Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
Проведено исследование компонентов водной экосистемы нижнего течения р. Вычегды. За вегетационный период 2022 г. было обнаружено 234 вида фитопланктона, относящихся к 8 отделам, и 45 видов зоопланктона, относящихся к 3 таксономическим группам, а также 6 видов рыб. Был получен материал по 150 личинкам и малькам уклейки и ерша. Показатель коэффициента использования кормовой базы (КЕ) для фитопланктона составил в среднем 0,033, для зоопланктона – 0,11. Коэффициент усвоенной пищи зоопланктоном (К3) соответствовал в среднем 0,348 (34,8%), аналогичный показатель для рыб-планктонофагов не превышал 0,3 (30%). Кормовые коэффициенты фитопланктона и зоопланктона для нижнего течения р. Вычегды в среднем составили 30 и 9 соответственно. Таким образом, кормовые коэффициенты, рассчитанные нами в вегетационный сезон 2022 г., близки к зональным для Северного рыбохозяйственного бассейна. Результаты исследований могут быть использованы для разработки мер по сохранению водных биоресурсов и среды их обитания.
Ключевые слова: река Вычегда, кормовой коэффициент, коэффициент использования кормовой базы, коэффициент усвоенной пищи, фитопланктон, зоопланктон
В статье приведены результаты исследований травянистых растительных сообществ Байкальской котловины со значительным участием диазотрофной цианопрокариоты Nostoc commune. Установлены особенности почвенно-растительного покрова. Выявлен состав видов водорослей и цианопрокариот, обитающих в почвах и на их поверхности. Отмечено преобладание цианопрокариот и зелёных водорослей. Определены показатели биомассы макроскопических талломов ностока, формирующихся в условиях горной и настоящих степей. Вид формирует здесь невысокую биомассу (около 2 г/м2), сопоставимую с таковой ряда засушливых территорий Азии. Показаны различия состава альгоцианокомплексов, функционирующих в разных почвенно-растительных условиях относительно небольшой по площади территории исследований. Установлены особенности количественного развития N. commune во времени и пространстве.
Ключевые слова: степи, разнообразие почвенных водорослей и цианопрокариот, Nostoc commune, юго-западное побережье озера Байкал, физико-химические свойства почв
Статья опубликована в № 3 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-172-184
Просмотров: 3
Лиофилизированные микроорганизмы как основа биочувствительного элемента БПК-биосенсора
Н.Ю. Юдина, Т.Н. Козлова, М.Г. Зайцев, В.А. Самойленко, С.В. Алфёров
Раздел: Экотоксикология
Разработаны и апробированы биосенсоры для определения биохимического потребления кислорода (БПК) на основе лиофилизированных бактерий Paracoccus yeei ВКМ В-3302 и дрожжей Debaryomyces hansenii ВКМ Y-2482. Использование лиофилизированной формы микроорганизмов позволяет перейти на новый формат анализа – применение легкозаменяемых биочувствительных элементов с коротким сроком эксплуатации, что облегчит внедрение БПК-биосенсоров в лаборатории экологического мониторинга, занимающиеся рутинным определением БПК по методике, основанной на 5-ти суточной инкубации проб. Биосенсоры характеризуются высокой чувствительностью (нижняя граница определения БПК5 0,5 мгО2/дм3), сходимостью результатов (4,5%), позволяют анализировать пробы воды, отнесённые к категории «чистые» (диапазон БПК5 0,05–0,5 мг/дм3), и получать результаты с высокой корреляцией (R=0,9951) к стандартному методу.
Камышовая жаба (Epidalea calamita) широко распространена в Европе, однако повсеместно сокращает свою численность, особенно на севере и востоке ареала. В работе представлены результаты изучения влияния начальной плотности посадки на выживаемость, длительность развития и размеры личинок E. calamita в лабораторных условиях. Использовали контейнеры с одинаковой площадью дна (1092 см2), но с разным уровнем воды (14 и 28 см). Молодь выращивали при разной плотности посадки на единицу объёма воды (1–3 экз./л) и единицу площади дна (82,4–494,5 экз./м2). При всех вариантах выращивания личинки имели очень высокую выживаемость (90,7–100,0%). С повышением плотности на единицу объёма воды и на площадь дна длительность личиночного
развития увеличивалась. Наблюдалась отрицательная корреляция размеров тела с начальной плотностью посадки личинок на объём воды (r=-0,52) и на площадь дна (r=-0,62). На длительность личиночного развития и длину тела молодых жаб плотность посадки личинок на площадь дна оказывала значимо большее влияние, чем плотность на единицу объёма воды. Авторы отмечают, что в лабораторных условиях целесообразно выращивать личинок E. calamita при максимальной плотности посадки (3 экз./л и 494,5 экз./м2), так как это позволяет получать большее количество молодых жаб.
Исследованы таксономическая структура, количественное развитие зообентоса и зоопланктона двух малых рек – притоков р. Кобры (бассейн р. Волги), участки которых расположены в пределах национального парка «Койгородский». В составе донной фауны обнаружено 87 видов и таксонов более высокого ранга беспозвоночных, среди которых наиболее разнообразными были ручейники (21), подёнки (21), веснянки (13) и олигохеты (12 видов). Выявлены три редких вида из отрядов подёнок, веснянок и стрекоз. Количественное развитие зообентоса сопоставимо со средними показателями для рек Вятского бассейна и обусловлено доминированием хирономид. В биомассе ведущую роль играли пиявки, моллюски и личинки амфибиотических насекомых. Зоопланктон в реках в период исследований представлен 28 таксонами. В планктонной фауне преобладали коловратки и веслоногие раки. В начале вегетационного сезона планктонные сообщества отличались низким видовым разнообразием и количественным развитием. В июле, в период летней межени, зоопланктон был более разнообразен, по численности доминировали коловратки, биомассу образовывали веслоногие раки.
Ключевые слова: национальный парк, малые реки, фауна, водные беспозвоночные, гидрохимия
Статья опубликована в № 3 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-210-216
Просмотров: 10
Фосфатмобилизующие микроорганизмы сельскохозяйственных растений аридных экосистем Астраханской области
Недостаток фосфора в сельскохозяйственных почвах отрицательно сказывается на продуктивности и урожайности сельскохозяйственных культур. Фосфорные удобрения широко используются для повышения урожайности
во всём мире. Следовательно, существует острая необходимость в увеличении доступного для растений фосфора в почве с использованием осуществимых экологически безопасных технологий. Выделение и скрининг штаммов с повышенной фосфаторастворяющей активностью являются необходимыми этапами исследований по интенсификации фосфорного питания растений путём предпосевной инокуляции семян эффективными микроорганизмами. Из ризосферы и ризопланы сельскохозяйственных растений аридных экосистем Астраханской области выделено 50 изолятов микроорганизмов (49 бактериальных и 1 дрожжевой). Бактериальные изоляты морфологически представлены грамположительными спорообразующими (3 шт.) и неспорообразующими (43 шт.) палочками и кокками (3 шт.). Предварительный скрининг солюбилизации фосфатов изолятами на твёрдых питательных средах выявил группу из 6 изолятов, обладающих максимальной удельной фосфатмобилизацией (значения коэффициента удельной фосфатмобилизации Кr составили 2,0–6,9 ед.) и способностью понижать рН среды. Определение динамики содержания подвижных фосфатов позволило выявить изолят, способный поддерживать количество свободного фосфора в среде до 6 мкмоль/мл и понижать рН среды до уровня 4,73. Изученный изолят возможно рекомендовать в качестве основы биологического препарата по оптимизации минерального питания растений.
Ключевые слова: аридные экосистемы, микроорганизмы ризосферы и ризопланы, солюбилизация фосфатов
Статья опубликована в № 3 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-107-114
Просмотров: 3
Влияние катионоактивного, анионоактивного и неионогенного поверхностно-активных веществ на почвенные олигохеты Eisenia fetida andrey (Bouche, 1972)
Изучено действие основных типов поверхностно-активных веществ (ПАВ) на дождевых червей Eisenia fetida andrei (Bouche, 1972). Тест-реакциями червей при этом служили выживаемость и поведенческая реакция предпочтения-избегания. Дождевые черви избегали додецилсульфат натрия при его содержании от 0,02 г/кг почвы, цетилтриметиламмония бромид – от 0,1 г/кг, твин-80 – от 30 мл/кг. Гибель 100% особей происходила при концентрации додецилсульфата натрия 0,001; 0,01 и 0,02 г/кг на 30-е сут, в присутствии 0,1 г/кг – на 25 сут, а при 1 г/кг – уже через 2 сут эксперимента. Цетилтриметиламмония бромид вызывал гибель всех червей на 30 сут опыта – при содержании 0,001 и 0,01 г/кг, на 25 сут – при внесении 0,1 г/л, на 5 сут – 0,5 г/кг, и уже на 2 сут опыта – при 1,0 г/кг. В присутствии 0,1; 1 и 10 мл/кг твина-80 отмирание 100% особей червей наступало на 30 сут инкубирования, при добавлении 20 и 30 мл/кг – на 20 сут, при 50 мл/кг ПАВ – на 10 сут опыта. Полученные результаты позволили выстроить следующий ряд токсичности (как в пересчёте на г/л, так и в пересчёте на г/моль) испытуемых ПАВ для дождевых червей (по возрастанию степени токсичности): твин-80 (неионогенный ПАВ) – цетилтриметиламмония бромид (катионоактивный ПАВ) – додецилсульфат натрия (анионоактивный ПАВ).
Исследования, направленные на поддержание высокой продуктивности и стабильности искусственных экосистем, воспроизводящих процессы естественных ценозов, актуальны и интересны. Эффективным представляется включение в модельные системы, направленные на получение продукции, участвующих в переработке растительных отходов звеньев – редуцентов и детритофагов. В качестве такого звена перспективно использование дождевых червей, которые, наряду с утилизацией органики, обогащают субстраты микробиотой, в том числе с антагонистической и ростостимулирующей активностями. Цель данного исследования – оценка перспективности предварительной биоконверсии пшеничной соломы высшими базидиальными грибами пилолистником тигровым (Lentinus tigrinus) и вёшенкой
устричной (Pleurotus ostreatus) для увеличения продуктивности растений салата. Работа проведена в лабораторных условиях с модельными системами, состоящими из субстрата (торф, навоз крупного рогатого скота и пшеничная солома с биоконверсией и без), дождевых червей (Eisenia fetida) и растений салата (Lactuca sativa var. crispa сорт Кредо). По окончанию экспериментов оценивали листовую площадь, массу каждого растения (сырую и сухую), продуктивность растений салата, содержание основных биогенных элементов в растительной ткани и субстрате. Учитывали количество и массу взрослых червей, количество ювенильных червей, количество коконов и выход копролита. Установлено наличие значительного фитотоксичного эффекта при внесении соломы в субстрат. Включение в субстрат переработанной базидиомицетами соломы (10%) оказывало благоприятное действие на состояние популяции червей. Выращивание салата на субстратах с биоконвертированной соломой при интродукции дождевых червей увеличивало содержание основных биогенных элементов в растениях. Интродукция червей способствовала значимому снижению фитотоксичности субстратов. Таким образом, можно рекомендовать включение отходов грибоводства (субстраты после получения плодовых тел), в системы продукции зелёныхкультур совместно с интродукцией в субстрат червей.
Статья опубликована в № 3 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-082-091
Просмотров: 6
Климатические изменения годового стока рек Северного Приохотоморья
В.Е. Глотов, М.В. Ушаков
Раздел: Экология и климат
Цель данной работы – оценить происходящие климатические изменения годового стока рек Северного Приохотоморья. Ранее был проведён анализ пространственно-временных колебаний годового стока рек Магаданской области по рядам стока, которые заканчивались 2004 г., и климатических изменений речного стока не было выявлено. В настоящей же работе анализируемые ряды заканчиваются данными за 2019 г., что позволило сделать уже другие выводы. В работе использованы ряды наблюдения за речным стоком на восьми гидрологических постах. Методом гидрологической аналогии эти ряды были приведены к многолетнему периоду путём восстановления погодичных значений. Таким образом, анализу были подвержены ряды годового стока за 1958–2019 гг. Методом исследования явился анализ временных рядов стока на наличие однородности по среднему (критерий Стьюдента), а также спектральный анализ. Сравнение среднемноголетних значений слоёв стока за два периода (1958–2000 гг. и 2001–2019 гг.) показало, что «норма» увеличилась на 5–37%. Надо заметить, что согласно критерию Стьюдента с уровнем значимости 5% эти изменения не случайны. О наличии тренда в многолетних колебаниях водности свидетельствует и временной ход динамической средней годового стока. Анализ исходных рядов стока позволил сделать вывод, что увеличение годового стока вызвано климатическими изменениями, главным образом, ростом количества осадков. Не исключено, что увеличение стока происходит и за счёт оттаивания льда в толще многолетнемёрзлых пород. Обратим внимание на то, что при потеплении климата увеличиваются потери влаги на эвапотранспирацию, прежде всего за счёт прироста древесно-кустарниковой растительности. Причём на больших водосборах этот эффект более заметен. В многолетних колебаниях годового стока выявлена 6-летняя цикличность. Эти колебания, скорее всего, представляют собой нестационарный сложный Марковский процесс. Результаты настоящей работы будут полезны при проведении гидрологических расчётов, составлении долгосрочных и сверхдолгосрочных прогнозов стока, изучении экосистем река – море.
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
В работе анализируется распределение числа следов амурского тигра в муниципальных образованиях Приморского
края по наблюдениям, полученным в период единовременного зимнего учёта, организованного Тихоокеанским институтом географии Дальневосточного отделения РАН в 2005 г. Эта задача связана с необходимостью подсчёта численности зверей по следам его жизнедеятельности. По исходным данным была сформирована выборка для анализа множества следов с целью выделить области пересечения различных районов обитания тигра в Приморском крае. Для выявления их пересечений карта муниципальных образований Приморского края была представлена в виде плоского графа, и методами теории графов был разработан рекуррентный алгоритм выделения тигриных кластеров. По ним территория Приморского края разбита на северную, центральную, южную и юго-западную зоны, имеющие пересечения. Подсчитано общее число следов в пересекающихся соседних зонах с целью выявления возможных миграций тигров между ними.
Ключевые слова: тигриные кластеры, планарные графы, число следов, зоны влияния
Статья опубликована в № 3 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-020-028