Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2021 номер 2

Проанализированы экологические закономерности ландшафтной дифференциации фауны и населения птиц о. Уруп. Данные получены в экспедиции 2019 г. при обследовании южной части Большой Курильской гряды. Исследования проведены в окрестностях бухты Новокурильской на северо-востоке о. Уруп и окрестностях залива Щукина на п-ове Ван-дер-Линд в юго-западной части острова методом маршрутного учета на трансектах неограниченной ширины на высотах 0-200 м над уровнем моря. Отмечена высокая общность таксономической структуры и видового состава авифауны о. Уруп, где в 2019 г. зарегистрировано 90 видов птиц: 59 - на северо-восточной оконечности острова и 56 - на юго-западной. Коэффициент сходства локальных авифаун обследованных пунктов ( n = 2), полученный по формуле Серенсена, - 68 %. Повсеместно распространены 38 % видов, локально - 41 %, единичными очагами - 21 %. Пребывание на о. Уруп шести видов зарегистрировано впервые. Таксономическая структура авифауны о. Уруп, формируемая видами 12 отрядов, соответствует зональным и ландшафтным особенностям островных территорий, расположенных у восточных окраин Северной Евразии. Среди отмеченных видов преобладают характерные для бореального и гипоарктического поясов Палеарктики воробьеобразные (39 %), ржанкообразные (29 %), гусеобразные (10 %). Зоогеографическая оригинальность местной авифауны обусловлена сочетанием элементов дальневосточного островного, пацифического, сибирского, китайского фаунистических комплексов, сибирско-американских и широко распространенных видов, а также японских островных эндемиков. Авифауна о. Уруп, формирующаяся в системе общих зонально-ландшафтных и высотно-поясных закономерностей, объединяет экологические группы морских, сухопутных и, в том числе, горных видов. Горную специфику авифауны о. Уруп определяют виды ( n = 9), экологически тесно связанные с сухопутными или водно-околоводными элементами альпинотипного ландшафта на всем пространстве своего ареала или значительной его части. Плотность населения птиц сухопутных местообитаний 323-609 ос./км², в среднем - 466 ос./км², на побережье и сопредельной морской акватории 774-2050 ос./км², в среднем - 1412 ос./км². Коэффициенты сходства населения птиц сухопутных местообитаний 20 %, а прибрежно-морских - 17 %. В населении сухопутных лесных и кустарниковых местообитаний доминируют белопоясный стриж, гольцовый конек, пеночка-таловка, кедровка, сизая овсянка. В населении побережья и сопредельной морской акватории численно доминируют каменушка, серокрылая чайка, моевка, белопоясный стриж, гольцовый конек, камчатская трясогузка. В открытых морских акваториях наиболее обычны черноногий и темноспинный альбатросы, глупыш, тонкоклювый буревестник, тонкоклювая кайра, топорок.

Береговые биотопы высокоарктического о. Шокальского (73ׄ° c. ш.) населяет не менее 35 видов почвенных клещей. На модельном профиле морского марша вблизи р. Переправы отмечены 26 видов (7 видов имеют статус доминантов) и проанализировано их распределение по почвенным пробам на трех высотных уровнях. При этом в пробах определяли: соленость, гранулометрический состав, содержание азота и углерода и степень развития растительности. Показатели видового разнообразия и общей численности клещей в целом увеличиваются от низких уровней марша к более высоким. Ординация показала явную зависимость характерного литорального мицетофага Ameronothrus nigrofemoratus от содержания хлоридов в пробе. Распределение Svalbardia paludicola , Scutacarus offaliensis , Steneotarsonemus arcticus и двух видов Arctoseius преимущественно определяется дренажностью субстрата (предпочитают песчаный грунт). Виды клещей, многочисленные на верхнем уровне литорали, оказались зависимыми, в первую очередь, от содержания растительной массы в образце (большинство видов) или содержания основных биогенов ( Nanorchestes cf. gilli , Eustigmaeus cf. tjumеniensis , Cheilostigmaeuslongisetosus ). Полученная ординация объясняет 80,5 % дисперсии значений. Сравнительный анализ видовой структуры акароценозов маршей показал, что наиболее разнообразно и обособлено сообщество клещей верхнего уровня, где развит моховой ярус. Наиболее похожими оказались акароценозы, сформированные под растительными ассоциациями разных уровней (асс. Puccinellietum phryganodis и асс. Caricetum subspathaceae ), но на сходных глинистых грунтах, что, возможно, обусловлено близкой длительностью воздействия морских вод, определяемой условиями дренажа.

Несмотря на длительную историю изучения флоры Курильских островов, центральная часть архипелага, и в особенности о. Уруп, остается наименее изученной. Дискуссионным является и вопрос положения о. Уруп в системах биогеографического и флористического районирований, что связано, по-видимому, с недостатком флористических данных. В ходе исследований в 2019 г. на островах Уруп и Итуруп получены новые сведения о 28 аборигенных видах сосудистых растений, в том числе 14 видах, занесенных в Красную книгу РФ [2008] и Красную книгу Сахалинской области [2019], их распространении, биотопической приуроченности и состоянии популяций. Myriophyllum ussuriense впервые обнаружен в Сахалинской области и рекомендован к занесению в региональный список редких видов сосудистых растений и Красную книгу Сахалинской области. Четыре вида ( Corallorhiza trifida , Pedicularis adunca , Salix arctica , Salix chamissonis ) впервые обнаружены на Южных Курилах. Кроме того, впервые для о. Уруп приводятся еще 8 видов ( Carex livida , Eleocharis margaritacea , Epipactis papillosa , Juncus articulatus , J. decipiens , Neottia puberula , Poa austrokurilensis , Utricularia minor ). Подтверждено новыми гербарными сборами произрастание на Урупе четырех видов ( Isoëtes asiatica , Hydrangea petiolaris , Rhynchospora alba , Salix fuscescens ), ранее известных с острова только по литературным указаниям. Полученные данные подтверждают промежуточное положение в системе районирования Урупского флористического района, представляющего собой по составу флоры переходную зону между Cеверными и Южными Курилами, заметно обогащенную “южными” восточноазиатскими видами.

С продвижением человека в Арктику и на фоне глобальных изменений интерес к арктическим сообществам и экосистемам все выше, но вопрос о роли межвидовых взаимодействий в их трансформации остается открытым. В работе представлен анализ трофической избирательности обитающих на о. Врангеля видов леммингов, гусеобразных и жвачных, дана оценка роли избирательности в долгосрочной динамике их сообщества и в функционировании тундровой экосистемы в целом. Показано, что ранжирование травоядных по избирательности определяется в первую очередь их морфофизиологическими характеристиками и что по мере увеличения разнообразия сообщества доминантами становятся менее избирательные конкуренты. Мы заключаем, что несмотря на существенный вклад человека в динамику видового состава травоядных на острове, преимущественно эндогенная динамика их количественного соотношения соответствует понятию сукцессии, в ходе которой суммарная биомасса травоядных сократилась в два раза, а потребление ими фитомассы и, вероятно, первичная продукция в целом - более чем в четыре.

Представлены результаты анализа многолетних материалов по экологии сообществ грызунов и насекомоядных млекопитающих высотных поясов хр. Мунку-Сардык на территории Монголии. Дается подробная характеристика фауны, населения и разнообразия сообществ мелких млекопитающих в пределах разных высотных поясов. Показано, что состав и структура сообществ высотных поясов зависят от вертикального распределения растительных ассоциаций, микроландшафта и экологической специализации видов в сообществе. Приводится сравнение параметров разнообразия сообществ мелких млекопитающих горных высотных поясов на сопредельных территориях в Прибайкалье. При сравнении горных и равнинных степных сообществ грызунов Южной Сибири отмечено высокое сходство структуры доминирования сообществ хр. Мунку-Сардык и Тажеранской степи в Прибайкалье.

Обзор посвящен пресноводным актинобактериям - одной из доминирующих групп гетеротрофного бактериопланктона, их биологии и экологии, роли в круговороте основных биогенных элементов и в трансформации труднодоступных органических веществ в условиях пресных водоемов. Рассмотрены отличительные особенности наиболее широко распространенных линий планктонных пресноводных актинобактерий, основные методы их выделения в чистую культуру и дальнейшего культивирования. Даны общие и индивидуальные экофизиологические, фенотипические, генотипические и метаболические характеристики.

Процесс разложения в лиственничных лесах, занимающих значительную площадь бореальной лесной зоны и наиболее часто подвергающихся сильным низовым пожарам, остается мало изученным. В длительном полевом эксперименте (850 дней) показано разложение характерных для бореальных лиственничников Дальнего Востока России типов опада (хвоя, листья, ветви, трава) в естественном и нарушенном пожаром древостоях. Измеряли потерю массы, динамику углерода (С) и азота (N), интенсивность дыхания, а также условия среды (температуру и влажность). Установлено, что через 15 лет после устойчивого низового пожара поступление C и N с наземным опадом снизилось в 2,2 раза по сравнению с допожарным уровнем. На данной стадии постпирогенной сукцессии наблюдалось снижение доли древесного и увеличения доли низколигнинного травянистого опада. Не обнаружено различий в скорости потери массы листьев, травы и ветвей между изучаемыми древостоями, в то время как хвоя в постпирогенном лиственничнике разлагалась медленнее, чем на контроле на поздних сроках эксперимента (850-й день: р = 0,0035). Меньшая интенсивность эмиссии CO₂ опада хвои на гари по сравнению с контролем ( р = 0,0207) и снижение содержания N в разлагающейся хвое на поздних сроках эксперимента ( р = 0,0234) свидетельствуют об ингибировании микробиологической активности. Снижение общего поступления N с опадом в постпирогенном древостое в сочетании с низкой скоростью разложения хвои приводит к замедлению высвобождения N и его доступности для растений и микроорганизмов, что может повлиять на восстановление поврежденной пожаром экосистемы лиственничников бореальной зоны.

Проведен пространственный мониторинг и дана оценка экологической обстановки в локальных популяциях растений реликтового эндемичного вида Vavilovia formosa по данным климатического моделирования ареала, выполненного методом максимальной энтропии. Растения данного вида обитают исключительно в высокогорьях на открытых незадернованных сланцевых осыпях в приледниковых зонах и распространены спорадически в горных системах Тавра, Армянского нагорья, Кавказа и Эльбурса. V. formosa - очень редкий вид, внесен в государственные Красные книги России, Азербайджана и Армении, а также многочисленные региональные Красные книги. Лимитирующие факторы, определяющие его редкость, ранее не были достоверно установлены, что обусловило необходимость проведения оценки экологической ситуации во всех пунктах произрастания данного вида по данным климатического моделирования. Разработана оригинальная методика для оценки экологической ситуации в локалитетах и вокруг них с выделением следующих градаций: благоприятная - неблагоприятная - амбивалентная. Предложен количественный способ такой оценки (в баллах). Как результат, установлены территории, наиболее благоприятные для сохранения локальных популяций V. formosa . Экологическая ситуация оценена как слабоблагоприятная для 11 локальных популяций, амбивалентная - для 36 локальных популяций, неблагоприятная - для 23 локальных популяций. Такой подход для расшифровки экологической обстановки вокруг локалитетов по данным климатического моделирования предлагается здесь к применению впервые в мировой практике. Он направлен на получение максимально точной формализованной информации о климатической ситуации в каждом локалитете и в каждой клетке гнезда, окружающего локалитет, в пределах ареала вида. Для формализации описания конкретной климатической ситуации рекомендуется использовать цветовую шкалу растров, сгенерированных в компьютерной программе MAXENT: 1 балл - для локусов, находящихся под негативным воздействием комплекса климатических факторов (синий отрезок спектра); 2 балла - под нейтральным воздействием (зеленый отрезок спектра); 3 - под позитивным воздействием комплекса климатических факторов (желто-красный отрезок спектра).

В результате пятилетнего эксперимента оценена возможность создания на отвале вскрыши Виноградовского угольного разреза (Кемеровская обл.) природоподобного сообщества из лугово-степных видов растений с доминированием Stipa capillata L. Подготовка отвала заключалась в выравнивании техногенного элювия и нанесении 10 см плодородного слоя почвы (ПСП) из буртов, образованных при снятии почвы при образовании отвала, и потенциально-плодородной породы (ППП), представленной лессовидными суглинками отвала вскрыши. В качестве контроля использовался горизонтальный участок песчаникового отвала с литогенно-неразвитым слоем без нанесения ПСП и ППП. Травяно-семенная смесь (ТСС) заготавливалась летом и осенью на степных склонах регионального ботанического заказника “Бачатские сопки”, растительность которых представляла лугово-степные сообщества с доминированием S. capillata . Наблюдения проводились в течение пяти лет, с 2015 по 2019 г. Наиболее благоприятные условия для роста и развития S. capillata складываются в варианте с нанесением слоя суглинков. Уже в первый год единичные растения приступают к цветению, на третий год цветут и плодоносят все особи. Доля ковыля на пятый год в общей продуктивности составляет 83,6 %. Растения образуют мощную дернину и становятся конкурентно-способными с сорными растениями. В варианте с нанесением плодородной почвы доля S. capillata с 2015 по 2018 г. составляет 4-8 % и только в 2019 г. она увеличилась до 30,1 %. Подавление особей S. capillata связано с высокой конкурентной способностью Elytrigia repens (L.) Nevski, корневища которого попали на отвал вместе с ПСП из буртов. В контроле поселение S. capillata отмечено на 4-5-й год за счет семян, пересевающихся с опытных вариантов.

Проведена оценка изменения численности анаэробных микроорганизмов (денитрифицирующие, сульфат- и железоредуцирующие) по числу КОЕ в грунтах и грунтовых водах, загрязненных нефтепродуктами, при проведении биоремедиационных мероприятий. Выявлено, что в исследуемой геологической среде численность психрофильных анаэробных микроорганизмов на порядок выше, чем соответствующих эколого-трофических мезофильных групп. Чувствительность психрофильных микроорганизмов к внесению соединений, содержащих азот, фосфор и калий, существенно выше. При внесении минеральных элементов питания в зону загрязнения численность психрофильных микроорганизмов изменялась значительнее как в положительную, так и в отрицательную сторону. При обработке грунтов зоны аэрации численность анаэробных микроорганизмов снизилась, а аэробных углеводородокисляющих и аммонифицирующих микроорганизмов увеличилась на один порядок и составила 10⁶ КОЕ/г и 10⁶-10⁷ КОЕ/г соответственно. При внесении удобрений в грунтовые воды численность анаэробных микроорганизмов увеличивалась на 1-4 порядка, численность денитрифицирующих достигала 10⁵ КОЕ/мл, сульфатредуцирующих - 10³-10⁴ КОЕ/мл, железоредуцирующих - 10²-10³ КОЕ/мл. Обнаружено, что в грунтовых водах одновременно с увеличением численности изменялись химические показатели, свидетельствующие об интенсификации разложения нефтепродуктов. В частности, наблюдали увеличение концентрации ионов аммония и нитрата, обусловленное разложением нефтепродуктов, нитрификацией и денитрификацией, а также изменение концентрации ионов гидрокарбоната и сульфата, обусловленное сульфатредукцией.