О.П. Полянский1, В.А. Симонов1, О.В. Королева2, А.В. Прокопьев2 А.В., Бабичев1, А.В. Котляров1, А.Н.Семёнов1 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия 2Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677980, Якутск, просп. Ленина, 39, Россия pol@igm.nsc.ru Дополнительные материалы_1 Дополнительные материалы_2
В работе представлены результаты исследований базитовых интрузивных тел среднепалеозойского Вилюйского палеорифта (восток Сибирской платформы). Приведены геохимические данные для базитовых силлов, вскрытых скважинами в дайковых поясах рифта, обсуждены авторские данные о времени формирования силлов и даек. Изучены расплавные включения в минералах из дайки долеритов Вилюйско-Мархинского дайкового пояса, расположенного на северо-западном плече Вилюйского палеорифта. Данные по составам гомогенных стекол расплавных включений в минералах дали возможность установить РТ-параметры мантийных источников базитовых расплавов, ответственных за формирование габбро-долеритов Вилюйского рифта. Установлено два уровня генерации базитовых расплавов: в интервалах 95–65 км при 1480–1400°С и 55–45 км при 1360–1320°С. Кристаллизация расплавов происходила на небольшой глубине 12 – 4 км при снижении температуры от 1185ºС до 1125ºС. Двухуровневое положение очагов генерации базитовых расплавов, а также неоднородность химического состава расплавных включений и их минералов-хозяев позволяет объяснить наличие двух импульсов девонского базитового магматизма. Разработанная численная термомеханическая модель подъема магмы при плавлении мантийной литосферы над плюмом подтверждает данные о наличии двух очагов под основанием коры и на границе шпинелевых-гранатовых перидотитов, а также двухэтапный характер девонского магматизма.
В.М. Ефимов1,2,3,4, В.Ю. Ковалева1, А.А. Поздняков1, Ю.Н. Литвинов1 1Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия v_kov_65@mail.ru 2Томский государственный университет, Томск, Россия 3Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия 4Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: морфотипы m1, таблица сопряженности, билатеральная асимметрия, энтропия, каппа Коэна, факторы среды, 2B-PLS-анализ
Страницы: 747-759
С морфогенетических позиций проанализирована билатеральная асимметрия морфотипов m1 полевки-экономки Alexandromys oeconomus Pallas, 1776 из разных частей ареала. В работе использован материал из коллекции Института систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск. Всего исследовано 2314 пар морфотипов m1 на левой и правой ветвях нижней челюсти полевок. Выявлено 17 различных морфотипов и 70 их различных сочетаний, из них 13 - симметричных, 57 - асимметричных. Данные по билатеральной асимметрии морфотипов для каждой выборки представлены в виде квадратных таблиц сопряженности. На основании этих таблиц вычислены информационно-энтропийные параметры выборок, в соответствие которым поставлены экогеографические факторы среды обитания. Обе матрицы после стандартизации обработаны 2B-PLS-методом. Результат показал наличие двух значимых направлений сопряженной изменчивости информационно-энтропийных параметров выборок и экогеографических факторов среды. Первое направление - широтное, связано с уменьшением у северных (таймырских) выборок полевки-экономки шенноновской энтропии и флуктуирующей асимметрии. В совокупности это свидетельствует о высокой степени морфогенетической устойчивости исследованных северных выборок по сравнению с южными. Второе - долготное направление - высоко коррелирует с увеличением высоты над уровнем моря в направлении “запад - восток” и сопровождается уменьшением значений коэффициента Коэна, шенноновской информации и увеличением флуктуирующей асимметрии. Это свидетельствует о более низкой степени морфогенетической устойчивости восточных выборок по сравнению с западными. Используемый нами подход дополняет классическую концепцию “эпигенетического ландшафта” возможностью учитывать влияние среды, что представляется важным при практическом использовании показателей асимметрии для оценки “здоровья среды”, в особенности при определении естественного природного фона для популяций “экологической периферии” ареала.
Э.С. Фомин1, Т.И. Фомина2 1Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@bionet.nsc.ru 2Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия fomina-ti@yandex.ru
Ключевые слова: изменение климата, фенологические тренды, экологические группы, многолетники, Западная Сибирь
Страницы: 760-772
Обсуждаются результаты 20-летнего исследования (1996-2015) фенологии 78 видов многолетних растений в условиях западносибирской лесостепи. На фоне рассчитанных метеорологических трендов теплого сезона года в Новосибирске проанализировано смещение времени фенологических событий у отдельных видов и экологических групп путем построения линейных трендов. Установлено, что сроки начала вегетации у подавляющего большинства многолетников запаздывали (+3 … +7 дней), а сроки окончания вегетации изменились неодинаково (-4 … +1), при этом длительность вегетации уменьшилась во всех группах. Продолжительность префлорального периода существенно сократилась (-6 … -9 дней) за счет более позднего начала вегетации и более раннего начала цветения (-1 … -2 дня). Тренды плодоношения различались по направлению и величине. Темпы сезонного развития видов в целом ускорились за рассматриваемый период. Тренды описывают 6-32 % изменений фенологических событий в экологических группах.
М.В. Маслов1, М.Н. Литвинов2, Е.А. Литвинова3, Т.О. Маркова1 1Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток, Россия nippon_mvm@mail.ru 2Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия mniitvinov@rambler.ru 3Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования “Международная ветеринарная академия”, Дзержинский, Россия litvinovakat@mail.ru
Ключевые слова: кабарга, соболь, заяц, хищник, жертва, зимний маршрутный учет, следовая активность, следовые учеты, численность, Уссурийский заповедник
Страницы: 832-838
Обобщены данные 45-летних наблюдений за изменениями численности кабарги в Уссурийском заповеднике. Анализ зимних маршрутных учетов позволил выявить возможную зависимость этого процесса от появления “нового хищника” - соболя. Снижение численности кабарги в заповеднике произошло параллельно с нарастанием численности соболя и снижением численности альтернативных источников питания для средних и мелких хищников. С начала 2000-х годов до настоящего времени численность кабарги в заповеднике находится на уровне “присутствия” вида в фауне.
А.Ю. Левых1, Д.В. Черных2, Д.В. Золотов2, Р.Ю. Бирюков2 1Научный центр изучения Арктики, Салехард, Россия aljurlev@mail.ru 2Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия chernykhd@mail.ru
Ключевые слова: грызуны, насекомоядные, ландшафтная катена, разнообразие, устойчивость
Страницы: 839-853
Изучены видовой состав и структура населения мелких млекопитающих северотаежного ландшафта Надымских сопок с акцентом на катенарные закономерности внутриландшафтной дифференциации. В разных частях ландшафтной катены северо-западной экспозиции (на плакоре, в седловине, на склоне, в пойме) выявлено пять видов мелких млекопитающих (Cl. rutilus, S. caecutiens, S. araneus, A. oeconomus, E. sibiricus), типичных для подзоны северной тайги Западной Сибири. Абсолютным численным доминантом во всех местоположениях катены и в ландшафте в целом является вид лесных полевок Cl. rutilus, остальные виды содоминируют в отдельных местоположениях, кроме S. araneus, которая обычна только на плакоре. В целом по району исследования и в местоположениях верхней части катены ядро сообществ мелких млекопитающих образуют Cl. rutilus и S. caecutiens. Вдоль вектора склона - от плакора к пойме, постепенно снижается общее обилие мелких млекопитающих и обилие доминирующего вида. Во всех позициях ландшафтной катены присутствует оседлое размножающееся население мелких млекопитающих. Состав, структура и параметры сообществ мелких млекопитающих меняются вдоль склона в соответствии с изменениями в характере залесения территории, характере увлажнения, в видовом богатстве растений, структуре растительности, микрорельефе. Сообщества мелких млекопитающих всех местоположений катены и всего района исследования характеризуются невысокими показателями разнообразия, выравненности и устойчивости, высоким показателем доминирования, обусловленными суровыми природно-климатическими условиями, но в целом имеют ненарушенную структуру, характерную для естественных сообществ субарктических ландшафтов, что служит признаком их стабильности.
В.А. Голубцов1, А.А. Черкашина1, Ю.В. Вантеева1, Н.Н. Воропай1,2, С.М. Турчинская3 1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия tea_88@inbox.ru 2Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия 3Институт географии РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: экология почв, Оґ13С, оборот углерода, юго-западное Прибайкалье
Страницы: 854-871
Представлен анализ внутрипочвенных и пространственных вариаций состава стабильных изотопов углерода органического вещества почв для выявления основных факторов, определяющих динамику органического углерода в горно-котловинных условиях Прибайкалья. Органическое вещество исследуемых почв характеризуется значениями δ13С от -29,6 до -24,9 ‰. Изменения значений δ13С в высотном профиле хорошо соотносятся со сменами ландшафтов и отражают влияние климатических факторов на дискриминацию13С в ходе фотосинтеза С3-растений. Наиболее тяжелым составом стабильных изотопов углерода характеризуются почвы подгольцовых и степных ландшафтов. В таежных почвах наблюдается снижение доли тяжелых изотопов. Анализ различий интенсивности оборота углерода, выраженной через наклон линейной регрессии (β) значений δ13С от содержания общего углерода в почве, изменяющихся с глубиной, дает основание предполагать сниженную интенсивность оборота углерода в почвах степей и подгольцового пояса в силу лимитированности данных почв по условиям влаго- и теплообеспеченности соответственно. В условиях таежных ландшафтов при более благоприятном соотношении температур и увлажнения динамика органического вещества почв контролируется преимущественно качественным составом опада и доступностью азота.
А.Е. Силина1, Н.Н. Сущик2,3, М.И. Гладышев2,3, Е.М. Курина4, А.А. Колмакова2, Д.Г. Селезнев5 1Заповедник “Белогорье”, Борисовка, Россия allasilina@list.ru 2Институт биофизики СО РАН, ФИЦ “Красноярский научный центр СО РАН”, Красноярск, Россия 3Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 4Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия 5Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия
Ключевые слова: амфибиотические насекомые, вылет, бассейн Верхнего Хопра, бобровый пруд, перенос вещества и энергии, разнообразие, биогенные элементы, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК)
Страницы: 872-892
В статье представлены результаты исследований вылета амфибиотических насекомых из старого бобрового пруда на р. Южной заповедника “Приволжская лесостепь” в бассейне Верхнего Хопра. Для насекомых из 34 семейств и 8 отрядов приводятся показатели численности, биомассы, частоты встречаемости, указаны сроки их вылета из разных участков пруда. Выявлены доминирующие и массовые виды - хирономиды Paramerina cingulata (Walk.), Cricotopus silvestris (F.), мокрецы Bezzia bicolor (Mg.), хаобориды Chaoborus flavicans (Mg.) и поденки Cloeon inscriptum (Bgtss.). Интенсивность вылета насекомых 12,10 экз./м2 в сутки, среднесуточный перенос биомассы 49,23 мг/м2 в сутки. Проведен анализ жирнокислотного состава и содержания основных биогенных элементов в имаго амфибиотических насекомых. Приводятся результаты расчетов переноса энергии и вещества, в том числе биогенных элементов и полиненасыщенных жирных кислот, при вылете насекомых из различных отрядов (Ephemeroptera, Odonata, Trichoptera и Diptera) в прилегающие наземные экосистемы. Перенос сырой биомассы из воды на сушу составил 7,385 г/м2 в год, в сухом весе - 2,216 г/м2 в год; перенос основных биогенных элементов: углерода - 1,21 г/м2 в год, азота - 0,25 г/м2 в год, фосфора - 0,03 г/м2 в год; перенос ПНЖК - 24,16 кг/км2 в год.
М.Ю. Скопина1, Е.В. Кузнецова1,2, Д.Б. Косолапов1,3 1Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия skopina@ibiw.ru 2Лаборатория “AquaBioSafe”, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия 3Череповецкий государственный университет, Череповец, Россия
Ключевые слова: гетеротрофный бактериопланктон, размерно-морфологические группы, численность, биомасса, взвешенные частицы, средняя и нижняя Обь
Страницы: 893-907
Бактерии выполняют важные и разнообразные функции в экосистемах крупных рек. В среднем и нижнем течении р. Оби в районах городов и населенных пунктов определяли уровень количественного развития и изучали характер пространственного распределения гетеротрофного бактериопланктона и его размерно-морфологических групп. Вода реки характеризовалась высоким содержанием взвешенных частиц (в среднем (2,22 ± 0,21) × 106 мл-1), к которым была прикреплена значительная часть бактерий: в среднем 41,5 % их общей численности и 35,7 % биомассы. Установлено, что концентрация взвешенных частиц и электропроводность воды находятся среди главных факторов, влияющих на количественное развитие и структуру бактериопланктона. Существенное возрастание его количества, в основном за счет мелких одиночных клеток, зарегистрировано ниже впадения в р. Обь ее крупнейшего притока - Иртыша, и расположенного на его берегах г. Ханты-Мансийска. На этом участке Оби средние значения численности и биомассы бактериопланктона составляли (6,87 ± 4,99) × 106 кл/мл и 142 ± 13 мг С/м3 соответственно, что в 1,6-1,7 раза выше, чем в зонах влияния других городов. Пространственное распределение гетеротрофного бактериопланктона в р. Оби определяется главным образом динамикой водных масс, а также влиянием притоков и городов.
Представлены результаты восьмилетнего изучения популяции Platanthera bifolia (L.) Rich. (Orchidaceae) на северной границе ее ареала (Республика Коми, северо-восток европейской части России). Выявлена отрицательная корреляционная связь между размерами листьев этого вида и осадками в начале текущего вегетационного периода. На число цветков и их размеры влияют погодные условия августа предыдущего вегетационного периода. Достоверных различий в высоте растений и длине соцветий по годам не обнаружено. Численность исследуемой популяции высокая для этого вида (400 растений), на нее оказывает негативное влияние недостаток увлажнения в предыдущем году. Наблюдения над закартированными особями позволили выявить длительность нахождения растений в разных фазах онтогенеза. Онтогенетические спектры изученной популяции соответствуют базовому спектру вида, в отдельные годы наблюдается доминирование ювенильных особей, что связано с волнами возобновления, характерными для вида. На эффективность опыления не влияет число цветков в соцветии или их размеры, она связана с уровнем влагообеспеченности территории. Семена P. bifolia (0,60 × 0,13 мм) на изучаемой территории мельче, чем в южных частях ареала этого вида. Выявлены достоверные отличия в размере семян в разные годы исследования, основное влияние на них оказывают погодные условия июля. Обнаружена тенденция увеличения объема воздушного пространства в семени в более влажные годы, что способствует их лучшему распространению при неблагоприятных погодных условиях. Реальная семенная продуктивность P. bifolia варьирует по годам от 25,4 до 40,8 тыс. семян, данный показатель связан с уровнем влагообеспеченности текущего вегетационного периода. Присутствие ювенильных особей (18,3-51,8 %) во все годы изучения свидетельствует об успешном семенном возобновлении в данной популяции. Число ювенильных особей коррелирует с уровнем увлажнения предыдущего вегетационного периода.
Е.В. Федосеева1, Ю.Д. Сергеева2, В.Д. Волкова2, Д.И. Стом3,4, В.А. Терехова2 1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия elenfedoseeva@gmail.com 2Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия 3Байкальский музей СО РАН, Листвянка, Россия 4Сургутский государственный университет, Сургут, Россия
Ключевые слова: загрязнение почвы, патогены, антагонизм, метод встречных культур, эффективные концентрации, гормезис
Страницы: 921-935
Известные факты повышения доли фитопатогенных форм микромицетов в почвах, загрязненных тяжелыми металлами (ТМ), делают актуальными исследования механизмов их резистентности, что важно для выбора эффективных средств борьбы с возбудителями болезней растений. Не менее актуальными и нуждающимися в изучении остаются вопросы взаимодействия металл-резистентных фитопатогенов с непатогенными видами на фоне загрязнения. В лабораторных экспериментах с чистыми культурами четырех видов грибов (фитопатогенные штаммы Alternaria alternata и Fusarium oxysporum и непатогенные Trichoderma harzianum и Clonostachys rosea) исследовали резистентность к катионам Cu, Zn, Pb, по отдельности добавленных в питательную среду с разным содержанием доступного углерода (сахарозы). Измеряли рост колоний, активность спорообразования и накопление биомассы. Рассчитывали эффективные концентрации, приводящие к 50%-му ингибированию параметров роста, - EC50. Исследуемые грибы проявляли различную устойчивость к ТМ. T. harzianum и C. rosea были более устойчивы к Zn и Pb при любом содержании доступного углерода. Наиболее устойчивы к Cu были пары A. alternata - C. rosea и T. harzianum - C. rosea на средах с меньшим и большим содержанием углерода соответственно. При этом для всех грибов Zn и Pb оказались менее токсичны, чем Сu. Антагонистическая активность, оцененная методом встречных культур на средах с добавлением ТМ, зависела как от ростовых характеристик, так и от выявленной устойчивости вида к ТМ. Активность быстрорастущего T. harzianum как территориального антагониста стимулировалась внесением Zn и Pb. Медленнорастущий C. rosea проявлял конкурентоспособность благодаря высокой устойчивости к ТМ. Сделан вывод о необходимости учета видовой устойчивости к ТМ для прогноза развития взаимоотношений патогенных и непатогенных видов в грибных сообществах на фоне загрязнения почвы.