Статья: ОЦЕНКА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ АЛТАЙСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРИРОДНОГО БИОСФЕРНОГО ЗАПОВЕДНИКА С УЧЁТОМ УНИКАЛЬНОСТИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ И ЦЕННОСТИ ЭКОСИСТЕМ (2024)

Божьи коровки - достаточно распространённая и хорошо изученная группа. Однако состав и динамика населения кокцинеллид отдельных регионов в литературе остаются не раскрытыми в полной мере. В нашей работе мы хотим дать характеристику фауне божьих коровок Среднего Урала на примере модельной территории Биостанции Уральского федерального университета имени Б. Н. Ельцина (УрФУ) (Свердловская область, Сысертский район, окрестности п. Двуреченск). В работе изучены энтомологические коллекции, собранные в конце июня - начале июля в 2021-2023 годы в ходе учебной практики студентов 1 курса УрФУ. В 2021 году было проведено специальное исследование фауны божьих коровок окрестностей Биостанции УрФУ, результаты которого также представлены в данной работе. Приводится список видов, характерных для исследуемой территории, а также доли каждого вида в выборке. Показано, что виды Coccinella septempunctata и Coccinula quatuordecimpustulata стабильно доминируют по численности на изученной территории, кроме того Coccinella quinquepunctata, Hippodamia. tredecimpunctata и Psyllobora vigintiduopunctata имели высокую численность в отдельные годы. Сравнение выборок разных лет и месяцев показало, что межгодовые различия в качественном составе божьих коровок превышают сезонные. Наибольшие различия выявлены между 2021 и 2022 годом, при этом 2021 год имеет большее видовое разнообразие. Видовой состав целевых и массовых сборов отличается: массовые сборы 2021 года показали больше видов, но некоторые из этих видов отсутствовали в целевых сборах. Анализ количественного состава показал, что все сборы 2021 года, включая целевой, и июня 2022 года схожи между собой. Сборы июля 2022 года, напротив, сильно отличаются, вероятно, вследствие абсолютного доминирования P. vigintiduopunctata в тот период.

Секвенирование методом «дробовика» применено для определения маркерных возможностей участка ДНК гена, кодирующего 16S рРНК малой субъединицы бактериальной рибосомы. Определен таксономический состав бактериального метагенома в кишечнике медоносных пчел (Apis mellifera L.) Крыма. В кишечниках всех проанализированных пчел присутствует облигатное ядро, состоящее из 7 основных родов домена бактерий, относящихся к 4 типам, 5 классам, 6 порядкам и 6 семействам. Наибольшей долей видов в ядре метагенома бактерий представлено семейство Orbaceae. Наибольшим числом видов в этом семействе обладают роды Gilliamella и Frischella - 39,8 и 20,4 % видов соответственно. Вторую позицию с очень близкими долями видов занимают роды Snodgrassella и Lactobacillus (соответственно 1,9 и 13,0 % видов). В третью группу родов вошли рода Bartonella и Bifidobacterium, с 5,8 и 2,21 % видов, соответственно. Замыкает список род Commensalibacter с долей менее одного процента видов (0,4 %). На основе литературных данных составлен список видов, относящихся к соответствующим семи родам. На основании анализа литературных источников установлено, что в мероконсорцию метагенома A. mellifera с семью родами входит минимум по одному виду. Исключение составляют род Bifidobacterium, он представлен тремя видами, и род Lactobacillus - семью. Таксоны домена архебактерий представлены 1 типом, 1 классом, 2 порядками, 2 семействами и 3 родами. Однако, их доля в метагеноме не превышала сотые доли процента. Таким образом, можно считать эти бактерии случайным компонентом, не характерным для кишечного микробиома A. mellifera.

Проведена оценка запасов углерода в метровом слое торфянисто-подзолисто-глееватой почвы 12-летнего березово-елового молодняка, произрастающего на месте вырубки ельника чернично-долгомошного. Напочвенный покров исследуемого молодняка различается в зависимости от технологических элементов рубки: на пасечных участках доминируют кустарнички и травы, на трелевочных участках из-за переувлажнения - сфагнум и кукушкин лен. Установлено, что концентрация общего углерода в почве резко убывает вниз по профилю от 39 % в верхнем слое подстилки до 0,2-0,5 % в минеральном слое почвы на глубине 30-100 см. Выявлено, что помимо концентрации углерода запасы углерода определяются плотностью почвенного горизонта. В минеральном слое почвы плотность изменяется незначительно от 0,9 до 1,2 г/см3, подстилка характеризуется более низкой плотностью, за счет более рыхлого строения (0,14-0,21 г/см3). Согласно проведенным расчетам, в верхнем метровом слое почвы запасы углерода составляют 72,80±12,27 тС/га, при этом в минеральной толще сосредоточено 86, в органогенном - 14 % от общего количества углерода, аккумулируемого в метровой толще почвы. Показано, что в верхнем наиболее корненасыщенном слое почвы (0-30 см) аккумулируется значительная часть почвенного углерода - 68 %, в корнеобитаемом слое (0-50 см) - 73 % от общих запасов почвенного углерода в метровом слое почвы. В целом, запасы углерода в нижнем слое почвы (50-100 см) вдвое ниже, чем в верхнем (7-50 см). Особенность распределения углерода в исследуемом объекте проявляется в относительно высоком содержании и запасах углерода в элювиальном потечно-гумусовом горизонте.

В статье представлены результаты изучения пространственной организации растительного покрова сопочного массива Саксары с использованием космических снимков Landsat-8. Проведена классификация растительности в системе Браун-Бланке, создана ординационная модель связей растительных сообществ с ведущими экологическими факторами, а также оригинальная крупномасштабная геоботаническая картографическая модель. На основе результатов градиентного анализа выявлены ведущие экологические факторы, определяющие разнообразие степных сообществ и обуславливающие пространственное распределение степей - высота над уровнем моря, экспозиция склона и петрографический состав субстрата. С использованием космических снимков высокого разрешения выявлены фитоценохоры в ранге микрокомбинаций, представляющие сочетания фитоценозов, обусловленные особенностями рельефа, почвенного покрова и влажности. Информационные подходы позволили представить сконцентрированные сведения о типологическом составе растительных сообществ, особенностях их экологии и пространственной организации на изучаемом полигоне. Максимально полное представление об объеме и характере первичных геоботанических данных, примененных методах классификации и ординации дает возможность лучше понять закономерности пространственной организации растительности, что также упрощает процесс совершенствования картографической модели, отражая в ней новые важные особенности и закономерности растительности, которые выявляются при вовлечении новых дополнительных материалов.

Значение фитопланктона в формировании биологической продуктивности Каспийского моря подтверждается многолетними литературными данными. Изучение всех групп микроводорослей этого своеобразного водоема позволило выделить два наиболее значимых вида из групп диатомовых и динофитовых водорослей планктона. В многочисленных работах о Pseudosolenia calcar-avis (B. G. Sundström 1986) отмечается большое значение этого вселенца в общей массе фитопланктона, несмотря на спорный вопрос об истинном его влиянии. на качественный состав фитопланктона в целом. Ценность Prorocentrum cordatum (J. D. Dodge 1976) подтверждается предпочтением организмами последующих трофических уровней данного вида водорослей. Доля P. calcar-avis и P. cordatum в общей массе и численности заметно снизилась. Изменения в количественных показателях было вызвано, вероятно, разного рода причинами. В Среднем Каспии наблюдалась разница в развитии их по разрезам. Минимальные значения в последнее время чаще обнаруживались в центральной части моря. В Северном Каспии P. calcar-avis вегетирует в весенне-осенний период, главным образом, на границе со Средним Каспием. P. cordatum встречается по всей акватории Северного Каспия, многочисленна в летний период. Отмеченное изменение в количественных показателях за последние годы подтверждает важность изучения динамики фитопланктона Каспийского моря.

Происхождение более чем половины культиваров рода Hedera L., известных на сей день, не задокументировано. Предположения о родстве культиваров традиционно строились на основе умозрительной оценки их морфологической схожести, однако этот способ, как показывают наши исследования, часто оказывается ненадёжным. Мы разработали метод историко-морфологического анализа вегетативных мутаций, или спортов, с помощью которого в ряде случаев оказывается возможным с высокой достоверностью установить названия материнских (предковых) сортов. Методика основана на следующих положениях: сорта плюща в историческом (генеалогическом) аспекте образуют линейную последовательность; вегетативные мутации подразделяются на новые и повторные; повторные мутации воспроизводят комбинации признаков, присущих уже известным сортам; квалификация повторных мутаций как материнских (либо дочерних) осуществляется путём сопоставления годов обнародования названий соответствующих культиваров. Неоднократно наблюдавшиеся нами случаи реверсий, подтверждающих задокументированное прежде происхождение ряда известных сортов, свидетельствуют о правильности нашего подхода. На основе метода историко-морфологического анализа вегетативных мутаций установлены ранее не известные материнские сорта у трёх культиваров Hedera helix: ‘Pittsburgh’ – у ‘Triton’ и ‘Lullingen’; ‘Golden Ingot’ – у ‘Golden Nugget’. Всего с помощью такой методики с высокой степенью достоверности определены материнские сорта уже у двенадцати культиваров H. helix, что позволяет рассчитывать на дальнейшее сокращение «белых пятен» в истории селекции этой важной декоративной культуры. Полученные данные позволяют расширить представления об изменениях признаков, происходящих при спортообразовании у плющей, и дают дополнительные возможности для исследования закономерностей эволюционного морфогенеза при анагенетической эволюции на основе её сальтационных моделей. The origins of over half of the currently known cultivars within the genus Hedera L. remains undocumented. Assumptions about the relationship of cultivars have traditionally been based on a speculative assessment of their morphological similarity; however, our research indicates that this approach is often unreliable. The authors have developed a method for the historical and morphological analysis of vegetative mutations, or sports, which in some cases makes it possible to identify the names of ancestral cultivars with high reliability. The method is based on the following provisions: ivy cultivars form a linear sequence in a historical (genealogical) context; vegetative mutations are divided into new and repeated ones; repeated mutations reproduce combinations of features inherent in already known varieties; the qualification of repeated mutations as ancestral or descendant is carried out by comparing the years of the corresponding cultivars’ names being published. The repeated cases of observed reversions, confirming the previously documented origin of a number of known cultivars, substantiate the validity of this approach. Based on the method of historical and morphological analysis of vegetative mutations, previously unknown ancestral varieties were identified in three cultivars of Hedera helix: ‘Pittsburgh’ - in ‘Triton’ and ‘Lullingen’; ‘Golden Ingot’ - in ‘Golden Nugget’. In total, using this method, ancestral cultivars have already been identified with a high degree of reliability in twelve cultivars of H. helix, which allows expecting a further reduction gaps in the history of selection of this important ornamental plant. The findings enhance understanding of the changes in traits that occur during sport formation in ivy, and provide additional opportunities for studying the patterns of evolutionary morphogenesis during anagenetic evolution based on its saltation models.

Машиностроительная отрасль занимает одну из лидирующих позиций в экономике страны. Во многом, ассортимент и качество изделий, выпускаемый данной отраслью, влияют и на развитие других отраслей экономики. Немаловажно, при производстве металлических изделий повышать такие показатели как долговечность, надежность, эксплуатационных свойств деталей различного назначения. Также, каждый этап производства должен быть направлен на минимизацию экологического воздействия на объекты окружающей среды. Для достижения упрочняющих свойств металла применяют процесс карбонитрации с последующим химическим оксидированием, в результате которого образуются отходы: отходы при очистке ванн карбонитрации металлических поверхностей (далее Р1); отходы обработки металлических поверхностей методом химического оксидирования (далее Р2). Исследование токсичных свойств отходов проводилось при помощи генно-инженерных люминесцирующих бактерий Echerichia coli K12 TG1, конститутивно экспрессирующие luxCDABE-гены природного морского микроорганизма Photobacterium leiongnathi 54D10 (НВО «Иммунотех», г. Москва, Россия) в лиофилизированном состоянии под коммерческим названием «Эколюм 10». Токсичные свойства образца Р1 при тушении биосенсора ≥50 % зафиксированы при концентрациях от 100 % до 6,25 % в течение всего эксперимента, далее при разведении 3,13 % в начале исследования формируется люминесцентный отклик 20 %, но уже к 60 минуте экспозиции происходит тушение биосенсора более чем на 50 %. В диапазоне концентраций от 0,75 % до 0,10 % в первые минуты эксперимента образец Р1 не проявляет токсичного действия, хотя в дальнейшем на всем временном промежутке наблюдается 20 % тушение свечения биосенсора по сравнению с контролем, токсичные свойства образца при данных концентрациях не зафиксированы. Оценка характера свечения бактерий позволила установить степень токсичности образца Р2 после контакта E. coli K12 TG1 с клонированными lux CDABE-генами P. leiongnathi 54 D10. В диапазоне концентраций от 100 % до 0,39 % образец Р2 оказывает токсическое воздействие в течение всего эксперимента. При концентрации 0,20 % показатель токсичности полностью нивелируется на 60 минуте эксперимента, и далее в диапазоне концентраций от 0,098 % до 0,012 % токсичные свойства исследуемого образца отхода не фиксируются.

В настоящее время потепление в высоких широтах, сопровождающееся стремительным освобождением шельфовых территорий ото льда, повышает привлекательность освоения нефтегазовых месторождений Северного ледовитого океана. Это сопряжено с рисками углеводородного загрязнения Арктических территорий. Вместе с тем освоение островов архипелага Земля Франца-Иосифа в прошлом оставило тревожное наследие в виде загрязнения от утечек и разливов нефтепродуктов из брошенных бочек с топливом и техники. Нефтепродукты являются одними из поллютантов, которые оказывают негативное воздействие на почвенные покров, угнетая хрупкие арктические экосистемы. Информация о состоянии почвенного покрова и его степени загрязнения на островах архипелага Земля Франца-Иосифа на предмет содержания нефтепродуктов носит фрагментарный характер. В работе приведены описания 6 почвенных разрезов c остров Нортбрук (м. Флора), Гукера (бухта Тихая), Чамп, Хейса, их физико-химические характеристики, данные о концентрации нефтепродуктов и выполнена оценка уровня их содержания в почвах некоторых островов архипелага Земля Франца-Иосифа. Проведенный анализ показал, что на исследуемых территориях преобладают литоземы и пелозёмы, торфяная почва выявлена лишь на одном острове. Почвы имеют преимущественно кислую реакцию среды и разнообразны по гранулометрическому составу. Концентрации нефтепродуктов в подавляющей части почв не превышает 250 мг/кг, что позволяет отнести их к категории с допустимой степенью загрязненности, однако были обнаружены участки с высоким уровнем содержания нефтепродуктов (3575 мг/кг). Полученные результаты указывают на необходимость проведения исследований на территории архипелага Земля Франца-Иосифа с целью установления уровней их актуального содержания в почвенном покрове Арктических островов.

Статья посвящена разработке и внедрению педагогической технологии подготовки специалистов информационных технологий для организаций, занимающихся эксплуатацией и обслуживанием ветровых электростанций. Проблема актуализируется активным переходом к возобновляемым источникам энергии и быстрым развитием ветроэнергетики, что создает потребность в высококвалифицированных ИТ-специалистах. В статье анализируются ключевые компетенции, необходимые для эффективной работы в данной сфере, такие как управление данными, кибер-безопасность, разработка и обслуживание программного обеспечения, а также систем мониторинга и управления. Особое внимание уделено разработке образовательных программ и методов обучения, способствующих формированию этих компетенций. Авторами рассматриваются основные трудности, возникающие в процессе подготовки таких специалистов. Выявлены ключевые проблемы, такие как недостаток специализированных образовательных программ, дефицит преподавателей с опытом работы в ветроэнергетике, а также сложности в интеграции теоретического и практического обучения. Анализируются текущие подходы к обучению и их недостатки, в том числе ограниченные возможности для практической подготовки, недостаточное внимание к вопросам кибер-безопасности и управления данными. Рассматривается также проблема быстрой адаптации учебных программ к стремительно развивающимся технологиям и меняющимся требованиям отрасли. Приведены рекомендации по преодолению выявленных проблем, включая необходимость создания междисциплинарных программ, усиление сотрудничества между образовательными учреждениями и промышленными предприятиями, а также внедрение инновационных методов обучения, таких как виртуальные лаборатории и симуляторы. Обсуждаются перспективы улучшения подготовки ИТ-специалистов в контексте роста значимости ветроэнергетики в мировом энергетическом балансе. Рассматриваются инновационные подходы к обучению, включая использование средств интеллектуальных информационных систем, виртуальных лабораторий и других интерактивных технологий, которые обеспечивают практико-ориентированное обучение. Описаны примеры успешного применения информационных технологий в образовательном процессе и взаимодействии образовательных учреждений с индустриальными партнерами, направленными на адаптацию учебных программ к современным требованиям отрасли. Представлены результаты исследований и практических инициатив по подготовке кадров, которые демонстрируют эффективность интеграции теоретического и практического обучения. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития образовательных стратегий и программ в контексте технологических изменений и растущих потребностей ветроэнергетической отрасли.

Недостаток минерального питания относится к основным природным стрессовым факторам и играет важную роль в жизнедеятельности водных организмов. При культивировании микроводорослей и фототрофных прокариот при обеднении среды, в результате расхода питательных веществ для поддержания своей жизнедеятельности, организмы вынуждены вырабатывать различные приспособительные механизмы. В работе использованы стандартные методы культивирования цианобактерий, оптический и микроскопический подходы при исследовании Arthrospira (Spirulina) platensis (Nordstedt) Gomont (1892). Целью данного исследования работы стало изучение морфометрических характеристик цианобактерий на стадии неактивного роста в условиях дефицита минерального питания. Экспериментально установлено, что плотность культуры A. рlatensis в течение эксперимента зависела от внешних условий: температуры (Т) и освещенности (Осв). При минимальной температуре и освещенности (вариант 1А) плотность культуры в период 1 - 28 суток плавно возрастала до 0,11 г·л-1, при повышении и максимальных величинах Т и Осв (варианты 2А и 3А) кривая роста имела S-образный вид, наблюдали увеличение плотности A. рlatensis до 0,69 г·л-1 и 1,3 г·л-1. После выхода культуры A. рlatensis на стадию неактивного роста (29-85 сутки), сохранялась тенденция накопления биомассы: в варианте 1А продолжалось постепенное увеличение плотности цианобактерий до 0,42 г·л-1; в вариантах 2А и 3А биомасса увеличивалась неравномерно и достигала 2,0 г·л-1 и 5,5 г·л-1. К концу эксперимента зафиксировано изменение цвета культуры с изумрудного на темно-зеленый, зелено-коричневый и желто-коричневый. Показано, что в варианте 1А с 36 по 85 сутки эксперимента чаще доминировали трихомы размером 50-100 мкм (44,4-61,3 %), доля нитей с минимальной длиной (менее 50 мкм) составляла 30-53,3 %. При повышении Т и Осв в периоды роста цианобактерий доминировали (43,4-85,1 %) мелкие трихомы, но появились и более крупные нити более 100 мкм (2,1-22 %); на стационарных стадиях - доля мелких трихом также была высока (51-93 %), крупных трихом обнаружено не было или их вклад снижался вдвое. Такая тенденция согласуется с данными, описанными ранее в литературе. Наиболее выраженные изменения вкладов морфологических групп наблюдалась при максимальных Т и Осв. Вероятно, недостаток биогенов запускал механизмы адаптации цианобактерий - фрагментацию трихом.