнянка, пяденица-обдирало, тополёвая пяденица, краснохвост, хохлатка берёзовая). Но в то же время непарный шелкопряд, златогузка, дубовая зеленая листовёртка, рыжий сосновый пилильщик и звёздчатый пилильщик-ткач в условиях Южного Предуралья демонстрируют вспышки массового размножения. Уникальность Южного Предуралья в границах Оренбургской области состоит в том, что территория существует в условиях негативного воздействия на природные комплексы со стороны промышленности, добычи природных ископаемых, радиации (последствия Тоцкого ядерного взрыва), перевода естественных ландшафтов в агроландшафты, а также в том, что данная территория находится на границах полупустыни и степи, степи и лесостепи. Лесные насаждения в этих условиях характеризуются высокой частотой вспышек массового размножения вредителей.

Выявлено, что адаптации экосистем развиваются на разных уровнях организации: от аутэкологического до ландшафтного. Общий процесс адаптаций экосистем характеризуется следующим. Биологически позитивные изменения развиваются параллельно на разных уровнях организации экосистем, причем эти процессы часто протекают относительно независимо. Восстановительные процессы на разных уровнях формируются в различных временных масштабах: от быстрых процессов (время развития - несколько дней) до процессов с характерным временем в несколько десятилетий. Быстрые реакции водорослей реализуются по нескольким сценариям: 1) размножение эвгленовых ( Euglenophyta ) с высоким уровнем биоразнообразия в лентических водоемах; 2) цветение синезеленых ( Cianophyta - Cianobacteria ) с доминированием Anabaena cirenalis Rabenh et Flah. ; 3) вариант быстрой реакции - развитие видов рода Spirogira, часто с доминированием Ulotrix variabilis Kutz . Характерное время - в течение сезона активной вегетации. На фоне олиготрофности экосистем слабое и умеренное загрязнение антропогенными полютантами вызывает активизацию процессов накопления (ростовые процессы) и деструкции биомассы (активизация грибов-деструкторов и почвенных ферментов-целлюлаз). Такой уровень загрязнения характерен для большого числа антропогенных нарушений. Микрофлуктуационное перемещение полютантов (десятки и сотни метров) приводит к выравниванию их концентрации и разбавлению до биологически безопасного уровня в течение 1-3 месяцев (теплый сезон). Восстановление растительных сообществ. Сукцессионное время, как правило, - несколько лет. Восстановление высших растений на уровне функциональной организации и ростовых процессов. Характерное время - в течение 1-3 сезонов вегетации. Восстановление элементов почв. Самый медленный процесс с характерным временем в 101 -102 лет. Доля видов растений, применяемых при мероприятиях по рекультивации на всех площадках, невелика как по показателям продуктивности (участия в биопродуктивности ценозов), так и в проективном покрытии. Не зафиксировано случаев, когда рекультиванты становились доминантами восстанавливающихся сообществ, более того, в составе восстановившихся сообществ эти виды не сохраняются. Антропогенные воздействия всегда накладываются на природные векторные и циклические процессы. В результате формируется сложная картина интерференции, которая имеет выраженные черты фрактальных систем. В силу этого могут реализовываться многочисленные альтернативные самоподобные сценарии восстановления экосистем. Во всех исследованных случаях самовосстановление экосистем определяется поведением аборигенных видов водорослей, грибов, травянистых и древесных высших растений.