Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
№ 4 (2023)
Статьи
Стохастические и детерминистические процессы в формировании таксономического, функционального и филогенетического разнообразия сообществ: обзор современных представлений
Аннотация
Оценка биологического разнообразия и процессов, которые его определяют, – важная составляющая экологических исследований и природоохранной деятельности. В обзоре перечислены основные обобщающие теории и изложена современная концепция механизмов формирования экологических сообществ. Дано представление о детерминистических (абиотическом и биотическом фильтрах среды) и стохастических (экологическом дрейфе, расселении, видообразовании) процессах, которые участвуют в формировании таксономического, функционального и филогенетического аспектов разнообразия. Приведены примеры воздействия тех или иных процессов (влияние отдельных факторов среды, биотических взаимодействий, ограничения расселения) на α- и β-компоненты каждого из аспектов биоразнообразия, что позволяет оценить вклад тех или иных процессов в формирование биоразнообразия изучаемых локальных сообществ.
245-260
Уровни вторжения чужеродных растений в местообитаниях разных типов на Среднем Урале
Аннотация
Целью работы было оценить уровни вторжения чужеродных растений в разных естественных и антропогенных местообитаниях Среднего Урала при двух вариантах проявления урбанизации: в черте крупного города и на пригородных территориях. Проанализировано 965 геоботанических описаний, выполненных в естественных (болотных, пойменных, петрофитных, луговых, лесных) и антропогенных (пустыри, скверы, селитебные территории) местообитаниях. Естественные местообитания обследованы в черте крупного города и его пригородной зоне (на расстояниях 30–40 км от города). Характеристиками уровней вторжения были число и доля чужеродных (адвентивных) видов в описании. И в пригородных, и в городских условиях меньше всего чужеродных видов было в болотных местообитаниях (в среднем 0–0.6 вида в описании), а больше всего – в антропогенных местообитаниях (в среднем 9.8–17.6 видов). За городом средние значения числа чужеродных видов в естественных местообитаниях (исключая болота) варьировали в диапазоне 1.0–2.8 вида в описании, в городе – в диапазоне 3.8–6.2 вида. Средние доли чужеродных видов в естественных местообитаниях (исключая болота) за городом составили 1.8–5.6%, в городе – 8.1–16.2%, а в антропогенных местообитаниях – 22.8–32.8%. Пригородные и городские пустыри не различались по числу (10.3 и 12.9 видов в описании) и долям (25.3 и 30.2%) чужеродных видов. Установленные на пригородных территориях уровни вторжения сравнимы с уровнями, указываемыми для Европы.
261-270
Влияние климата на таксономическое разнообразие сосудистых растений в Среднем Поволжье
Аннотация
Анализ связей между богатством трех таксономических рангов сосудистых растений в Среднем Поволжье и климатом показал, что климатом объясняется 74% дисперсии числа видов и семейств, 76% – родов. Таксономические показатели флористической выборки на 25 исследовательских площадках по 100 км2 сравнивали с характеристиками климата и функциями от них. Построены модели множественной регрессии для трех таксономических рангов (число семейств, родов и видов), по ним рассчитаны карты. Ведущими предикторами были климатические показатели начала весны и зимних месяцев. Выявлена существенная зависимость богатства видов, родов и семейств от некоторых функций климатических показателей, обычно не используемых в анализах. Смысл этих функций обсуждается в контексте их влияния на процессы снеготаяния ранней весной.
271-280
За 50 лет зарастания отвала золы содержание азота и фосфора изменилось в эмбриоземе, но не изменилось в растениях
Аннотация
Исследовали изменение содержания азота (N) и фосфора (P) в зольном субстрате и листьях растений в ходе первичной сукцессии зарастания разновозрастных отвалов золы. Работы проведены на молодом (длительность зарастания 5–8 лет) и старом (длительность зарастания 53–56 лет; два участка – с луговой и лесной растительностью) золоотвалах одной тепловой электростанции на Среднем Урале. В формирующейся почве и листьях модельных растений на каждом отвале определили содержание N и P. В молодых почвах установлена предсказуемая и объяснимая сукцессионная динамика N и P: за 53–56 лет содержание N возросло в 2.4–7.1 раза, а содержание P снизилось в 1.1–2.1 раза. В листьях растений содержание N и P на разных этапах зарастания было фактически константным: N – 1.6–2.1%, P – 2.2–2.9 мг/г. В целом установлено, что и в сукцессионно молодых местообитаниях, и в более продвинутых, с формирующейся лесной растительностью на фоне кратного увеличения содержания N в почве содержание N в растениях остается низким. С большой вероятностью на обоих отвалах доступность азота является ограничивающим развитие растений фактором. Об этом свидетельствуют результаты анализа соотношения N/P в листьях и сравнения нашего массива значений N в листьях с глобальными содержаниями N у этих же видов. Таким образом, результаты, полученные в отношении сукцессионной динамики содержания азота и фосфора в почвах и растениях разновозрастных отвалов, оказались неожиданно мало согласованными между собой.
281-290
Почвенные нематоды северных лугов и агроценозов как биоиндикаторы степени трансформации почвенных экосистем
Аннотация
Изучено влияние интенсивности сельскохозяйственной нагрузки на сообщества почвенных нематод естественных лугов, сенокосных угодий и агроценозов с монокультурами в условиях Республики Карелия. Разнообразие фауны почвенных нематод естественных и сенокосных лугов было сходным и значимо снижалось в агроценозах. Численность нематод имела наибольшие значения в почве лугов и снижалась по мере усиления интенсивности сельскохозяйственного использования земель. В эколого-трофической структуре сообществ нематод всех типов биоценозов доминировали бактериотрофы с максимальной долей в агроценозах. Относительное обилие хищников и нематод, ассоциированных с растениями, в агроценозах было значительно ниже по сравнению с естественными и сенокосными лугами. Эколого-популяционные индексы сообществ нематод свидетельствовали о стабильной и многокомпонентной почвенной экосистеме луговых биоценозов. Индекс преобладающего пути разложения органического вещества CI показал, что деструкция идет с преимущественным участием бактерий. В агроценозах отмечено снижение значений индексов SI и CI и возрастание индекса EI. Такое соотношение индексов указывает на упрощенную трофическую сеть и нарушенную почвенную экосистему в агроценозах. Дискриминантный анализ показал, что достоверное разделение исследованных биоценозов возможно только между агроценозами и естественными лугами за счет индекса SI. Однако из-за выявленного положительного влияния фактора широтного положения на индекс SI в агроценозах можно предположить, что применение показателя в северных экосистемах имеет некоторые ограничения.
291-301
Влияние инвазивного дождевого червя Eisenia nana (Lumbricidae) на содержание водорастворимых форм катионов (N\({\mathbf{H}}_{{\mathbf{4}}}^{{\mathbf{ + }}}\), K+, Na+, Mg2+, Ca2+) в почве
Аннотация
С помощью полевого имитационного эксперимента в мезокосмах оценивали влияние почвенно-подстилочных дождевых червей – инвазивного E. nana и аборигенного E. nordenskioldi (в монопопуляциях и при совместном содержании) – на доступность катионов (N\({\text{H}}_{4}^{ + }\), K+, Na+, Mg2+, Ca2+) в почве. Установлены достоверное влияние обоих видов на рост содержания ионов натрия в слое почвы 10–15 см относительно контроля без червей, различия между моновариантами E. nana и E. nordenskioldi по содержанию ионов магния и кальция в слое 0–5 см и значимое влияние взаимодействия видов на рост доступности аммония в слое 20–30 см.
302-310
Распределение трофического ресурса у совместно обитающих видов мышевидных грызунов в условиях высокогорной зоны Республики Дагестан
Аннотация
Исследованы количественные и качественные характеристики питания некоторых совместно обитающих видов грызунов Высокогорной зоны Республики Дагестан. Рацион S. uralensis состоял из 23, C. gud – из 22, M. arvalis – из 27, C. migtatorius – из 26 и D. nitedula – из 19 видов растений. Наиболее разнообразный рацион питания выявлен у обыкновенной полевки и серого хомячка. Весной в рационах грызунов доминировали осоки, летом рационы состояли преимущественно из злаков, а осенние – преимущественно из видов групп разнотравья и бобовых. У всех, кроме лесной сони, выявлена сопряженность рационов питания со структурой травянистой растительности. Максимальные значения степени сходства рационов грызунов выявлены в парах видов лесная мышь – гудаурская полевка, гудаурская полевка – серый хомячок, обыкновенная полевка – серый хомячок. В итоге достаточный уровень кормовой обеспеченности, широкая палитра микростаций и внутрипопуляционные механизмы адаптаций позволяют совместно обитать рассмотренным видам грызунов в районе исследования.
311-317
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
318-322