СТАТЬЯ ОТОЗВАНА

Цель. Основной целью эколого-биологических исследований (ЭБИ) Каспийского моря является информационно-техническая поддержка принятия решений, направленных на обеспечение рационального природопользования в регионе с учетом роста техногенной нагрузки и изменения природно-климатических условий.

Методы. За основу принят метод теоретико-математического обобщения ряда научных работ и системный анализ предлагаемых решений.

Результаты. Анализ и математическая обработка опубликованных литературных источников убедительно доказали необходимость межгосударственного сотрудничества для оптимизации эколого-биологических исследований. Подтверждена целесообразность проведения эколого-биологических исследований Каспия по различным направлениям, причем распределение усилий (затрат) между ними нуждается в скоординированном управлении.

Заключение. Показано, что получаемые данные ЭБИ имеют как оперативную, так и долговременную ценность. В перспективе целесообразна разработка подходов к унифицированной структуризации данных ЭБИ, включая их пространственную и временную привязку. Важной задачей является создание единого межгосударственного информационного пространства по результатам ЭБИ с применением информационно-коммуникационных технологий.

Цель. Познакомить с концепцией биогеографической карты «Биомы России» (м. 1:7 500 000) , научно-методологическими принципами разработки ее содержания, выбора показателей для характеристики биоразнообразия региональных биомов и обозначить ее место и роль в развитии биогеографии, биогеографического картографирования, и в сфере практического применения – в образовании, решении задач в области охраны природы и экологии, в проблеме устойчивого развития регионов.

Материал и методы. Карта построена на основе классификации наземных экосистем (биомов) и эколого-географического подхода к их соподчинению на разных уровнях организации биотического покрова.

Результаты и их обсуждение. На карте впервые отображается дифференциация территории страны на региональном уровне по составу экосистем и их биоразнообразию. Биомы регионального уровня занимают центральное место в исследовании и являются единицами картографирования. Легенда включает 35 равнинных биомов и 31 оробиом (в горах). Для каждого биома составлена характеристика, включающая показатели влаго- и теплообеспеченности, количества видов сосудистых растений, мохообразных и лишайников, наземных позвоночных животных (млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и земноводных). В качестве примера приводится характеристика трех оробиомов Северного Кавказа.

Заключение. Использование биомов в качестве опорных единиц учета биоразнообразия дает возможность интегрального анализа ботанической и зоогеографической информации о биоте, а также сопряженного изучения биотических и абиотических компонентов экосистем. Современное состояние биомов определяется двумя взаимосвязанными процессами трансформации и модификации экосистем и снижением или утратой биологического разнообразия. Карта региональных биомов может служить основой для получения дальнейших знаний о биоразнообразии биомов на видовом и экосистемном уровнях, для инвентаризации биоты и созданию баз данных по видовому и ценотическому разнообразию биомов, для разработки и обоснованию природоохранных мер.

Цель. Рассмотреть особенности эволюции и определить сущность объекта экологических знаний как основы профессиональной деятельности инженера-эколога в современной ситуации.

Методы. Предлагается подход, в соответствии с которым для понимания сущности и современного состояния объекта профессиональной деятельности инженера-эколога необходимо реализовать анализ особенностей генезиса экологической науки, который предопределил формирование совокупности экологических знаний как инструмента «передачи» в процессе обучения от преподавателя к слушателю в его развитии в течение исторического времени. Такой процесс предложено назвать экологенезом, то есть историческим развитием содержания экологической науки и педагогики.

Результаты. Предложена авторская периодизация эпох экологенеза, отражающая изменение экологической мысли в течение предыдущего исторического периода. Проведенный по результатам такой периодизации анализ всех эпох развития экологического знания позволил выделить несколько специфических особенностей экологенеза, а именно качественный переход объекта экологических знаний от организменных систем к глобальной техногенно-природной системе, развитие и усложнение методологии экологических исследований и обоснований, превращение экологической науки из индивидуального научного курса в междисциплинарную научную систему. Автором введен новый класс систем – эксартисфера – как объект экологических знаний и основы деятельности инженера-эколога в современную, только что наступившую шестую эпоху экологенеза.

Выводы. Полученные результаты могут быть рекомендованы к применению на практике, как в целях выделения и сущностного наполнения новых подходов в экологической науке и педагогике ближайшего будущего, так и для пересмотра существующих подходов к проектированию содержания профессиональной подготовки инженера-эколога.

Цель. Повышение выживаемости репродуктивных клеток осетровых видов рыб при криоконсервации и получение надежной технологии, пригодной для использования в промышленных масштабах.

Методы. В работе применяли стандартные методы замораживания, оттаивания репродуктивных клеток, оплодотворения и инкубации икры и подращивания личинок осетровых видов рыб. Принципиально новым был криопротективный состав: для сперматозоидов скорректирован состав криозащитной среды (для белуги 3% диметилсульфоксида, для русского осетра 4% диметилсульфоксида); для замораживания яйцеклеток применялась криопротекторная смесь из растительного нерафинированного и животного масел.

Результаты. Увеличилась выживаемость дефростированных сперматозоидов осетровых видов рыб: у белуги на 20%, у русского осетра – на 47%. При осуществлении оплодотворения криоконсервированной икры русского осетра нативной спермой процент оплодотворения составил 41%.

Выводы. Показана эффективность снижения токсического действия веществ в составе криозащитной среды, что привело к повышению выживаемости репродуктивных клеток осетровых видов рыб. При проведении оплодотворения икры, хранившейся в жидком азоте, полученное потомство было жизнеспособным и по реактивности центральной нервной системы и рецепторного комплекса не отличалось от молоди, полученной по традиционной технологии.

Целью данного исследования являлось определение уровня аккумуляции ртути в органах и тканях разновозрастных особей каспийской нерпы.

Методы. Определение ртути в органах и тканях тюленей выполняли на атомно-абсорбционном спектрометре РА –915+ с приставкой РП-91С.

Результаты. Сравнительный анализ полученных концентраций ртути в органах разновозрастных каспийских тюленей продемонстрировал сходство в их распределении. Концентрации ртути в печени и почках у них выше, чем в других органах. Причем уровень аккумуляции ртути в печени превышал предельно-допустимую концентрацию (ПДК) во всех возрастных группах, увеличиваясь с возрастом. Во всех исследованных группах концентрация ртути была минимальной в подкожном жире животных. Корреляционный анализ продемонстрировал высокую степень сходства в накоплении ртути органами и тканями щенков и тюленей в возрасте 1-7 лет, а также тюленями 7-12 лет и 12-17 лет. При проведении сравнительного анализа были отмечены тесные положительные связи между концентрацией ртути в печени и морфологическими характеристиками, такими как возраст, вес, длина, обхват туловища и толщина подкожного жира.

Выводы. Описанные выше данные свидетельствуют о различных системах накопления ртути органами и тканями организма каспийского тюленя, которые зависят от их функциональных особенностей и от свойств изучаемого металла. Основной путь поступления ртутьсодержащих соединений в организм животных — алиментарный. Поэтому максимальная аккумуляция ртути происходит в печени и почках, являющихся барьерами для проникновения значительного количества ртути в другие органы и ткани каспийских тюленей.

Цель. Изучение фоссильных насекомых из диатомовых отложений местонахождения Шамб – 1 Сисианской свиты (ранний плейстоцен).

Материал и методы. Материалом для изучения послужили коллекции ископаемых растений и животных Института ботаники Национальной академии наук Республики Армения и сборы авторов. Материал обработан и подготовлен к изучению общепринятыми в палеонтологии методами для отпечатков и остатков ископаемых насекомых из диатомовых отложений. Просмотрены 654 образца: 2 образца с отпечатками моллюсков, 652 образца со следами насекомых, из них на 291 образце сохранность следов позволила определить их до отряда, семейства, рода и вида.

Результаты. Изученный материал относится к типам Mollusca и Arthropoda (Insecta). Насекомые (Insecta) представлены видами отрядов Orthoptera (2 сем.), Homoptera (1 сем.), Heteroptera (2 сем), Coleoptera (15 сем.), Hymenoptera (2 сем), Diptera (1 сем.). Среди них жесткокрылые доминируют и представлены видами семейств – Carabidae, Dytiscidae, Hydrophilidae, Histeridae, Staphylinidae, Silphidae, Elateridae, Buprestidae, Lampyridae, Scarabaeidae, Chrysomelidae, Tenebrionidae, Coccinellidae, Cerambycidae, Curculionidae.

Выводы. Проведен анализ таксономического состава палеофауны, который соответствует рецентной фауне, и с учетом современных экологических характеристик систематических групп, видов предложена версия палеоландшафтов и палеоклимата в раннем плейстоцене в изученном местонахождении Шамб-1.

Цель. Сайгак (Saiga tatarica L.) является последним сохранившимся в России характерным степным видом копытных, находящимся в наши дни на грани исчезновения. Целью данной статьи является оценка современного состояния сайгака в России, выяснение причин сокращения его поголовья и ареала, разработка рекомендаций по сохранению этого вида.

Методы. Приводимый в работе материал является результатом анализа имеющихся литературных данных по сайгаку, собственных наблюдений за животными в 1959-2015 гг. в природе и различных питомниках, в том числе в организованном в 2004 г. Центре редких животных европейских степей, где содержатся сайгаки.

Результаты. В статье освещаются вопросы динамики численности и распространения сайгака в последние века, причины сокращения его количества, предпринимаемые меры по охране данного вида, современное его состояние. Рассматриваются конкретные мероприятия по сохранению сайгака в современных условиях. Приводится опыт Ассоциации «Живая природа степи», разработавшей биотехнологию разведения сайгака в питомниках, зоопарках и на фермах. В её вольерах много лет содержится самовоспроизводящаяся группировка этих животных.

Выводы. В настоящее время сайгак в России является исчезающим видом, и сохранение его здесь требует применения государством и общественностью срочных серьезных мер по охране и восстановлению численности, включая разведение в искусственных условиях и выпуск в природу.

Цель. Данная работа посвящена анализу стратегий выживания 20 видов рода Allium российской части Кавказа (Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкесия, Северная Осетия-Алания, Ингушетия и Дагестан).

Методы. Жизненные стратегии дикорастущих луков рассматривали в рамках концепции Раменского-Грайма с использованием наиболее значимых признаков-маркеров на организменном и популяционно- онтогенетическом уровне.

Результаты. Исследования показали, что для всех изученных видов характерен смешанный тип стратегии с наличием патиентной составляющей. Часто, даже морфологически схожие близкородственные виды растений обладают разным набором механизмов устойчивости при произрастании в схожих условиях. Соответственно, особенности формирования жизненной стратегии могут быть использованы в качестве диагностических таксономических признаков при разграничении морфологически близких видов растений. Показано также, что под эффективностью жизненной стратегии целесообразно рассматривать поддержание устойчивости ценопопуляций, так как в стабильных условиях или при постепенных изменениях эколого-фитоценотического окружения ценопопуляции устойчивы благодаря той или иной компоненте стратегии выживания вида. Соответственно при оценке состояния вида в природе необходимо учитывать особенности его жизненной стратегии, что подразумевает проведение комплексных исследований.

Заключение. Таким образом, анализ стратегий выживания видов растений позволяет получить большой объем информации, имеющей значение при дифференциации морфологически схожих видов, определении их состояния в природе, выявлении функциональной роли видов в биогеоценозах и их индикаторного значения при оценке степени устойчивости экосистем в целом.

Целью проведенного исследования является изучение эколого–биологических особенностей и оценка современного состояния ценопопуляции Tulipa biebershteiniana Roem. et Schult.в условиях Терской возвышенности Республики Ингушетия (РИ), как сокращающегося в численности ценного декоративного вида.

Материалом для проведения эколого-биологических исследований послужил вид T. biebershteiniana в условиях РИ. Сбор гербарного материала и записи наблюдений, экологических и фенологических особенностей вида велись в течение двух вегетационных периодов (2014-2015 гг.) традиционными методами.

В результате проведенных исследований нами установлено, что на территории РИ популяции вида Tulipa biebershteiniana Roem. et Schult. встречаются только в области Терского хребта по склонам северо-западной и юго-восточной экспозиций в окрестностях ст. Вознесенская и с.п. Южное, в зарослях кустарников в условиях сухих глинистых почв на высоте 500-600 м н.у.м. спорадически. На основе изучения эколого-биологических особенностей T.biebershteiniana в условиях его естественных местообитаний описан онтогенез и полный морфогенез его монокарпических побегов. Установлены лимитирующие факторы существования его ценопопуляций. Определено место произрастания вида T.biebershteiniana и приведено картирование его ареала на территории РИ. Изучен механический состав почвы с естественных мест произрастания T.biebershteiniana.

Заключение. Проведенные исследования состояния популяции T. Biebershteiniana на территории Республики Ингушетия показали низкую плотность и ограниченный ареал его распространения, в связи с чем нами даны рекомендации по организации охраны естественных мест его произрастания и о внесении его в Красную Книгу РИ с категорией статуса редкости III.

Цель. Расчет баланса загрязняющих веществ на лицензионном участке «Северный» с использованием оперативной гидродинамической модели Каспийского моря и данных производственного экологического мониторинга.

Методы. Применялся новый метод расчета баланса загрязняющих веществ на лицензионном участке, опирающийся на данные гидродинамической модели и экологического мониторинга. Указанный метод был разработан в Каспийском морском научно-исследовательском центре совместно с Гидрометцентром Российской Федерации в 2015 году.

Результаты. Оценка баланса загрязняющих веществ производилась в отношении нефтепродуктов, тяжелых металлов (меди, свинца, кадмия, ртути, кобальта, железа, марганца, цинка и никеля) и суммы полициклических ароматических углеводородов. Установлено, что в период с 17 по 20 октября 2014 года сальдо баланса большинства загрязняющих веществ было отрицательным и составляло менее 1% от величины суммарного переноса. При этом в слоях 0-5 и 5-10 м отмечался отток, а в слоях 10-15 и 15-20 – приток загрязняющих веществ.

Заключение. Новый подход, основанный на модифицированной технологии расчета водообмена и переноса загрязняющих веществ, хорошо зарекомендовал себя и позволит в дальнейшем дать оценку балансов ипотоков загрязняющих веществ, проходящих через различные участки акватории Каспийского моря.

Целью данной работы является оценка современного уровня загрязнения углеводородами морской среды северо-западной части Каспийского моря и определение основных источников их поступления.

Методы. В основу работы легло обобщение результатов трехлетних исследований, проведенных в 2012-2014 гг. в рамках Программы Росгидромета по мониторингу трансграничных водных объектов Каспийского моря. В этот период были отобраны пробы воды и донных отложений для определения в них концентраций алифатических и полиароматических углеводородов. Общее содержание углеводородов (УВ) определяли методом инфракрасной спектрометрии, полиароматических (ПАУ) – методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии.

Результаты химического анализа показали, что концентрации УВ в воде менялись от следовых до 240 мкг/л, в донных отложениях – от следовых до 114 мкг/г. Суммарные концентрации ПАУ в воде варьировали от следов до 321 нг/л, в донных отложениях – от следов до 699 нг/г. Для определения источников нефтяного загрязнения привлекались данные космического мониторинга исследуемой акватории, которые показали значительное поступление углеводородов в морскую среду с судовыми сбросами.

Выводы. Сравнение полученных результатов с ранее проведенными исследованиями и международными стандартами качества среды показали, что современный уровень загрязнения исследуемой акватории углеводородами незначителен.

Цель. Разработка энергоэффективных технологий освоения гидрогеотермальных ресурсов разного энергетического потенциала.

Методы. Оценка эффективности предложенных технологий осуществлена с привлечением физико-математических, термодинамических и оптимизационных методов расчета и физико- химических экспериментальных исследований.

Результаты. Предложена технология комплексного освоения низкопотенциальных геотермальных ресурсов с использованием теплового и водоресурсного потенциалов на различные цели. Обоснована возможность эффективного освоения геотермальных ресурсов путем строительства бинарных ГеоЭС с использованием простаивающих нефтяных и газовых скважин. Показана перспективность геотермально-парогазовых технологий, позволяющих с высокой эффективностью использовать термальные воды низкого энергетического потенциала (80 – 100 оС) для выработки электроэнергии. Показана перспективность комплексной переработки высокотемпературных геотермальных рассолов Тарумовского геотермального месторождения. Утилизация тепловой энергии осуществляется в бинарной ГеоЭС на сверхкритическом цикле Ренкина с низкокипящим рабочим агентом. Отработанный рассол с низкой температурой из ГеоЭС поступает на химзавод, где извлекаются основные химические компоненты – карбонат лития, магнезия жженная, карбонат кальция и поваренная соль. Далее отработанная вода используется на различные водохозяйственные цели. Электроэнергия, вырабатываемая в бинарной ГеоЭС, используется для извлечения химических компонентов.

Выводы. Реализация предложенных технологий будет способствовать наиболее эффективному освоению гидрогеотермальных ресурсов Северокавказского региона. Комплексное освоение ресурсов Тарумовского месторождения позволит полностью обеспечить потребности России в карбонате лития и поваренной соли.

Цель. Определить оптимальную технологию хозяйствования, отвечающую задачам энергоэффективного природопользования, в лесных геосистемах Приднестровья методами энергетического подхода. Ввести эколого-экономическую оценку эффективности восстановления лесных геосистем в энергорублях При- днестровья.

Методы. Для энергетической оценки лесных геосистем использовались методики российских ученых (А.С. Миндрина и А.В. Позднякова, К.А. Шуркиной, М.М. Ивановой, Т.Ш. Фузеллы), измененные и адаптированные под специфические региональные условия Приднестровья.

Результаты. Методом энергетического подхода и используя эколого-экономическую оценку в энергорублях Приднестровья установлено, что технология лесовосстановления №3 является наименее энергоемкой и, как следствие, наиболее энергоэффективной из всех применявшихся в Приднестровье. Помимо этого, учитывая специфику самой технологии, она сохраняет лесную среду в практически неизменном состоянии, таким образом, сохраняя биоразнообразие лесного фитоценоза, данная технология отражает экономические и экологические интересы, то есть, определена, как технология рационального природопользования.

Заключение. Проведенные исследования позволили установить значительный рост энергоемкости человеческой деятельности на примере одного из лесохозяйственных предприятий Приднестровья. Предложенная технология восстановления с использованием лесной среды материнских насаждений и элементов естественного возобновления сопутствующих пород и кустарников (технология № 3) восстанавливает лесные экосистемы Республики по природному типу, с сохранением биоразнообразия и естественной среды лесного фитоценоза, является направлением эффективного природопользования, способного лечь в основу модели восстановления лесных геосистем республики и соседних стран и регионов (в том числе, России).

Цель. Рассмотреть механизмы изменчивости вируса гриппа.

Обсуждение. Грипп представляет собой одну из наиболее значимых проблем, стоящих перед современной системой здравоохранения. Характер заболеваемости гриппом обусловливает ряд проблем социального и экономического характера: смертность в группах риска, резкое повышение нагрузки на персонал учреждений системы здравоохранения и снижение трудовых ресурсов. Особенности генома вируса гриппа позволяют этому патогену ежегодно вызывать сезонные эпидемии, несмотря на профилактические мероприятия (вакцинация) и наличие специфических лекарственных препаратов.

Заключение. Изменчивость генома вируса гриппа обеспечивается антигенным дрейфом, антигенным шифтом и рекомбинацией. Эти механизмы позволяют вирусу на протяжении долгого времени оставаться высоко-контагиозным инфекционным агентом, способным поражать большое количество видов-хозяев и наносить значительный вред в результате эпидемий и пандемий.

Цель. Изучить процессы механохимической модификации физико-химических и антигельминтных свойств бензимидазольных препаратов с целью изменения их водорастворимости и увеличения их эффективности.

Методы. Используется технология твердофазной механической обработки субстанций с полисахаридами для получения супрамолекулярных комплексов, которые охарактеризованы комплексом физико-химических методов (ИК-спектроскопия, ДТА, РФА, растворимости и пр.) и исследованы на антигельминтное действие на лабораторных моделях и в опытах на овцах.

Результаты. Препараты оказывали высокую эффективность на лабораторных моделях гельминтов и в опытах на овцах, спонтанно инвазированных нематодами желудочно-кишечного тракта при снижении дозировки субстанции в несколько раз.

Заключение. Путем твердофазной механохимической обработки субстанций некоторых бензимидазольных антигельминтных препаратов с полисахаридами показана возможность получения экологически безопасных препаратов с улучшенной растворимостью, биодоступностью и увеличением биологической активности против нематод.

Целью исследований является изучение ценопопуляций Halocnemum strobilaceum на пухлых солончаках озера «Цаган Усн» (Яшкульский район, Республика Калмыкия).

Материал и методы. В статье приведены данные по онтогенезу, демографической и пространственной структуре H. strobilaceum для практического и теоретического значения в связи с деградацией пастбищных угодий и вторичного засоления при водной мелиорации. Изучение ценопопуляций сарсазана проводилась согласно методике изучения пространственно–демографической структуры растительных фитоценозов (1950), сбора и гербаризации растений (1977), а также закладки площадок 3х3 метра.

Результаты. Исследования позволили нам выявить шесть возрастных фаз H. strobilaceum: p, im, v, g1, g2-g3, svg, s, и его онтогенетическое состояние: p – 5%, im – 5%, v –5 %, g1 – 35%, g2-g3 – 35%, svg – 5%, s – 10%. В процессе исследований ценопопуляций сарсазана шишковатого было отмечено явление поливариантности онтоморфогенеза, которая проявляется в переходе отдельных особей из сенильного (s) возрастного состояния, в особое, сенильно-виргинильно-генеративное (svg). Кроме того, на этом этапе замечено появление новых побегов, габитуально схожих с вегетативными, способными к цветению на следующий год (состояние svg). Проведенный анализ онтогенеза особей Halocnemum strobilaceum показал преобладание молодых (g1) и средневозрастных (g2-g3) генеративных фаз.

Заключение. Таким образом, временное омоложение сарсазановых сообществ у озера «Цаган Усн» рассматривается нами как возникновение некоторых адаптаций к воздействию различных природных и антропогенных факторов. Такая способность Halocnemum strobilaceum быстро восстанавливать пространственно- демографическую структуру своих ценопопуляций свидетельствует о высоком эколого-биологическом потенциале этого вида-доминанта на пухлых солончаках.

Цель. Исследовать морфологическое разнообразие головастиков малоазиатской лягушки после непрерывного воздействия магнитного поля разной интенсивности в период эмбрионального развития с нейрулы до выхода из яйцевых оболочек.

Методы. Гипермагнитные условия создавали, увеличивая напряженность естественного магнитного поля. Гипомагнитные условия создавали, помещая чашку Петри с фрагментами кладки икры в контейнер (20,5х17х9) низкоуглеродистой стали. Снаружи контейнер был покрыт оболочкой из листовой меди.

Результаты. У полученных в первом варианте опыта головастиков малоазиатской лягушки, по сравнению с контролем, наблюдалось достоверное увеличение длины хвоста и длины тела. Во втором опыте у головастиков наблюдалось увеличение длины хвоста и длины тела. В третьем варианте опыта по сравнению с контролем различий нет. В четвертом опыте наблюдается увеличение длины хвоста и длины тела. В пятом варианте опыта у головастиков происходило увеличение длины хвоста и длины тела.

Выводы. Влияние магнитных полей на период зародышевого развития со стадии нейрулы до выхода из яйцевых оболочек показал, что длина туловища является более стабильным признаком, длина хвоста увеличивается в опытах, и только в третьем опыте остается неизменным по сравнению с контролем.

Цель. В статье рассмотрены и проанализированы основные методы и средства профилактики кариеса временных и постоянных зубов у детей дошкольного и школьного возраста, описаны способы оценки и процентное соотношение эффективности методов профилактики кариеса.

Обсуждение. Снижение количества приемов легкоусваиваемых углеводов до пяти раз в день и ежедневная двухразовая индивидуальная чистка зубов с применением фторсодержащей пасты, подобранной соответственно возрасту ребенка и стандартной техники, в большинстве случаев достаточны и дают выраженный противокариозный эффект. Проведенные исследования по анализу заболеваемости кариесом зубов у детей раннего возраста выявили, что у детей с нарушением стереотипа пищевого поведения и наличием никотиновой интоксикации (пассивное курение) показатели распространенности кариеса выше в 3 раза, а интенсивности в 18 раз, чем у детей с правильным рационом питания и не подвергающихся пассивному курению.

Заключение. Таким образом, в настоящее время существует довольно широкий спектр различных средств и методов профилактики кариеса зубов у детей дошкольного и школьного возраста, но ни один из них не дает полной гарантии его предупреждения, но при дисциплинированном проведении профилактических мероприятий по рекомендации и под контролем стоматолога кариозный процесс можно стабилизировать или передвинуть на более дальние сроки психологически сложные для ребенка методы лечения кариозных заболеваний.