Математическое моделирование. Биология. Рубрика в журнале - Региональные проблемы
Адвентивный компонент флоры Еврейской автономной области: современный список видов, дополнения
Статья научная
В статье приводятся современные сведения об адвентивном компоненте флоры Еврейской автономной области, который представлен 203 видами из 137 родов и 34 семейств, что составляет 14% природной флоры региона (1450 видов). Из этого списка семь видов являются новыми для области (Hesperis matronalis L. - вечерница матроны, Impatiens parviflora DC. - недотрога мелкоцветковая, Hippophae rhamnoides L. - облепиха крушиновидная, Xanthoxalis corniculata (L.) Small. - желтокислица рожковая, Phalacroloma annuum (L.) Dumort. - тонколучник однолетний, Solidago canadensis L. - золотарник канадский, Tussilago farfara L. - мать-и-мачеха обыкновенная). Для 34 чужеродных видов сосудистых растений ЕАО определен и указан инвазионный статус (IS).
Бесплатно
Статья научная
Работа посвящена изучению миграции тяжелых металлов по руслу водного объекта с одним мелиоративным каналом. Рассмотрена простая математическая модель, позволяющая анализировать характер распределения концентрации поллютантов, тяжелых металлов по руслу реки при наличии сброса в этот водоем вод из зоны мелиорации. Предложен простой метод оценки интенсивности снижения концентрации металлов, по речному стоку. Предполагается, что основными параметрами, влияющими на распространение металлов являются скорость течения воды и интенсивность осаждения металла при перемещении его по руслу реки. По предложенной модели были выполнены расчеты концентрации металлов вдоль русла реки Ульдура в Еврейской автономной области. Проведена оценка интенсивности уменьшения концентрации металла вдоль водоема при удалении от зоны мелиорации. В частности, показано, что падение концентрации железа (Fe) за счет осаждения металла по руслу рассматриваемого водного объекта достигает ее фонового значения на расстоянии около 20 км. Также проведено исследование, основанное на обработке данных осенних проб, взятых в трех разных участках по руслу реки Ульдура. В результате анализа данных показано, что изменение концентрации выявленных металлов в разные годы наблюдаемого периода имеют сильные отклонения как в сторону резких скачков, так и падения значений, что может быть описано достаточно простой моделью, представленной в данной работе.
Бесплатно
Статья научная
В работе изучаются механизмы, приводящие к возникновению генетической дивергенции (устойчивых генетических различий) между двумя миграционно связанными популяциями. Рассматривается «классическая» система панмиктичных популяций с менделевскими правилами наследования и монолокусным отбором, направленным против гетерозигот. Для лимитирования роста численности предложено считать, что гаметопродукция и общая фертильность (рождаемость) падает с ростом численности за счет ограниченности ресурсов. Предложена дискретная по времени нелинейная математическая модель, описывающая динамику концентрации одного из аллелей и общую численность в каждой из популяций. Описана процедура вычисления координат всех неподвижных точек, соответствующих разным типам предельной генетической структуры и соотношению численностей. Показано, что при плотностно-зависимом лимитировании рождаемости в модели возможно множество неподвижных точек, соответствующих однородному и неоднородному распределению. При однородном распределении обе популяции оказываются мономорфными, т.е. представлены особями лишь с одним генотипом. Предельные численности при этом не всегда совпадают. Неоднородность проявляется в том, что смежные популяции оказываются полиморфными, т.е. содержат особей с разными генотипами, но существенно отличаются частотами альтернативных аллелей и предельными численностями. Описаны бифуркации рождения неподвижных точек, соответствующих неоднородному распределению и генетической дивергенции. Обнаружено, что движение к одной из возможных предельных генетических структур сопровождается изменением репродуктивных возможностей популяций. Показано, что при пониженной приспособленности гетерозигот мономорфные популяции имеют более высокую рождаемость, чем полиморфные, в которых, очевидно, присутствуют особи с разными репродуктивными возможностями. В результате мономорфным и полиморфным популяциям соответствуют разные предельные численности и циклы с разными периодами и фазами колебаний в случае устойчивости даже при полной идентичности популяций.
Бесплатно
Изменчивость коренных зубов восточно-азиатской мыши Apodemus peninsulae ( Rodentia , Muridae )
Статья научная
Резюме: Apodemus (Alsomys) peninsulae - восточноазиатская мышь, широкоареальный вид, который является носителем особо опасных инфекций, таких как клещевой энцефалит, боррелиоз и др. Морфометрическая дифференциация географических форм выражена слабо, а морфологическая не исследована. В настоящей работе при изучении 296 верхних и нижних коренных зубов 28 особей восточноазиатской мыши из популяции заповедника «Уссурийский» Приморского края впервые описано 28 изменчивых и 5 постоянных признаков, 5 из которых описаны впервые для подрода Alsomys. Наибольшая вариабельность выявлена у первого верхнего и первого нижнего моляров, наименьшая - у второго верхнего. Ранее изменчивость морфологии моляров в подроде Alsomys была известна только для видов A. speciosus и A. argenteus, эндемиков японских островов. Сравнение коренных зубов 3 видов позволило выявить как сходные, так и уникальные для A. peninsulae признаки. Настоящая работа положит начало морфологическому исследованию признаков A. peninsulae, отражающих состояние популяции в определенных экологических условиях, и даст возможность описать не только уникальные географические популяции, но и охарактеризовать палеонтологический материал.
Бесплатно
Статья научная
Ценность амурского горала (Naemorhedus caudatus) как представителя дикой фауны заключается в его редкости. Запрет охоты на этот вид, а также внесение его в федеральную Красную книгу и Красные книги ряда субъектов Российской Федерации являются специальными мерами по его сохранению. Однако, как показало время, в том числе в силу строгой территориальности амурского горала, принятые меры оказались недостаточными для восстановления данного «краснокнижного» вида в пределах его исторического ареала. Такое положение вынуждает сегодня рассматривать необходимость принятия дополнительных мер по его восстановлению. Целью данной работы являлась оценка перспективности изучения биогеоценоза государственного природного заказника регионального значения «Дичун» на предмет его пригодности для реализации мероприятий по реинтродукции амурского горала. Изучение экологии, практики охраны и восстановления этого вида проводится с 1970-х гг. Для приморской популяции разработаны и апробированы методики отлова особей, их передержки и транспортировки. Анализ исторического ареала амурского горала в России показал, что его популяция разделена на две слабо связанные группы - приморскую и континентальную (в том числе в Малом Хингане). Опыта реинтродукции для континентальной группировки нет. В статье обосновывается перспективность заказника «Дичун» для использования в качестве полигона для реинтродукции амурского горала. Эта территория является ядром исторического ареала в Малом Хингане и на протяжении 60 лет находится под особой охраной. Восстановление популяции этого редкого вида на севере исторического ареала имеет не только теоретическое значение для сохранения биоразнообразия, но и практическое - в качестве потенциального туристского ресурса.
Бесплатно
Квазипериодические режимы динамики в модели миграционно связанных сообществ "хищник-жертва"
Статья научная
Изучается модель динамики неидентичных миграционно связанных сообществ «хищник - жертва» с лимитированием роста жертв и насыщением хищников. Исследуются механизмы формирования сложных пространственно-временных динамических структур, объединяющих в себе как быстрые и медленные изменения численностей, так и различные соотношения синхронной и несинхронной динамики в определенные периоды времени. Описаны сценарии перехода между разными типами пачечной динамики с периодическим изменением численности при вариации различий рассматриваемых сообществ, приводящие в итоге к квазипериодической динамике связанных сообществ.
Бесплатно
Статья научная
В условиях рационального ведения лесного хозяйства создаются специальные искусственные лесонасаждения технически ценных пород, которые должны обладать высокой продуктивностью, что позволит получать наибольший запас выращиваемой древесины. Одним из способов увеличения запаса древесины с единицы площади леса является регулирование начальной густоты и схемы посадки деревьев. Методами имитационного моделирования было показано, что при отсутствии внешних воздействий шахматная схема посадки является оптимальной по сравнению с прямоугольной, обеспечивая больший запас древесины. В реальных условиях существуют риски отмирания отдельных деревьев в результате воздействия случайных внешних факторов, таких как ветровалы, фитофаги. Следовательно, запас древесины, выращиваемой при таких оптимальных схемах посадки, будет существенно ниже по сравнению с полученными расчетными значениями. В связи с этим возникают задачи, направленные на исследование продуктивности насаждений в зависимости от схемы посадки и интенсивности отмирания деревьев в процессе роста древостоя в результате воздействия случайных внешних факторов. Для решения этих задач использовали имитационную модель динамики древесных сообществ, в которой учитывается пространственное расположение каждого дерева, что позволяет легко имитировать различные схемы лесопосадок, а также удалять часть деревьев на любом шаге моделирования. В результате проведенных вычислительных экспериментов были определены оптимальные значения начальной густоты еловых насаждений для разных схем посадки в зависимости от интенсивности воздействия внешних факторов. Показано, что в случае ежегодного воздействия случайных внешних факторов максимальный запас древесины не зависит от схемы посадки, а определяется начальной густотой посадки. При увеличении интенсивности воздействия для получения максимального запаса густоту посадки также необходимо увеличить.
Бесплатно
Новые сведения о составе цианобактерий и водорослей заповедника «Бастак»
Статья научная
В статье опубликованы новые данные о флоре цианобактерий и пресноводных водорослей государственного природного заповедника «Бастак». Дополнительно к имеющимся сведениям определено 100 видов цианобактерий и водорослей из шести отделов, за исключением диатомовых: Cyanobacteria - 27, Euglenozoa - 13, Ochrophyta - 5, Rhodophyta - 1, Chlorophyta - 25, Charophyta - 29 таксонов. Приводится аннотированный список обнаруженных таксонов с указанием места и времени сбора, а также частоты встречаемости организма. Среди обнаруженных организмов имеется ряд интересных и редких видов. Найдено 15 таксонов, новых для территории российского Дальнего Востока: цианобактерии Anabaenopsis raciborskii, Dolichospermum planctonicum, эвгленовые водоросли Menoidium pellucidum var. steinii, Eutreptia viridis и некоторые другие виды. Большое количество редких видов отмечено в отделе харовых водорослей: Cosmarium amurense, C. tessellatum, Gonatozygon aculeatum, Mesotaenium degreyi, Spondylosium pulchellum. Наиболее интересные виды указываются для рода Pleurotaenium. P. crenulatum обнаружен впервые для территории российского Дальнего Востока, а два вида - Pleurotaenium caldense var. cristatum и P. subcoronulatum - найдены впервые для флоры России.
Бесплатно
О содержании ртути в дикорастущих грибах (город Хабаровск и Хабаровский район)
Статья научная
Представлены результаты исследования содержания ртути в грибах, собранных в г. Хабаровске и Хабаровском районе осенью 2022 г. Выявлено, что содержание ртути в плодовых телах может варьировать в широких пределах в зависимости от вида гриба и места произрастания. Даже для плодовых тел грибов одного вида данный показатель может различаться от нескольких раз до 2 порядков. Показано, что в ножках грибов накапливается меньше ртути, чем в шляпках, а в трубчатых грибах меньше, чем в пластинчатых. Более половины из исследованных пластинчатых грибов содержали ртуть в количествах, превышающих ПДК, в то время как для трубчатых превышений выявлено не было. Максимальная концентрация Hg (14 мг/кг сухого вещества) и максимальный коэффициент биологического поглощения (45) были отмечены для шампиньона обыкновенного Agaricus campestris, собранного на газоне в центре Хабаровска, в то время как другие шампиньоны этого же участка содержали ртути в 5-7 раз меньше. Наименьшие концентрации были выявлены в трутовых грибах (менее 0,05 мг/кг сухого вещества), а коэффициент биологического поглощения для них находился в диапазоне 0,08-0,4.
Бесплатно
Статья научная
Проведенный ранее мониторинг аллельного состава субпопуляций соболя Приамурья в охотничьи сезоны 2011-2021 гг. показал присутствие аллелей, маркирующих различия соболиного населения левобережья и правобережья р. Амур. При попарном сравнении сезонных сборов субпопуляций лево- и правобережья был обнаружен разброс уровня генетической дифференциации от практически нулевых значений до промежуточного уровня. Стало понятно, что для определения количества различающихся генетических групп соболя в данном регионе необходимо привлечение дополнительных математических методов работы с полученными данными. Целью настоящей работы является определение и визуализация наиболее вероятного числа различающихся генетических групп соболей рассматриваемой территории. Были изучены три субпопуляции соболя Буреинского нагорья (левобережье р. Амур) и для сравнения рассмотрена одна субпопуляция c западных склонов Сихотэ-Алиня (правобережье р. Амур). Анализ данных по двум микросателлитным локусам Ma3 и Mer041 на материале охотничьих зимних сезонов с 2011 г. по 2022 г. проведен с помощью программ Structure 2.3.4 и Structure Harvester. По результатам, полученным с помощью этих программ, можно предположить, что на рассматриваемой территории данный вид представлен двумя генетическими группами (кластерами) - «левобережной» и «правобережной». Структура сохраняется как для материала сборов рассматриваемых зимних охотничьих сезонов 2012-2013 гг. и 2013-2014 гг., так и для суммарных сборов 2011-2022 гг. Формирование такой структуры, несомненно, - результат наложения истории становления ареала вида и генетической специфики различающихся антропогенно обусловленных интродукций из двух географических районов, проводимых здесь в середине прошлого века.
Бесплатно
Статья научная
Анализируются результаты учётов численности приплода в локальной популяции пятнистого тюленя, или ларги, населяющей залив Петра Великого (Японское море). Ежегодная численность щенков ларги, размножающейся на островах архипелага Римского-Корсакова, превысила 1 тыс. особей. На ряде островов плотность размножающихся тюленей достигла биологического оптимума и численность приплода стабилизировалась. Продолжается устойчивый прирост численности детёнышей на поздно вошедших в сферу репродукции местной популяции островах Большой Пелис и Стенина, репродуктивная нагрузка на которые из года в год увеличивается. Общее увеличение численности тюленей в популяции, происходящее на протяжении последней четверти века, послужило стимулом к расселению ларги и образованию новых репродуктивных лежбищ как в акватории залива, так и за его пределами. Результаты исследования могут быть положены в основу долговременного мониторинга популяции и способствовать её сохранению в условиях усиления техногенного воздействия на среду обитания тюленей.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрены фенологические параметры большой (Parus major) и восточной (Parus minor) синиц на территории Приамурья. В зоне совместного обитания этих видов есть места, где происходит выраженная гибридизации, а также территории, где она затухает и стабилизируется. Это дало основание к разделению зоны симпатрии на три основные части: западную, центральную, восточную. Для понимания феномена гибридизации в этих частях, его изменения и различия были изучены фенологические параметры восточной синицы, приведено сравнение с таковыми у большой. Для восточной синицы показаны даты: предвесенних кочевок, пролета и появления на местах гнездования, весеннего пения самцов, периода ухаживания и борьбы за самок, постройки гнезд и откладки яиц, насиживания кладок, появления птенцов и слетков, поздних выводков, осенних кочевок и пролета. Приведены данные по зимовке этого вида не территории Приамурья. Показано сравнение с этими же показателями у большой синицы. Обнаружена специфика проживания видами предгнездового периода, который мы считаем решающим для дальнейшего заселения гнездовых территорий. Выявлено, что самцы больших синиц начинают петь рано - с конца декабря - начала января, еще в зимующих группировках. Аспекты поведения, предшествующие непосредственному размножению - ухаживание самцов за самками, борьба между самцами за самок, выпрашивание корма у самцов самками в уже сложившихся парах, - также проявляются у больших синиц в зимующих группировках, когда на местах размножения еще нет основной популяции восточных синиц. Весенний пролет и массовое появление на местах гнездования восточных синиц происходит с марта, а пары на гнездовых участках появляются в апреле, при этом показатели непосредственного размножения у этих видов по срокам одинаковые.
Бесплатно
