Главная – Журналы – Сибирский экологический журнал 2025 номер 5

В условиях потепления климата прогнозируются изменения роста, жизненного состояния и местообитаний древесных растений преимущественно на границе их ареалов. Исследовалось воздействие меняющегося гидротермического режима на состояние сосняков, произрастающих на южной границе ареала Pinus sylvestris L. (Тувинская котловина). В период новой волны потепления (“warming restart”) в 21-м столетии значения индекса прироста (ИП) сосны превзошли ранее наблюдавшиеся максимумы ИП, что обусловлено относительным улучшением условий увлажнения в последнее десятилетие. В то же время возросла частота и площадь пожаров (межпожарный интервал сократился до 5 ± 1 года на фрагментах и до 3 ± 2 года в целом по территории). Численность жизнеспособного подроста на гарях (в среднем до 10 тыс./га) потенциально достаточна для успешного послепожарного восстановления сосняков, однако повторяющиеся низовые пожары периодически уничтожают подрост. В настоящее время возрастание температуры воздуха в сочетании с удовлетворительными условиями увлажнения способствует росту сосны. В исследуемых местообитаниях сосны прогнозируется улучшение условий увлажнения при всех климатических сценариях (SSP4.5, SSP7.0 и SSP8.5). Однако современный уровень горимости, влекущий уничтожение подроста на пройденных огнем площадях, ставит под угрозу сохранение реликтовых древостоев сосны на южном пределе ее ареала. В условиях потепления сохранение сосны на юге ее ареала обусловлено сочетанием двух факторов - динамикой горимости и условиями увлажнения.

Выполнен анализ изменений в размножении, размещении и обилии куликов на ключевом участке Большеземельской тундры в 2024 г., характеризовавшемся холодной и затяжной весной, в сравнении с двумя предшествующими более теплыми годами. В холодном 2024 г. инкубация у куликов началась на две недели позже, чем в 2022 и 2023 гг., и была отмечена только у видов, относящихся к арктическому типу фауны. Суммарная плотность гнездования всех куликов в 2024 г. в разных типах местообитаний была ниже, чем в два предшествующие года. Для устройства гнезд птицы использовали местообитания, ранее всего освобождающиеся от снежного покрова. В таких типах местообитаний плотность размещения гнезд в 2024 г. была выше, чем в более теплых 2022 и 2023 гг. Отмечено увеличение плотности гнездования кулика-воробья Calidris minuta (Leisler, 1812) и чернозобика Calidris alpina (Linnaeus, 1758) в 2024 г. в сравнении с 2022 и 2024 гг., для которых исследуемый район является южной частью гнездового ареала. Общее обилие куликов в 2024 г. в сравнении с 2022 и 2023 гг. снизилось более чем в 2 раза.

Быстрое потепление климата в арктических регионах способствует увеличению числа видов грибов. Однако многолетняя динамика чужеродной микобиоты, особенно в Сибири, изучена фрагментарно. В одном из крупнейших промышленных центров Арктики - городе Норильске и близлежащих населенных пунктах, расположенных в Таймырском (Долгано-Ненецком) районе Красноярского края, за столетний период собрано 78 видов грибов и псевдогрибов (Ascomycota, Basidiomycota, Oomycota) на чужеродных растениях. Из них 59 видов - новые для региона, 32 из которых впервые отмечены для российской Арктики. Грибы ассоциированы с 57 видами чужеродных древесных и травянистых растений, восемь из которых включены в Черную книгу флоры Сибири. На древесных растениях выявлено 50 видов грибов, на травянистых - 38. Наиболее богатые микокомплексы ассоциированы с Populus tremula (семь видов грибов), Acer negundo и Prunus padus (по пять видов). Большая часть чужеродных видов грибов (69,2 %) - это широко распространенные в сибирских лесах таксоны, благодаря чужеродным растениям-хозяевам получившие возможность расширить ареал на север, тогда как 7,7 % являются инвазионными для всей территории Арктики и Сибири. Первичные ареалы 24 видов грибов расположены в Америке, Восточной Азии и Европе. Все чужеродные виды грибов занесены в регион непреднамеренно. Главные векторы расселения - развитие транспортной инфраструктуры и движение транспорта, людей и сопутствующих товаров при хозяйственном освоении территорий. Первые результаты свидетельствуют об отсутствии корреляции между числом видов афиллофоровых грибов с возрастом и площадью городов, но достоверная связь установлена с числом жителей. Подробное изучение других территорий позволит разработать Черный список микобиоты российской Арктики.

На примере гнездовой популяции дельты р. Апапельгин (Западная Чукотка) получены первые данные о гнездовой биологии тихоокеанской гаги (Somateria mollissima v-nigrum) в азиатской части ареала. За период с 2018 по 2024 г. проведена работа по оценке плотности и фенологии гнездования и исследованию продуктивных параметров гаги. Обнаружено 1291 гнездо этого вида. В работе представлены данные об основных параметрах исследуемой гнездовой популяции: птицы гнездились преимущественно на заозеренной приморской лайде, средняя плотность гнездования (26,8 ± 2,3 гнезда/км²) снижалась с годами ( R² = 0,7), средний размер кладки 4,7 ± 0,1 яйца. Начало откладки зависело от скорости снеготаяния и средних температур последней декады мая. Успех гнездования за все годы составил 33,4 %, а оценка успеха гнездования по Мэйфилду (MNS) составила 0,37 ± 0,14. Объем яиц в кладках снижался за все годы исследования и зависел от погодных факторов начала гнездового сезона, даты откладки и размера кладки. Полученные данные проанализированы в сравнении с аналогичными данными о гнездовых популяциях американского континента.

Проанализирована эколого-географическая дифференциация и динамика весенней миграции воробьеобразных птиц плато Путорана. В 1988-2007 гг. на площади 250 000 км² обследовано восемь пунктов. Использован метод маршрутного учета. В фауне весеннего миграционного периода зарегистрировано 58 видов. Птицы летят по прибрежно-опушечной полосе вдоль рек или озер в северном, западном и восточном направлениях. Плотность населения птиц 179-332 особи/км², в среднем (n = 4) - 231 особь/км². Характерна существенная амплитуда ежедневных показателей обилия видов, асинхронность между фенологическими явлениями у разных видов и у особей одного вида. Временной интервал, в течение которого обычно появляются первые особи, составляет у разных видов 4-12 суток, у большинства - 6-9, в среднем - 8 суток. Ранние мигранты - рогатый жаворонок, белая трясогузка, бурый дрозд - обычно появляются соответственно 25 мая - 4 июня, 22 мая - 1 июня, 27 мая - 2 июня. Поздние мигранты - береговушка, воронок, пеночка-теньковка, пеночка-таловка - обычно появляются соответственно 7-16 июня, 7-16 июня, 5-11 июня, 10-18 июня. У большинства видов средняя продолжительность всего весеннего пролета 9-12 суток, основного - 4-6 суток. Конфигурация хода весеннего пролета представляет собой комбинацию из 2-3 волн различной мощности, но непременно с одним выраженным максимумом. Существенные всплески миграционной активности птиц приходятся на дни с наиболее низкой температурой воздуха и осадками в виде снега или дождя. Сравнительный характер весеннего пролета у близкородственных видов в разные сезоны варьирует от полной синхронизации волн максимального пролета до абсолютного их несовпадения.

Методами геометрической морфометрии изучена изменчивость формы тела речного окуня Perca fluviatilis Linnaeus, 1758 (Perciformes: Percidae) и плотвы Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758) (Cypriniformes: Cyprinidae), популяции которых с разной относительной численностью синтопно населяют два озера и два водохранилища. Наряду с характерными межвидовыми особенностями выявлены общие и специфичные для филогенетически разобщенных видов закономерности межпопуляционных различий в двух типах водоемов. Видоспецифичная, разнонаправленная изменчивость формы тела оказалась в 2,3 раза меньше по размаху, чем параллельная изменчивость. Вероятно, что специфичная изменчивость формы в популяциях окуня и плотвы связана с относительной численностью этих видов, отличавшейся в озерах и водохранилищах. В смежных водоемах каждого типа у видов с преобладающей относительной численностью в ихтиоценозах обнаружен малый размах межпопуляционных морфологических различий, а у видов с меньшей численностью, наоборот, выявлен большой размах межпопуляционных различий. Установлено, что популяции обоих видов рыб, обитающие относительно изолированно на протяжении 13-17 поколений в двух смежных построенных около полувека назад водохранилищах, существенно различаются по форме тела.

Проблема влияния высоты над уровнем моря на пигментный состав растений мало исследована в аридном климате. В данной работе изучено изменение содержания фотосинтетических пигментов вдоль высотного пустынно-степного профиля в Гоби, Монголия. Показано, что с увеличением относительной высоты произрастания снижается аридность климата, оказывая влияние на параметры листьев. Вдоль градиента уменьшается толщина и плотность фотосинтетических органов и возрастает содержание хлорофиллов (Chl) и каротиноидов (Car), при этом интенсивность фотосинтеза и соотношение форм пигментов Chl a/b и Chl/Car не изменяются. Также выявлено изменение с высотой содержания азота на единицу массы хлорофилла (N/Chl), свидетельствующее об изменении отношения между концентрацией РуБФ-карбоксилазы и пигмент-белковых комплексов тилакоидов в листе. Несмотря на одновременное изменение содержания хлорофиллов и толщины листа, анализ частных корреляций выявил независимость изменений этих параметров. Моделирование структурными уравнениями показало, что изменение содержания пигментов и толщины листа являются двумя независимыми механизмами приспособления растений к изменению условий произрастания. Сделано заключение, что изменение пигментного комплекса растений с высотой необходимо для поддержания высокой фотосинтетической способности растений при изменении аридности климата.

На основе сравнительного анализа 711 геоботанических описаний и натурных наблюдений авторами составлена шкала динамических состояний псаммофитной травяной растительности в Южном Нечерноземье России. В качестве главных критериев их выделения выбраны: величина общего проективного покрытия, наличие возобновления древесных пород (Pinus sylvestris и Betula pendula) и жизненные формы пионерных видов, заселяющих первичный субстрат или субстрат после нарушения. В местообитаниях шести типов, в которых реализуются сукцессии шести вариантов (A - злаковый ксерофитный, B - мохово-лишайниковый ксерофитный, C - кустарничковый ксерофитный, D - разнотравно-злаковый ксеромезофитный, Е - разнотравно-злаковый мезофитный, F - разнотравный залежный ксерофитный), выделено пять стадий сукцессии, завершающейся восстановлением лесных сообществ. На каждой из стадий в перечисленных местообитаниях формируются определенные динамические состояния растительности. Ассоциации флористической классификации растительности представлены разными динамическими состояниями. По результатам исследования, псаммофитная травяная растительность относится к трем стадиям сукцессии. Ценофлоры выборок сообществ на выявленных стадиях имеют различия на статистически значимом уровне по общему проективному покрытию, флористической насыщенности, выровненности обилия, а местообитания - по отдельным экологическим факторам. Выявлены общие закономерности изменения спектров жизненных форм по И. Г. Серебрякову в выборках геоботанических описаний на разных стадиях сукцессии: в качестве пионерных видов, формирующих сообщества на начальной стадии сукцессии, могут выступать виды разных жизненных форм; при реализации сукцессии от 1-й стадии к 3-й в выборках сообществ всех вариантов снижается доля монокарпических однолетников; общее разнообразие типов жизненных форм увеличивается от 1-й к 3-й стадии. Учитывая высокую общность ценофлор псаммофитной травяной растительности разных синтаксонов вследствие широкой представленности в их сообществах псаммофильных олиготрофных видов, по мере их вселения и приживания в сообществах различия ценофлор нивелируются. При реализации сукцессии происходит конвергенция динамических состояний, приводящая к уменьшению их количества со временем по мере восстановления олиготрофного соснового или березово-соснового леса в изучаемом климатически однородном регионе.

В криоаридных условиях Южно-Чуйского центра оледенения (Горный Алтай) на молодых моренах ледника Софийский (2410-2500 м над уровнем моря) исследованы первичные сукцессии растительности от поселения первых сосудистых растений, листостебельных мхов и напочвенных лишайников и формирования простых группировок до первичных растительных сообществ от современного языка ледника до конечно-моренного вала середины XIX в. Выделены три стадии первичной сукцессии растительности, выявлен видовой состав сосудистых растений, листостебельных мхов и напочвенных лишайников, основные участники сукцессии, доминирующие виды, охарактеризованы особенности первичной растительности. Получены представления о ходе первичной сукцессии в криоаридных условиях, протекающей в нижней части горно-тундрового пояса Южно-Чуйского хребта. Установлено, что в течение 150 лет в этих условиях формируется сложный комплекс фитоценозов, подобных высокогорным тундрам. В первичной сукцессии на молодых моренах ледника Софийский участвует 126 видов сосудистых растений, 22 вида листостебельных мхов, 6 видов напочвенных лишайников.

Рассматриваются сукцессионные преобразования после пожаров в широколиственно-кедровых и кедрово-темнохвойных лесах Сихотэ-Алиня на популяционном структурном уровне. В качестве методологической основы приняты системный подход и тесно связанная с ним концепция иерархической организации биологических систем. При этом сукцессии мы рассматриваем как целостный биогеоценотический и в то же время дифференцированный процесс, в рамках которого осуществляется специфическое развитие элементов разных структурных уровней (биогеоценотического, фитоценотического, популяционного и др.). В установлении основного содержания, движущих сил и механизмов регуляции сукцессионного процесса на популяционном структурном уровне были привлечены известные знания в области эволюционной теории. В статье обобщены результаты многолетних исследований особенностей возрастного развития, темпов роста, ритма смены генераций, динамики показателей ценотической роли и численности у ведущих ценопопуляций. Кроме того, рассматриваются изменения в видовом составе и запасах жизнеспособных семян в подстилке и почве в ходе послепожарных сукцессий.

Приводятся впервые сведения о водорослях р. Тапса на территории государственного природного заказника республиканского значения “Тапсинский”. Составлен список водорослей, включающий 103 видовых и внутривидовых таксона, которые относятся к 50 родам, 28 семействам и 6 отделам. Установлено, что основу альгофлоры составляют диатомовые водоросли. Выявлено девять доминантов. Проведено сравнение альгофлоры рек Тапса и Хут на территории Хутинского заказника. Выполнен эколого-географический анализ водорослей данных водотоков. Установлено, что альгофлора рек представлена бентосными видами с преобладанием индифферентных форм по отношению к галобности и активной реакции среды. Во всех исследуемых водотоках выявлено 137 видов - показателей сапробности вод. Отмечено преобладание бетамезосапробионтов и олигосапробионтов. В географическом отношении господствовали космополиты и бореальные виды.

Изучено проявление ритмичности в сезонной динамике апикального роста ствола и осевых побегов ветвей деревьев сосны обыкновенной, произрастающих на отличающихся по лесорастительным условиям участках (лесные культуры и естественное возобновление) лесопарка г. Екатеринбурга. Анализ проводили на основе комплексного количественного подхода к исследованию морфогенеза, включающего сопоставление морфометрических и физиологических данных. В сезонных изменениях ростовых характеристик выделено четыре этапа продолжительностью 1-4 недели. Сезонная динамика скорости роста имеет нелинейный, а ускорений - колебательный характер. Период колебаний ускорений составляет около одной недели, что соответствует инфрадианным ритмам. Амплитуды колебаний ускорений и величины скорости роста на первых двух этапах увеличиваются, а на этапах дополнительного и завершения роста - уменьшаются. Установлено, что общий вид сезонных динамик скоростей и ускорений роста ствола и ветвей аналогичен. Отличия между ними заключаются в несовпадении сроков начала и окончания отдельных этапов роста, а также в более высокой скорости роста ствола. Выявлено, что сокращение притока ассимилятов и запасных веществ в апикальную часть ствола путем удаления ветвей двух верхних ярусов кроны приводит к уменьшению скорости роста ствола, но не изменяет ее сезонную динамику. Показано, что сезонные изменения скорости роста ствола и ветвей у сосны обыкновенной коррелируют с температурой воздуха сильнее, чем у ранее изучавшихся видов. Связи ускорений роста с температурой воздуха не установлено. Выявленные особенности роста ствола и ветвей свидетельствуют о том, что морфогенетические процессы в них имеют близкую природу.

В третьем десятилетии XXI в. в Санкт-Петербурге фенологические аномалии наиболее выраженно проявляются в подсезоне “Оживление весны”, оба его феноэтапа стали наступать в достоверно ранние сроки, с большим опережением. При этом особенно рано стала зацветать ольха серая как индикатор первого феноэтапа подсезона “Оживление весны”. Вторая мощнейшая аномалия наступает на втором этапе подсезона “Начало лета” и продолжается почти до конца календарного года по “Предзимье” включительно. При этом летние феноэтапы идут с опережением, а с подсезона “Начало осени” фенодаты резко меняют свой знак на противоположный. Все фенологические этапы и подсезоны осени стали наступать в поздние сроки. Впервые в отдельные годы подсезон “Начало осени” наступил позднее на 12 суток (2022 г.) и 18 суток (2024 г.), а второй этап подсезона “Начало осени” в 2024 г. начался на 16 дней позже по сравнению с нормой климата 30-летия (1980-2009 гг.). Продолжительность сезона “Зима” сократилась в 2021-2024 гг. на 9 суток, а летний сезон увеличился на 11 суток. В условиях продолжающегося и усиливающегося потепления климата возрастают значение фенологических наблюдений и необходимость постоянного непрерывного мониторинга. Усиливается роль ботанических садов как центров сохранения биоразнообразия.

Проведен анализ многолетних данных (2005-2020 гг.) фенологических наблюдений за пятью видами рода Viburnum коллекции Южно-Уральского ботанического сада-института Уфимского федерального исследовательского центра РАН: Viburnum opulus L., V. lantana L., V. dentatum L., V. veitchii C. H. Wreight (V. glomeratum Maxim) и V. sargentii Koehne. Установлено, что для начала вегетации данным таксонам необходима сумма положительных температур выше 0 °С 175-182 °С, при этом первым начинает вегетировать местный вид V. opulus. Для начала роста побегов требуется сумма положительных температур от 235 до 278 °С, а на начало цветения - 436-691 °С. Позже всех в Башкирском Предуралье зацветает североамериканский вид V. dentatum. Полное одревеснение побегов раньше всех происходит у V. dentatum при сумме положительных температур 2078 °С, позже всех - у V. lantana (2601 °С), что можно объяснить географическим происхождением этих видов. Раньше всех среди изученных видов заканчивает вегетацию дальневосточный вид V. sargentii, позже всех - европейский V. lantana, и связано это, скорее всего, с их генетическими особенностями. На наступление начальных фаз сезонного развития видов калины (разверзание почек, начало роста побегов, начало и конец цветения, начало одревеснения побегов) большое влияние оказывает сумма положительных температур выше 0 и +5 °С. На начало остальных фенофаз (окончание роста побегов, полное одревеснение, созревание плодов и листопад) сила влияния данных температурных параметров, как и сумма температур выше + 10 °С и сумма осадков, ослабевает. Длительность вегетационного периода видов рода Viburnum в условиях Уфы составляет 158-171 день. За 16 лет наблюдений установлено, что сроки начала вегетации, начала цветения и окончание вегетации у местного вида V. opulus стали более поздними на 5-8 дней, процесс роста побегов у этого вида стал длиннее почти на месяц, а одревеснение побегов - на 2 месяца. Подобная динамика свидетельствует о изменении климатических условий в Республике Башкортостан.