Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2019 номер 6

Плотность населения, видовое богатство и суммарная биомасса птиц Средней Сибири возрастают в южном направлении. В наземных природных ландшафтах отмечены наибольшие значения: суммарного обилия птиц - в южном лесном типе населения, видового богатства - в лугово-полевом типе, общей биомассы - в субарктическом равнинно-тундровом типе. В промышленно-техногенном и южном селитебном типах плотность и биомасса населения птиц возрастают, а видовое богатство уменьшается по сравнению с природными орнитокомплексами. В водных местообитаниях по сравнению с наземными суммарное обилие птиц и их видовое богатство уменьшаются, а биомасса возрастает. Представленность типов фауны в населении птиц (по количеству особей) определяется зонами их ландшафтной преференции, которые имеют экологическое сходство с областями их формирования. Поскольку птицы активно выбирают ярусы с наиболее благоприятными тепловыми, трофическими и защитными условиями, их вертикальное биотопическое распределение в некоторой степени не соответствует ярусной структуре их местообитаний.

Почвенно-экологическое районирование - новый подход в исследовании почв, который позволяет рассматривать почвенный покров как целостную экологическую систему. На основе многолетних исследований, проведенных в России и Монголии, проведено ранжирование на однотипные территории по структуре почвенного покрова и сочетанию факторов почвообразования, установлены их площади. Все данные унифицированы, использовался единый для двух стран методологический и классификационный подход. В почвенно-экологические провинции (9) объединены группы почв с относительно близкими биоклиматическими факторами (индекс сухости по М. М. Будыко, сумма биологически активных температур, тип и продуктивность растительности), играющими ведущую роль в формировании почв. В округа (28) сгруппированы почвы со схожими литолого-геоморфологическими особенностями (породы, рельеф), имеющими региональный уровень. Представленная почвенно-экологическая карта является своеобразным интегрированным информационным носителем, на котором отражаются экзогенные факторы почвообразования: климат, рельеф, горные породы, растительность.

В ходе исследований, проведенных в условиях сплошной и прерывистой криолитозоны севера Западной Сибири, оценены величины автотрофного (корневого) и гетеротрофного (микробного) почвенного дыхания и их соотношение для типичных биогеоценозов территории. Данные получены на основе комплекса полевых, лабораторных и расчетных методов: затенение, метод исключения корней (сравнение эмиссии на схожих участках с растительностью и без); метод интеграции компонентов или раздельного инкубирования, метод регрессии. Для почв плоскобугристых торфяников вклад корней в общее почвенное дыхание составил 16-30 % методом затенения и 14 ± 6 % методом интеграции компонентов. Для почв сосняков кустарничково-зеленомошных вклад корневого дыхания составил 60 %, для сосняков лишайниковых - 30 %. Можно предположить, что вклад компонентов дыхания, связанных с корневой деятельностью, в лесных экосистемах исследованной территории еще выше, что связано с недоучетом в методиках дыхания древесных корней и/или дыхания ризомикробных микроорганизмов и прайминг-эффекта. Вклад корневого дыхания на почвах крупнобугристых торфяников составил в среднем 40 %. Для ландшафтов пятнистых тундр величина вклада корневого дыхания варьирует в пределах 15-70 % в зависимости от приуроченности к элементам криогенного микрорельефа (пятна, зарастающие участки, трещины). Все использованные методы имеют недостатки, определенные допущения, требуют дополнительных исследований для уточнения или корректировки результатов, не всегда интерпретация полученных результатов очевидна. При использовании различных методик близкие результаты получены при большом количестве повторностей опытов в течение нескольких сезонов. Представлены данные по абсолютным величинам удельного дыхания корней разных видов и размерных фракций, запасам корневой биомассы, величинам микробного дыхания почв разных ландшафтов криолитозоны.

Система Нарочанских озер, включающая в себя эвтрофное оз. Баторино, мезотрофное оз. Мястро и олиго-мезотрофное оз. Нарочь, послужила модельным объектом для исследования вопроса, от чего в первую очередь зависит состояние конкретной озерной экосистемы, находящейся в условиях переменной нагрузки биогенами. В период 1970 - 2000-х годов эти озера прошли этапы антропогенного эвтрофирования, деэвтрофирования и бентификации. Совокупность непрерывных рядов среднесезонных значений восьми параметров каждого озера за 1978-2015 гг. проанализирована методами главных компонент и сингулярного спектрального анализа (SSA, или “Гусеница”). В рассмотрение принята рассчитанная ранее по этим же данным динамика индекса трофности каждого озера. Сопоставление результатов позволило интерпретировать первую главную компоненту, которая определила состояние экосистем озер Баторино, Мястро и Нарочь соответственно на 63, 65 и 43 %, как устойчивость озерной экосистемы в условиях переменной биогенной нагрузки, находящуюся в обратной зависимости от трофности водоема.

В обзоре представлена информация об основных хлорорганических пестицидах (ХОП), которые широко использовались в мировом сельском хозяйстве в 1940-60-x годах и продолжают использоваться в некоторых развивающихся странах (например, Индии и Китае). Описаны закономерности их распределения в окружающей среде, токсичность, метаболизм и деградация. Показано распределение в компонентах экосистем различных районов Мирового океана и, конкретно, в дальневосточных морях России - Японском, Охотском и Беринговом - в период 2000-2016 гг. В Охотском и Беринговом морях содержание ХОП в морских организмах ниже, чем в других регионах мирового океана и, в частности, в Японском море. Результаты показывают, что на планете сформировался “пестицидный” фон. Концентрации ХОП в Охотском и Беринговом морях можно считать фоновыми, в то время как Японское море испытывает воздействие стран, использующих эти вещества в сельском хозяйстве.

На разнотипных участках прибрежно-мелководной зоны Рыбинского водохранилища (Верхняя Волга) в апреле - июне изучены динамика и взаимоотношения планктонных водорослей, бактерий, простейших, беспозвоночных и вирусов. Выявлены особенности сезонной сукцессии разных компонентов литорального планктонного сообщества. Весенний пик в развитии фитопланктона, обусловленный диатомовыми и криптофитовыми водорослями, в прибрежных мелководьях выражен слабо. Увеличение количества бактерий, развитие простейших и зоопланктона в литорали происходит раньше, чем в открытой части водохранилища. Соответственно, “фаза чистой воды” наступает раньше и отличается меньшей продолжительностью. Важную роль в питании литорального зоопланктона, кроме фитопланктона, играют гетеротрофные простейшие и бактерии, развивающиеся за счет использования как авто-, так и аллохтонных органических веществ.

Изучены разнообразие и функциональная активность микробного сообщества донных осадков и воды термального щелочного оз. Умхей (Байкальская рифтовая зона), которое образовалось в результате разгрузки подземных термальных вод. Показано, что воды озера являются термальными гидрокарбонатно-сульфатными натриевыми и относятся к кульдурскому типу минеральных вод. Осадки озера отличались более высокими температурами и большей насыщенностью микроэлементами. Сравнительный анализ видового богатства микробного сообщества воды и донных осадков показал высокие индексы разнообразия (в воде - ниже) во всех слоях осадков. Анализ таксономического разнообразия выявил преобладание в сообществе воды и донных осадков представителей филумов Proteobacteria , Actinobacteria , Bacteroidetes , Firmicutes и Chloroflexi . Среди представленных таксонов установлено присутствие бактерий с различными метаболическими путями трансформации вещества и энергии как в продукционных, так и в деструкционных процессах. В нижних слоях осадков обнаружены последовательности, относящиеся к роду Hydrogenophaga класса β- Proteobacteria филума Proteobacteria , который является индикатором глубинных геохимических процессов образования водорода. Для определения функциональной активности изучены скорости микробных процессов фотосинтеза, темновой ассимиляции СО₂, сульфатредукции и метаногенеза. Установлено, что в воде основная часть продукции органического вещества образуется в результате деятельности хемолитоавтотрофных прокариот. Продукционный компонент микробного сообщества синтезирует органическое вещество, используя вулканогенную углекислоту, обогащенную тяжелым изотопом δ¹³С. Анализ данных скоростей терминальных процессов деструкции органического вещества показывает, что основным процессом является сульфатредукция.

Изучена изменчивость в высотном градиенте содержания макро- и микроэлементов, а также индивидуально-группового состава флавоноидов и гидроксикоричных кислот в органах растений природной популяции Lonicera caerulea subsp . altaica Горного Алтая (Семинский хребет). Установлены статистически значимые положительные корреляции между высотой места произрастания растений и содержанием Cu в листьях, Ca, Zn и Cd в стеблях и интенсивности поглощения K и Na листьями растений. В высотном градиенте с высотой достоверно уменьшалась величина соотношения содержаний в листьях Fe/Mn. Основные полифенольные компоненты экстрактов листьев L. caerulea subsp. аltaica по высотному профилю изменялись в следующих пределах: производные гидроксикоричных кислот (хлорогеновая и дикофеилхинная кислоты) - 1176-3216 мг/100 г, флавонолы (гликозиды кверцетина) - 342-1442 мг/100 г, флавоны (гликозиды лютеолина и апигенина) - 757-1988 мг/100 г. Для флавонов установлены положительные статистически значимые корреляции с высотой произрастания растений. Содержание флавонолов, напротив, достоверно снижалось по мере увеличения высоты. Уровни накопления флавонов и флавонолов связаны статистически значимыми разнонаправленными корреляциями с содержанием Cu в листьях, Ca, Zn и Cd в стеблях, а также соотношениями K/Na в листьях и K/Ca в стеблях. Для производных гидроксикоричных кислот отмечались достоверные зависимости с интенсивностью накопления в органах биофильных элементов Ca, K, Mg, Zn, Mn, Sr и Cd, а также соотношениями K/Ca, Ca/Na и Cu/Zn в листьях.

Изучены численность мухоловки-пеструшки в гнездовой период в мелколиственных, смешанных и хвойных насаждениях и репродуктивные показатели - в мелколиственных и смешанных подтаежных лесах юго-востока Западной Сибири по материалам, собранным в период с 1980 по 2017 г. Численность этой мухоловки в период гнездования больше в смешанных и мелколиственных лесах по сравнению с хвойными. Плотность гнездования, величина кладки, объем яиц, успешность и продуктивность размножения в искусственных гнездовьях выше в мелколиственном лесу. Данные по численности и гнездованию мухоловки-пеструшки в районе исследования сравниваются с аналогичными показателями по европейской части ареала.

Цель данной работы - выявить основные экологические факторы формирования растительных сообществ с участием Ambrosia artemisiifolia L. на периферии зоны массового распространения в Центрально-Черноземном регионе. В районе исследования выявлено четыре типа сообществ с участием Ambrosia artemisiifolia . Их экологическая детерминация продемонстрирована в результате анализа дифференциальных видов и видов с наибольшей активностью путем выявления различий экологических режимов местообитаний и ординации геоботанических описаний сообществ. Ведущим фактором формирования исследуемых фитоценозов является нарушение местообитаний. Степень нарушенности местообитаний влияет на показатели обилия Ambrosia artemisiifolia . Монодоминантные сообщества с этим видом образуются на участках с сильно поврежденным, несомкнутым растительным покровом. В рудеральных фитоценозах с развитым травостоем амброзия встречается необильно, однако способна сохраняться в них длительное время, чему способствуют их периодические нарушения. Вторым по силе влияния фактором, отвечающим за дифференциацию сообществ, является увлажнение почв и субстратов. Исследуемые фитоценозы формируются на довольно широком градиенте данного фактора. Наряду с ксерофитными сообществами, распространенными во многих регионах Центральной и Восточной Европы, в районе исследования выявлены сообщества, формирующиеся в прибрежных экотопах с переменным режимом увлажнения. Данные фитоценозы образуются на участках, нарушенных как под влиянием человека, так и под воздействием естественных факторов, таких как разливы рек, ливневые дожди, в результате чего берега рек, наряду с ксеротермными техногенными экотопами, являются местообитаниями фитоценозов с высокой плотностью Ambrosia artemisiifolia .