Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2022 номер 6

Изучали сообщества напочвенных жесткокрылых (жужелиц и чернотелок) (Coleoptera: Carabidae et Tenebrionidae) горных котловин Алтая (Курайская и Чуйская) и Тувы (Улуг-Хемская и Убсу-Нурская, в последней исследованы засушливый западный и более гумидный восточный сектор). Сборы проводились в одних и тех же местообитаниях с интервалом примерно в 60 лет: в 1962-1963 и 2018-2020 гг. Проанализированы изменения климата за этот период. В целом климат характеризуемых степных котловин сохранил черты резко-континентального с отрицательными среднегодовыми температурами, дефицитом влаги и высокой частотой колебаний всех параметров. Во всех регионах наблюдается повышение среднегодовых температур, а в последние 10-20 лет - и годового количества осадков, наиболее сильно - в Улуг-Хемской котловине, создавая предпосылки к снижению аридности экологических условий. За 60 лет динамическая плотность жуков изученных таксонов изменилась в несколько раз, иногда более чем на порядок. При этом плотность представителей более ксерофильного семейства чернотелок упала, а более мезофильных жужелиц - возросла. При сравнении доли чернотелок в населении различных местообитаний в 1960-е годы с их долей в 2018-2020 гг. практически во всех случаях наблюдается резкое, в несколько раз, снижение их участия в сообществах. В котловинах Тувы становится больше видов жужелиц, имеющих более северное или более широкое (полизональное и/или транспалеарктическое) распространение. Такие виды встречаются как в регионах с гумидным, так и с аридным климатом. Эти изменения видовых композиций и сообществ герпетобионтных жуков могут отражать смягчение климатических условий из-за некоторого увеличения количества осадков в изученном регионе. Средние значения индексов видового разнообразия и выравненности не отличаются в целом для состояний экосистем “прежде” и “теперь”. Также нет статистически значимых отличий и для общего видового богатства и общей численности. Зато заметны межгодовые различия для некоторых индексов разнообразия, рассчитанных для экосистем Алтая в 2018 и 2020 гг. Это может говорить о том, что различия между общими показателями разнообразия сообществ герпетобионтных жесткокрылых в сухие и влажные годы перекрывают многолетний тренд, вызванный изменениями климата, и популяции видов, обладающих различными жизненными стратегиями в сообществах, быстро отвечают на эти изменения без потери общей структурной сложности животного населения.

Проанализированы экологические закономерности ландшафтной дифференциации фауны и населения птиц северной тайги Средней Сибири на высотах 100-1000 м над уровнем моря. В 2002-2020 гг. обследованы равнинное левобережье бассейна р. Лены и низкогорные районы плато Путорана и Вилюйского плато. Использован метод маршрутного учета на трансектах неограниченной ширины. Высока общность таксономической структуры и видового состава гнездовой авифауны, насчитывающей 156 видов. Ряд видов ( n = 14) впервые зарегистрирован на гнездовье на удалении 100-250 км от известных границ ареалов. Таксономическая структура гнездовой авифауны соответствует зональным и ландшафтным особенностям тайги Северной Азии с доминированием видов из отрядов воробьеобразных, ржанкообразных, гусеобразных, соколообразных, суммарно составляющих 83 %. Авифауна северной тайги Средней Сибири формируется в системе общих зональных и высотно-поясных закономерностей, объединяет виды, экологически связанные с лесной и кустарниковой растительностью, луговыми, водными, горными местообитаниями. Наиболее значимы в формировании авифауны виды сибирского (40 %) типа фауны, бореальной и бореально-гипоарктической зонально-ландшафтной групп (41 %). Средняя плотность населения птиц в северотаежных лиственничниках 261 ос./км², в водно-околоводных местообитаниях - 8,5 ос./1 км береговой линии. В населении птиц лиственничников численно доминируют кукша, весничка, таловка, зарничка, бурый дрозд, вьюрок, обыкновенная чечетка, овсянка-крошка. В числе доминантов водно-околоводных местообитаний 17 видов, в том числе свиязь, чирок-свистунок, речная крачка, перевозчик, фифи, халей, сизая чайка, полярная крачка.

В данной статье рассмотрена реализованная на морфологическом и анатомическом уровне проблема специализации скальных папоротников к воздействию факторов внешней среды. Целью статьи явился анализ анатомо-морфологической структуры равноспорового папоротника Woodsia glabella для выявления ее корреляции с петрофитным образом жизни в высоких широтах. Woodsia glabella - голарктический вид, собран в Республике Коми, в национальном парке “Югыд-ва” в расселинах скал с моховым покровом. На основе исследования установлено, что у этого облигатного петрофита (хазмофита) на разных уровнях организации выявляется взаимосвязь между чертами структуры и экстремальными условиями обитания на сырых скалах. На организменном и органном уровнях это - нанизм спорофитов, позволяющий розеточной короткокорневищной биоморфе занять более теплую приземную экологическую нишу; дерновинная жизненная форма, долго сохраняющиеся черешки вай, защищающие почки от иссушающего воздействия холодных ветров, высоких температур, избыточной инсоляции и транспирации; дерновина участвует и в накоплении собственного гумуса, обеспечивая геофитизацию, в которой важную роль играет бриофилия; перистость вай, увеличивающая общую фотосинтетическую поверхность в условиях вегетации в течение короткого лета; летнезеленый феноритмотип, адекватный климату; тенденция к листопадности и способность переходить к спороношению на ранних фазах онтогенеза при разновременном созревании спорангиев. На клеточно-тканевом уровне - это тонкие пластинки перьев; крупные, содержащие хлоропласты клетки эпидермы с извилистыми антиклинальными стенками; гипостоматичность; гомогенный рыхлый мезофилл; низкие значения сухого веса пластинок; небольшое число относительно крупных устьиц на единице площади; наличие в черешках вай флобафенов, повышающих устойчивость папоротника к меняющимся условиям среды. Это исследование может пролить свет на решение многих вопросов, стоящих перед современной ботаникой: проблемы структурной эволюции растений, в основе которой лежат процессы дифференциации и специализации, диагностику видов, адаптациогенез, учение о жизненных формах и др.

В бассейне р. Хатанга (п-ов Таймыр) сибирская ряпушка Coregonus sardinella рассматривалась как составной элемент ихтиоценоза, но никогда не являлась объектом специального изучения. Как показывают известные опубликованные материалы, ряпушка в бассейне р. Хатанга представлена полупроходными, озерными и озерно-речными формами. Проанализированы особенности размерно-возрастной структуры, плодовитости, миграций и промысла в современных условиях полупроходной формы сибирской ряпушки. За время исследований 2010-2018 гг. в нерестовом стаде полупроходной сибирской ряпушки бассейна р. Хатанга отмечены рыбы длиной 186-364 (в среднем 275) мм и массой 54-442 (в среднем 163) г в возрасте от 5+ до 15+ лет. Самцы незначительно преобладают над самками (57,3 и 42,7 % соответственно). В 2010-2018 гг. индивидуальная абсолютная плодовитость в нерестовой части популяции сибирской ряпушки варьировалась от 4,6 до 36,7 тыс. икринок, составляя в среднем 13,4 тыс. Индивидуальная относительная плодовитость изменялась от 37,5 до 172 шт./г массы тела, в среднем 88,4 шт./г. Уточнили границы основных нерестилищ, которые расположены на участке р. Хета, от ее устья до устья р. Боганида (приток р. Хета, 414 км от устья), и р. Хатанга, на 20-м километре от места слияния рек Хета и Котуй.

Трематоды семейства Plagiorchiidae являются широко распространенными эндопаразитами с жизненным циклом, включающим нескольких хозяев. Впервые исследованы вторые промежуточные хозяева трематод рода Plagiorchis в лесостепной зоне Западной Сибири в бассейне оз. Чаны, где проходят миграционные пути многих видов водных и околоводных птиц - окончательных хозяев этих трематод. Работа выполнена в 2014-2015 гг. в тростниковой зоне оз. Фадиха, которая является местом обитания первых промежуточных хозяев плагиорхид - моллюсков. На предмет экстенсивности и интенсивности трематодной инвазии исследованы обнаруженные в гидробиологических пробах беспозвоночные животные из классов Insecta, Malacostraca и Gastropoda - потенциальные вторые промежуточные хозяева плагиорхид. Метацеркарии (личинки вторых промежуточных хозяев) трематод рода Plagiorchis (P. elegans и P. multiglandularis) найдены только у насекомых из отряда Odonata: наибольшую долю среди зараженных составили личинки стрекоз Sympetrum vulgatum (68 %), далее следовали виды S. flaveolum (18 %), S. sanguineum (9 %) и Aeshna serrata (5 %). Экстенсивность инвазии метацеркарий обнаруженных видов трематод для четырех видов стрекоз в годы исследования варьировалась в диапазоне от 3,3 до 45,5 %, интенсивность инвазии - от 2 до 4 трематод на одну личинку стрекозы. Зараженность метацеркариями увеличивалась с возрастом личинок стрекоз. Выявлена тенденция положительной связи между зараженностью первых (моллюсков) и вторых (личинок стрекоз) промежуточных хозяев. Установлена достоверная связь экстенсивности инвазии личинок стрекоз с плотностью их популяций, которая меняется на протяжении сезона. Сезонные изменения в зараженности стрекоз метацеркариями трематод рода Plagiorchis связаны с фенологией этих насекомых: периоды подъема зараженности регистрировались накануне массового вылета стрекоз, когда численность личинок стрекоз в водоеме предельно высокая, и, наоборот, периоды спада зараженности отмечались после массового метаморфоза стрекоз.

Приводятся оригинальные данные о составе и структуре сообществ Oligochaeta в зоне влияния условно-очищенных сточных вод крупного целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК) (р. Вычегда). Выявлено 40 видов и форм олигохет. Отмечены виды, которые ранее в р. Вычегда были встречены только в прирусловых водоемах и озерах бассейна реки. Для исследованного участка реки, согласно индексам Шеннона (H_N), Пиелоу (E), Симпсона (D_S) и Уиттакера (βw), показано большее видовое разнообразие относительно контрольного. Установлено достоверное увеличение численности и биомассы олигохет по сравнению с участками, расположенными выше по течению. На основании корреляционного анализа между количественными показателями развития олигохет с параметрами среды (тип субстрата, присутствие водорослевых обрастаний, глубина, наличие зарослей макрофитов, химический состав воды), оценки приуроченности видов к биотопу ( F_j) и сопряженности видов ( r_A ) показано, что наиболее достоверным фактором, влияющим на распространение олигохет в зоне исследований, является субстрат. Полученные результаты по оценке разнообразия и распределения олигохет в зоне действия ЦБК подтверждают, что появление техногенных участков с искусственным субстратом вдоль береговой линии приводит к изменениям в составе, разнообразии и количественных характеристиках развития донных организмов.

Дан анализ изменчивости развития растений Scutellaria baicalensis Georgi (Lamiaceae), cобранных из естественных мест произрастания (Забайкальский край, Амурская область, Приморье) и выращенных в одинаковых условиях культуры (г. Новосибирск). Установлено, что у S. baicalensis в новых условиях произрастания сохраняются межпопуляционые различия по морфологическим характеристикам и срокам наступления фенофаз, выработанные в природе. Анализ данных показывает существование достоверных различий ( t > 3) между степными Забайкальскими и лесной Приморской ценопопуляциями (ЦП) по высоте растений, числу пар листьев, числу побегов как в природе, так и при интродукции. Период цветения у Забайкальских ЦП наступает раньше по сравнению с Приморской ЦП как в природе, так и в культуре. У Забайкальских ЦП в культуре особи зацветают в начале июля. У Приморской ЦП период цветения начитается в конце июля - августе, растянут срок созревания семян, особенно в первые годы интродукции. Можно допустить формирование степных Забайкальских и лесных Приморских экотипов.

В работе представлены результаты анализа особенностей восстановления древесной растительности после верхового пожара, возникшего в 2010 г. в буково-тисовом лесу на участке “Терменлик” (965 м над уровнем моря) Предгорного Дагестана. Исследования проведены в 2011, 2013, 2018 и 2019 гг. по общепринятой методике [Методы.., 2002]. Ранее такие исследования в Дагестане не проводились. Показаны последовательность и масштабы изменения видового состава, биоморфологических особенностей древесных растений и результаты их конкурентных взаимодействий. В первый год после пожара (2011 г.) обнаружены сеянцы, корневые отпрыски и поросль девяти древесных видов, за последующие два года численность пионерных видов возросла до 23. При этом значения индекса видового богатства оставались очень низкими. По результатам учета в 2019 г. большая часть видов, произрастающих в окрестности (одни раньше, другие позже), проникла на послепожарную территорию. При этом показатель видовой плотности составил 0,75 на площадке с семью видами при численности 86 особей и 1,16 на площадке, где число видов десять, а особей 74. Из общего числа видов (39), произрастающих в несгоревшей части леса, на послепожарном участке отсутствуют 16 видов. В последующие годы при сохранении видового обилия на прежнем уровне (около 800 особей на 800 м²) и увеличении числа видов индекс Манхеника примет значение, равное 1,3. По высоте кроны выделено всего десять групп от 0,5 до 9 м. Группы с размерами особей 4-5 м и выше включают два вида - Populus tremula L. и Salix caprea L., на деревья с размерами до 4 м и ниже приходится по пять видов - Fraxinus excelsior L., Tilia cordata Mill., Сarpinus caucasica Grossh., Fagus orientalis Lipsky, Acer platanoides L. Особое место здесь занимает вид Acer platanoides L., у которого доля растений с низким ростом наибольшая (293 особей) ( P_j 0,369), 95 % особей высотой менее 0,5 м. Благодаря появлению в составе древостоя новых видов семенного происхождения с ускоренным ростом - Populus tremula L., Salix caprea L., Acer campestre L., Fraxinus excelsior L., выдвинуто предположение об изменении сукцессионного тренда и о формировании нового преобразованного промежуточного сообщества без участия основных доминантов коренного леса - Fagus orientalis Lipsky., Carpinus caucasica Grossh., Taxus baccata L., Acer platanoides L.

В работе обобщены результаты полевых исследований по изучению потоков углекислого газа и метана в болотных экосистемах на территории лицензионных участков Салымской группы месторождений (Ханты-Мансийский АО). Наибольшие удельные потоки углекислого газа и метана наблюдаются на мезотрофных и эвтрофных болотах, характеризующихся максимальными запасами биомассы. Здесь зарегистрированы значительные отрицательные удельные потоки СО₂ (-1161,6 мгСО₂ м^-2·ч^-1), связанные с фотосинтезом, однако в них же велика и расходная составляющая углеродного обмена (экосистемное дыхание) (более 680 мгСО₂ м^-2·ч^-1). Эмиссия метана достигает 23,9 мгСН₄ м^-2·ч^-1. В олиготрофных болотах в дневное время зарегистрированы удельные потоки СО₂ -400 ÷ -600 мгСО₂ м^-2·ч^-1, а в ночное +160 ÷ +840 мгСО₂ м^-2·ч^-1. Из повышений в олиготрофных болотных комплексах выделяется до 1,1 мгСН₄ м^-2·ч^-1, а с понижений - до 3,9 мгСН₄ м^-2·ч^-1. Большие потоки углекислого газа и метана зарегистрированы с поверхности просек по сосново-кустарничково-сфагновому болоту, где в зависимости от наземного покрова выделение СО₂ может составлять +46 ÷ +480 мгСО₂ м^-2·ч^-1, а эмиссия СН₄ -4,6 мгСО₂ м^-2·ч^-1.

По результатам исследований р. Васюган в июле 2019 и 2021 гг. впервые установлены видовой состав, таксономическая структура, доминирующий комплекс, численность, биомасса и индексы биоразнообразия фитопланктона. Идентифицировано 166 видовых и внутривидовых таксонов водорослей из 8 отделов, основу видового богатства создают зеленые водоросли (отдел Chlorophyta). В доминирующий комплекс фитопланктона входят центрические диатомовые, зеленые водоросли и безгетероцистные цианопрокариоты. Индексы биоразнообразия указывают на высокое видовое богатство, близкую к средней сложности и выравненную структуру фитопланктоценоза. Трофический статус реки соответствует эвтрофной категории вод, качество воды колеблется от 3-го класса “удовлетворительной чистоты” до 4-го класса “загрязненная”.

Проведен анализ фенологического развития 13 таксонов североамериканских кленов за 2013-2020 гг. на базе коллекции Южно-Уральского ботанического сада-института Уфимского федерального исследовательского центра РАН. Установлена сумма положительных, эффективных и активных температур, а также сумма осадков, необходимых для наступления основных фенофаз. Большинство фенофаз зависит от метеоусловий, кроме фаз начала и окончания цветения, созревания плодов - они генетически обусловлены. Этим объясняется большая разница суммы температур и осадков, приходящаяся на начало этих фаз у разных видов. Сумма положительных температур на начало цветения составляет 11-497 °С, количество осадков 33-80 мм, по окончании цветения - 149-722 °С и 43-112 мм соответственно. Количество положительных температур, приходящееся на фенофазу созревания плодов, варьируется от 693 до 2662 °С, сумма осадков к этому времени составляет от 47,5 до 315 мм. Продолжительность вегетации североамериканских кленов в Уфе в зависимости от вида составляет от 140 ( A. tschonoskii ) до 172 (A. rubrum ‘Sommer Red′) дней.

Исследована токсичность донных осадков из отдельных районов зал. Петра Великого с использованием биотестов с эмбрионами и личинками плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis (Agassiz, 1864). На основе расчета интегрального индекса токсичности (ITI) выявлена различная степень ингибирования раннего развития личинок в вытяжках из исследуемых донных осадков. Наиболее неблагоприятные условия отмечены в бух. Горностай (Уссурийский залив, прибрежная зона г. Владивостока) и бух. Козьмина (зал. Находка). В вытяжках донных отложений из этих районов личинки развивались со значительными аномалиями, а величины ITI соответствовали максимальному баллу (ITI = 10). Также высокий уровень аномально развитых личинок выявлен в пробе из бух. Подьяпольского (ITI = 6,08). Результаты исследования подтверждают снижение антропогенной нагрузки на акватории зал. Петра Великого, за исключением локальных районов, примыкающих к активно функционирующим портам и рекультивированному полигону твердых бытовых отходов.