№ 2 (2021)
Экология растений
Некоторые исследования рода Camellia l. (Theaceae) с представителями во Вьетнаме
Аннотация
Ранее были проведены исследования по классификации рода Camellia, но они не были достаточно полными. Изучение некоторых таксономических систем рода Camellia послужит основой для классификации и объединения недавно открытых видов в единую систему. Был изучен ряд исследований, основанных на морфологии, а также методах молекулярной биологии, классификации спор пыльцы и анализе анатомии листа. Системы, основанные на морфологических характеристиках, были унаследованы и широко признаны, что стало подходящим методом для классификации рода Camellia с представителями во Вьетнаме.



Инфрадианные ритмы суточного прироста побегов в клонах Salix viminalis (salicaceae)
Аннотация
Описана и проанализирована структура сезонной динамики суточного прироста побегов ивы корзиночной (Salix viminalis). Объект – модельная инбредно-клоновая популяция S. viminalis. Материал – нарастающие побеги на однолетних черенковых саженцах. Методы – сравнительно-морфологические, хронобиологические, численный анализ временных рядов. Описано формирование диморфных корневых систем однолетних черенковых саженцев. Установлено, что сезонная динамика суточного прироста побегов определяется взаимодействием линейных и нелинейных компонент. Линейные компоненты аппроксимируются соответствующими уравнениями регрессии, нелинейные компоненты – уравнениями гармонических колебаний. Описана ритмичность сезонной динамики нарастания побегов. Выявлены четыре группы биоритмов: аннуальные с периодом порядка 96 сут, субаннуальные с периодом 40–64 сут, инфрадианные с периодом 19–24 сут и инфрадианные с периодом 10–16 сут. Чередование пиков и провалов в сезонной динамике нарастания побегов определяется инфрадианными биоритмами с периодом 19–24 сут. Инфрадианные биоритмы с разными периодами синхронизированы между собой. Вероятная причина – существование импульсного синхронизатора биоритмов. Межклоновые различия в сезонной динамике суточного прироста побегов не выявлены. Вероятная причина внутриклоновых различий – онтогенетическая гетерогенность вегетативных почек, из которых развились однолетние побеги. Для верификации данной гипотезы планируются наблюдения за развитием саженцев, выращенных из черенков, заготовленных из разных частей маточных побегов. Полученные результаты рекомендуется учитывать при планировании агролесотехнических мероприятий по уходу за культурами S. viminalis.



Биоэкологические особенности и перспективы интродукции брахеи вооруженной (Brahea armata s. Watson) на южном берегу Крыма
Аннотация
Приведена история интродукции брахеи вооруженной (Brahea armata S. Watson, 1876) в Никитском ботаническом саду (НБС) и показано распространение этого вида на Южном берегу Крыма (ЮБК). Проведен анализ количественных биометрических показателей прироста и отмирания листьев в среднем за вегетационный период на основе фенологических наблюдений за опытными растениями с учетом существующего агротехнического фона. Выявлены причины и факторы, влияющие на морозостойкость этого вида. Определено влияние различных сочетаний метеорологических параметров на факторы, вызывающие ту или иную степень обмерзания не только в результате действия минимальных отрицательных температур, но и с учетом фактора почвенной и атмосферной влажности. Определены пороговые значения воздействия экстремальных отрицательных температур для брахеи вооруженной на летальном и сублетальном уровнях. Разработаны критерии, которые в дальнейшем позволят предоставить научно обоснованные рекомендации по агротехнике культивирования этого вида в условиях ЮБК и на Черноморском побережье Кавказа (ЧПК). Выявлена угроза заселения представителей семейства Арековые (Arecaceae C.H. Schultz) новыми видами фитофагов и заражения грибными заболеваниями. Даны рекомендации по борьбе с грибными заболеваниями и энтомовредителями.



Определение индекса биоразнообразия шеннона растительных сообществ, образованных деревьями-эдификаторами на примере лесов севера западной Сибири
Аннотация
В статье представлен один из инструментов эффективного управления лесами – методика оценки биоразнообразия лесов на основе индекса Шеннона или выравненности биомов, образованных доминирующими деревьями-эдификаторами. Рассмотрено понятие и приведена формула определения индекса биоразнообразия Шеннона для сообществ (биомов) в зависимости от вероятностного распределения деревьев-эдификаторов. Индекс биома определяется на основе встречаемости видов, а распределение вероятностей эдификаторов – доминирующими породами: лиственницей, сосной, кедром, елью и березой на территории их сплошного и мозаичного произрастания в таежной и лесотундровой зоне лесхозов севера Западной Сибири. Это позволяет дать предварительную оценку возможных значений индекса биоразнообразия обширной территории, занятой лесом, при помощи космической съемки. Используя описания биомов отмеченных деревьев-эдификаторов, приведенных у Б.Н. Норина, В.И. Валуцкого и Е.И. Лапшиной, авторы статьи получили индексы биоразнообразия Шеннона и выравненности для ряда биомов, близких по условиям произрастания к лесной зоне Ямало-Ненецкого автономного округа. Распределение вероятностей деревьев-эдификаторов получено на основе данных по площади произрастания указанных пород на интерактивной карте «Леса России» на 01.01.2018 г. В итоге получена оценка биоразнообразия территории лесов в каждом лесхозе, и приведена карта лесхозов ЯНАО с цифровыми значениями этого индекса.



Ресурсы лекарственных растений национального парка «Башкирии» республики Башкортостан
Аннотация
Растительность национального парка «Башкирия» представляет собой одну из базовых составляющих для изучения флоры и растительности Республики Башкортостан. Учет и охрана такого биоразнообразия растений важно для их сохранения и изучения. По итогам геоботанических исследований в национальном парке «Башкирия» в весенне-летний период 2020 г. выявлено 270 видов лекарственных растений, относящихся к 61 семейству, из которых большинство по количеству видов представлены семействами Asteraceae, Lamiaceae, Rosaceae, Ranunculaceae, Fabaceae и Apiaceae. Несмотря на то, что в геоморфологическом отношении национальный парк входит в район низкогорного рельефа восточной области гор Южного Урала, в национальном парке «Башкирия» преобладают лекарственные растения, относящиеся к луговым и лесным ценотическим группам. Подтверждено наличие обнаруженных ранее видов: Rhodiola iremelica Boriss – родиолы иремельской, Helichrysum arenarium (L.) Moench – цмина песчаного, Cypripedium guttatum Sw. – венерина башмачка пятнистого, – включенных в Красную книгу Башкирии. Кроме того, встречен Stipa pennata L. – ковыль перистый, включенный как в Красную книгу Башкирии, так и в Красную книгу России.



Анализ накопления тяжелых металлов и мышьяка травой leonurus quinquelobatus gilib
Аннотация
Воронежская область традиционно является важнейшим районом растениеводства и земледелия. Целью исследования являлось изучение загрязнения тяжелыми металлами лекарственного растительного сырья Воронежской области на примере травы пустырника пятилопастного, собранного в урбо- и агроэкосистемах, испытывающих на себе различное антропогенное воздействие. Изучалось накопление тяжелых металлов (свинца, ртути, кадмия, никеля, меди, цинка, кобальта, хрома) и мышьяка в 51 образце травы пустырника пятилопастного. Сравнивая данные по содержанию тяжелых металлов в верхних слоях почв региона и данные по содержанию этих элементов в траве пустырника пятилопастного, можно предположить наличие значительных физиологических барьеров, препятствующих накоплению экотоксикантов в генеративных органах растения, что особенно заметно для таких элементов, как свинец, ртуть, мышьяк, кадмий, кобальт и хром. Пустырник пятилопастной способен избирательно концентрировать некоторые тяжелые металлы, входящие в активные центры ферментных систем (такие как медь и цинк), в том случае, если их содержание в окружающей среде ниже некоторого жизненно важного уровня; при значительном же содержании данных элементов в почвах, растение также физиологически блокировало их поступление в листья. Таким образом, у пустырника пятилопастного в условиях антропогенной нагрузки и техногенного загрязнения внешней средыв результате действия отбора и проявления адаптации к этим условиям происходит формирование эдафотипа. Результаты исследований показали, что трава пустырника пятилопастного способна накапливать токсические элементы из почв, что важно при планировании мест заготовки лекарственного растительного сырья и оценке его качества.



Модификация методики оценки жизнеспособности интродуцентов в соответствии с условиями сухостепной зоны Оренбургского Предуралья
Аннотация
Проведена работа по модификации методики оценки жизнеспособности растений, учитывая лимитирующие факторы климатических условий Оренбургского Предуралья. Изучены виды растений, проходивших интродукцию в условиях Оренбургского Предуралья (на примере г. Оренбурга). Интродукционное изучение всех таксонов проводили в течение 8 лет (2012–2020 гг.). Проанализированы результаты визуальных и лабораторных наблюдений за сезонным развитием видов. На протяжении всего периода наблюдений ежегодно оценивали такие показатели, как одревеснение побегов, жаростойкость, засухоустойчивость, зимостойкость, сохранение формы роста, прирост в высоту, генеративное развитие, возможные способы размножения в культуре. Для каждого показателя подобраны числовые значения в баллах, соответствующие определенному состоянию растения. На основании интегральной оценки рассчитывали суммарный балл жизнеспособности отдельно по каждому году наблюдений и средний балл за период наблюдений. Сумма средних баллов является интегральным числовым выражением жизнеспособности интродуцированных растений. Установлено, что исследуемые виды относятся к I и II группе относительно критерия жизненной способности. Большинство видов и сортов относятся к группе перспективных растений для интродукции.



Экология животных
Биологическое разнообразие герпетобионтного населения пауков в городе Волгоград и его окрестностях
Аннотация
В статье представлен анализ сообщества нескольких видов пауков, распространенных на территории Волгограда (юг европейской территории России). Исследуемые местообитания были подверженны сильному антропогенному воздействию. Материал собран с помощью открытых почвенных ловушек Барбера с фиксирующим раствором. С помощью индекса разнообразия Симпсона было оценено состояние биотопов и проведено сравнение видового состава пауков с использованием кластерного анализа, основанного на качественных и количественных аспектах индекса Жаккара. В процессе исследования было установлено, что степные биотопы этого региона наименее подвержены антропогенной нагрузке. В городской среде виды заменяются более устойчивыми к антропогенному стрессу, но биологическое разнообразие со временем восстанавливается. Видовой состав приводных биотопов наиболее подвержен влиянию микроклиматических условий окружающей среды.



Размерно-возрастные различия биоэкологии Mesobuthus eupeus (c.l. koch, 1839) (arachnida, scorpiones, buthidae) в Азербайджане
Аннотация
Исследовано биотопическое распределение, размерно-возрастная структура популяции, ночной ритм активности и питание пестрого скорпиона (Mesobuthus eupeus). Исследования проводились на левобережье р. Пирсагат (Ширванская равнина, восточный Азербайджан). Все обнаруженные особи скорпионов по длине метасомы были условно распределены на 5 размерно-возрастных групп. Биотопическое распределение пестрого скорпиона носило выраженный агрегированный характер с образованием локальных скоплений (поселений), в которых было выделено 5 типов соотношений размерно-возрастных групп. Установлено, что особи I и II групп имеют унимодальный характер ритма ночной активности, III и IV групп – бимодальный, а V группы – тримодальный. С увеличением размера скорпионов широта спектра питания увеличивается, а интенсивность питания снижается. Индекс элективности в I и II группах имел отрицательные значения, а с III по V группаы по некоторым таксонам жертв – положительные значения. Ведущую роль в питании особей всех размерно-возрастных групп играют представители отрядов Isopoda (Crustacea), Aranei (Arachnida), Hymenoptera и Lepidoptera (Insecta). С увеличением размера скорпионов доля представителей отрядов Hymenoptera, Blattodea и Colembola в их питании снижается. Представители отрядов Coleoptera и Orthoptera отмечены в питании скорпионов III–V групп. Представители отрядов Pulmonata (Gastropoda), Lumbricidae (Oligochaeta), Scolopendromorpha (Chilopoda), Solifugae (Arachnida) присутствуют в питании только у особей IV и V групп.



Население мелких наземных позвоночных животных памятника природы «Чеускинский бор» (Ханты-Мансийский автономный округ – Югра)
Аннотация
На территории Ханты-Мансийского автономного округа – Югры – организованы 25 особо охраняемых природных территорий различного статуса. Несмотря на их огромное природоохранное значение, степень изученности флоры и фауны, а также экологии растений и животных на территории большинства из них остается сравнительно низкой. Специальных исследований мелких наземных позвоночных, обитающих на территории Чеускинского бора, до настоящего времени не проводилось. В 2020 г. были проведены исследования мелких наземных позвоночных животных. Цель исследования – выявление видового состава и некоторых особенностей экологии (обилие, биотопическое распределение) мелких млекопитающих, земноводных и пресмыкающихся. Работы проведены в июле-сентябре 2020 г. Для отлова большинства видов позвоночных использовали металлические конусы. Всего отработано 7400 конусо-суток. Зарегистрировано 10 видов мелких млекопитающих и 3 – земноводных. Видовой состав мелких млекопитающих памятника «Чеускинский бор» сравнительно бедный, конусами отловлены представители 10 видов, 3 отмечены визуально. В группу доминантов входили обыкновенная бурозубка и красная полевка. На их долю приходилось соответственно 22% и 77% от всех учтенных зверьков. Пресмыкающиеся в сезон 2020 г. в учетах не регистрировались, однако, по литературным данным известно обитание обыкновенной гадюки и живородящей ящерицы. Среди амфибий редкими отмечены остромордая лягушка и сибирский углозуб, обыкновенная жаба обычна. В перспективе при проведении ежегодных исследований список мелких млекопитающих может быть дополнен 7–14 видами насекомоядных, рукокрылых и грызунов, список земноводных – 1 видом.



Экология и природопользование
Подход к оптимизации экологического мониторинга качества воды с применением показателей постоянства высшей водной растительности (на примере верхнего течения реки белая в республике Башкортостан)
Аннотация
В статье приводится анализ динамики показателей постоянства представителей высшей водной растительности (ВВР) в верхнем течении реки Белая (Республика Башкортостан) с 2005 по 2019 гг. Показатели постоянства 11 видов ВВР (Butomus umbellatus L., 1753; Elodea canadensis Michx., 1803; Najas marina L., 1753; Potamogeton natans L., 1753; Potamogeton perfoliatus L., 1753; Potamogeton crispus L., 1753; Stuckenia pectinata L., 1753; Myriophyllum spicatum L., 1753; Lemna minor L., 1753; Spirodela polyrhiza Schleid., 1839 и Ceratophyllum demersum L., 1753) регистрировались в районах 2-х государственных водных постов – на территории железнодорожной станции «Шушпа» и дома отдыха «Арский камень». В ходе исследований впервые составлены списки постоянных, добавочных и случайных видов ВВР. Рассчитаны корреляционно-регрессионные модели связей между показателями постоянства представителей высшей водной растительности с содержанием химических веществ в реке Белая. Выявлены наиболее сильно влияющие на показатели постоянства представителей ВВР загрязняющие вещества, определяемые в воде верхнего течения реки Белая.



Годовая динамика показателей дисперсионного картирования электрокардиограммы у студентов разных хронотипов
Аннотация
Исследование посвящено изучению годичного профиля колебаний микроальтернаций некоторых показателей ЭКГ-сигнала у здоровых студентов разных хронотипов, проживающих и обучающихся в условиях севера с использованием технологии дисперсионного картирования, позволяющей судить об энергетических и обменных процессах в миокарде. Утренний хронотип был определен у 14,3% студентов, аритмичный хронотип выявлен у 50,7%, вечерний хронотип отмечался у 35% юношей и девушек. Ранее опубликованные результаты исследований показывают аналогичную ситуацию распределения хронотипов среди населения севера: в выборке доминируют представители аритмичного хронотипа, далее вечерний хронотип и меньшее количество обследуемых относятся к утреннему хронотипу. Анализ сезонной динамики показателей дисперсионного картирования у студентов выявил повышение значений индекса «Миокард» в весенний период, применительно к обследуемым всех хронотипов, значимые отличия не отмечены. Максимальные значения показателей частоты сердечных сокращений и «Ритм» в динамике годичных наблюдений у всех студентов были отмечены в весенний период, минимальные летом, выявлены значимые отличия. Признаки напряжения механизмов адаптации, согласно значениям интегрального показателя «Ритм» отмечены у представителей вечернего хронотипа в весенний сезон. Увеличение показателей микроальтерации ЭКГ-сигнала («Миокард», ЧСС, «Ритм») у юношей и девушек в весенний период может свидетельствовать о влиянии климатических условий, требующих большего напряжения сердечно-сосудистой системы в переходные сезоны года, что проявляется изменением электрофизиологических свойств миокарда. У обследуемых вечернего хронотипа циркадианные ритмы параметров системы органов кровообращения были более чувствительны к гипокомфортным условиям северных территорий.



Латентные факторы компонентов физического развития у детей и подростков северного региона с недифференцированной дисплазией соединительной ткани
Аннотация
В связи с распространением недифференцированных форм дисплазии соединительной ткани (НДСТ) в неблагоприятных климатогеографических и экологических условиях представляется актуальным оценить влияние нарушений органогенеза на физическое развитие детей школьного возраста, проживающих в северном регионе. Исходя из вышесказанного, целью данного исследования явиляется изучение взаимосвязей и взаимозависимостей компонентов физического развития и соматометрических показателей у детей северного региона с фенотипическими признаками дисплазии соединительной ткани. Выявлены антропометрические показатели, которые можно использовать для прогнозирования уровня физического развития у детей с НДСТ, – это величины индекса длины ног, толщина кожно-жировой складки на передней поверхности плеча и межорбитально-окружностный индекс. При оценке таких ковариантов, как возраст и пол, наблюдается корреляция кластеров длиннотных величин с возрастом, взаимосвязь толщины кожно-жировых складок с полом, а параметры, оценивающие изменения мозгового и лицевого черепа, такие, как ширина лица, окружность головы и межорбитально-окружностный индекс, связаны как с полом, так и с возрастом. Влияние нарушений осанки на исследуемые компоненты физического развития проявляется более высоким ростом у детей с плоской и кругло-вогнутой спиной, уменьшением толщины кожно-жировых складок и размеров головы при круглой и кругло-вогнутой спине. Таким образом, для сравнительного анализа межполовых и возрастных различий уровня физического развития у детей с НДСТ необходимо учитывать динамику взаимозависимых антропометрических показателей и индексов с учетом типов нарушения осанки.



Оценка состояния почв необрабатываемых сельскохозяйственных угодий по показателям ферментативной активности, гумуса и тяжелых металлов
Аннотация
На необрабатываемых сельхозугодьях Владимирской области, расположенных в бассейне реки Клязьма, были проведены исследования по определению содержания в почвах таких показателей, как ферментативная активность, гумус, тяжелые металлы. В 2018 г. на территории бассейна реки Клязьма в 13 точках различных ландшафтных районов были отобраны образцы почвы. По результатам исследований была установлена положительная зависимость между активностью почвенных ферментов и содержанием в почве гумуса. В почвах необрабатываемых сельхозугодий с высоким содержанием почвенных ферментов было выявлено высокое процентное отношение содержания гумуса – от 2,88% до 3,96%. Также былаустановлена зависимость между показателями активности почвенных ферментов и антропогенным воздействием. Так, при переходе от залежи к лугу, т.е. при уменьшении антропогенного влияния на почвы, наблюдается резкое увеличение в почве активности инвертазы, каталазы и дегидрогеназы, идет интенсивыный процесс гумификации почвы. Выявленные концентрации тяжелых металлов в образцах почв необрабатываемых сельхозугодий не превышают нормативов установленных ориентировочно допустимых концентраций, однако их количественное содержание значительно выросло за последнее десятилетие. В почвах происходит их накопление и возникает потенциальная опасность в случае вторичного ввода данных почв в сельскохозяйственное использование.



Физиологическая активность рекультивированных аллювиальных почв при разном остаточном содержании нефтепродуктов
Аннотация
Исследованы параметры дыхательной активности различных типов аллювиальных почв при разном остаточном содержании нефтепродуктов. В рекультивированных почвах не обнаружено ингибирующего действия нефтепродуктов на базальное дыхание. Субстрат-индуцированное дыхание большинства почв оставалось на уровне контроля либо несколько снижалось. Почвы значительно отличались по степени устойчивости их микробного пула к действию нефтепродуктов. Микрофлора аллювиальных почв способна преодолевать негативное влияние высоких концентраций нефти. В рекультивированных почвах не выявлено сильное влияние нефти на сообщества почвенных микроорганизмов. Преобладало среднее или слабое воздействие. Микробные сообщества легких аллювиальных почв более устойчивы к воздействию нефтепродуктов. Проведение восстановительных мероприятий на аллювиальных луговых почвах потребует большего внимания, чем рекультивационные работы, проводимые на аллювиальных болотных и луговых почвах.



Разовые концентрации взвешенных частиц РМ 2,5 и РМ10 в приземных слоях атмосферы г. Тобольск
Аннотация
Целью работы является определение разовых концентраций взвешенных частиц в приземных слоях атмосферы г. Тобольск. Для достижения цели были поставлены следующие задачи: определить количество РМ2,5 и РМ10 в различных функциональных зонах города; создать схемы количественного распределения взвешенных частиц по территории города; локализовать участки с повышенным уровнем загрязнения для проведения в них дальнейшего мониторинга; проанализировать влияние некоторых метеорологических показателей (температура и влажность воздуха) на содержание взвешенных частиц. Измерения выполнялись по неоднократно апробированной методике с помощью прибора “AIR TESTER CW-HAT 200”. Установлено, что в приземном воздушном слое г. Тобольск содержание РМ2,5 и РМ10 невелико, средние геометрические значения составляют 5 и 7 мкг/м3 соответственно, что значительно ниже установленных максимальных разовых концентраций по этому показателю. Наименьшие значения выявлены в зоне промышленного и коммунально-складского назначения, наибольшие – вблизи зоны автотрассы и в центре города, это позволяет утверждать, что основным источником поступления РМ2,5 и РМ10 является автотранспорт. Локализованы два участка с повышенным уровнем загрязнения взвешенными частицами. Не выявлено значимых корреляционных связей между концентрациями РМ2,5 и РМ10 и показателями температуры и влажности воздуха.



Влияние нефтяного загрязнения на рост и развитие phleum pratense, festuca pratensis, phalaris canariensis
Аннотация
Цель исследования: изучить влияние нефтяного загрязнения на морфологические показатели злаковых трав: канареечника, тимофеевки луговой и овсяницы луговой. Задачи: оценка влияния нефтяного загрязнения почв на всхожесть семян, рост и развитие исследуемых видов по морфологическим показателям; анализ видовой изменчивости изученных показателей. В качестве субстрата использован нефтезагрязненный верховой торф. Объекты исследований: семена злаковых трав: тимофеевки луговой Phleum pratense L, 1753, овсяницы луговой Festuca pratensis Huds, канареечника Phalaris canariensis. Оценка влияния нефтезагрязненной почвы проводилась по изменению всхожести семян и морфологическим показателям: масса растений, длина листьев, длина и количество корней. Результаты эксперимента были обработаны методом вариационной статистики. В результате изучения влияния нефтезагряненного торфа на всхожесть семян было установлено, что в вариантах опыта с минимальным содержанием нефти отличий с контрольными значениями не отмечалось. Максимальная концентрация нефти (10 000 мг/кг) снижала всхожесть семян на 9–24%. При увеличении содержания нефти в почве снижались и морфометрические показатели у всех изученных видов злаковых трав. Наибольшие отличия по изученным тест-функциям, в сравнении с контрольным вариантом, отмечались у канареечника, наименьшие – у овсяницы луговой.


