CC BY
19
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 10 (41) ■ Часть 3 • Ноябрь
There is a wide variety of benthic organisms in the western part of the delta - 27 species. The number species of bottom organisms in the eastern part is only 21 species. However, in Damchiksky site was observed only 11 groups of benthic organisms, while 14 groups were observed in Obzhorovsky site.
In addition in the territory of both sites of the reserve can be identified typical benthic fauna'srepresentatives. For example, some species from Megaloptera, Amphipoda, Mysida, families Glossiphoniidae, Platycnemididae, Aeshnidae and Ceratopogonidae orders were noted only in the western part of the delta.
Some species from Hygrophila, Cumacea, Trichoptera, Lepidoptera and Pulmonata, as well as families Tabanidae, Coenagrionidae, Sericostomatidae, Lithoglyphidae orders were found only in the eastern part of the Volga delta.
The obtained data confirm the earlier suggestion about the zonal distribution of benthic organisms in the lower zone of the Volga delta.
References
1. Ульянова А.С., Крючков В.Н., ‘Оценка степени влияния различных типов грунтов на структуру донных сообществ’ International Scientific Conference “Caspian sea: past, present, future", Makhachkala, pp. 371-372.
2. Aarnio K., Mattila J., Tornroos A., Bonsdorff E., 2011, ‘Zoobenthos as an environmental quality element: the ecological significance of sampling design and functional traits’, Marine Ecology, Vol. 32, Issue Supp; ement s1, ph. 58-71.
DOI 10.18454/IRJ.2015.41.117
Усманов И.Ю. 1, Юмагулова Э.Р. * 2, Овечкина Е.С.2,
Иванов В.Б.3, Щербаков А.В.4, Александрова В.В. 2, Иванов Н.А. 5
'Доктор биологических наук, 2кандидат биологических наук, 3кандидат педагогических наук, Нижневартовский государственный университет, 4кандидат биологических наук, Башкирский государственный университет,
5аспирант, Нижневартовский государственный университет Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 15-44-00028 АДАПТАЦИЯ ПРОГРАММЫ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВЕЧНОЗЕЛЕНЫХ КУСТАРНИЧКОВ В АНТРОПОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ НА ОЛИГОТРОФНЫХ БОЛОТАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ. 1.
OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS
Аннотация
В статье рассмотрены изменения морфофизиологических показателей Oxycoccus palustris Pers., одного из распространенных видов вечнозеленых кустарничков олиготрофных болот Западной Сибири, в зависимости от трофности почв. Рассчитана корреляция по морфологическим параметрам.
Ключевые слова: адаптация, кустарнички, олиготрофные болота, морфофизиология, клюква болотная Oxycoccus palustris Pers..
Usmanov I.Yu. 1, Yumagulova E.R. 2, Ovechkina E.C. 2,
Ivanov V.B. 3, Scherbakov A.B. 4, Alexandrova V. V. 2, Ivanov N. A. 5 'PhD in Biology, 2PhD in Biology, 3PhD in Pedagogy, Nizhnevartovsk State University, 4PhD in Biology,
Bashkir State University, 5postgraduate Nizhnevartovsk State University ADAPTATION OF PROGRAM OF SWITCHING OF EVERGREEN DWARF SHRUBS ON OLIGOTROPHIC BOGS OF WESTERN SIBERIA IN MAN-MADE CONDITIONS. I. OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS
Abstract
The article deals with the changes of morphological parameters Oxycoccus palustris Pers., one of the most common species of evergreen shrubs oligotrophic bogs of Western Siberia, depending on the trophic soils. Calculated the correlation of morphological parameters.
Keywords: adaptation, shrubs, oligotrophic swamps, morphophysiology, cranberry marsh Oxycoccus palustris Pers..
В Западной Сибири находится крупнейший в России нефтегазодобывающий комплекс. В процессе разведки, обустройства и эксплуатации нефтяных месторождений растительный покров территории испытывал различные антропогенные воздействия. К наиболее широкомасштабным следует отнести механические нарушения и химическое загрязнение. В работах ряда авторов рассматриваются вопросы нефтегазового комплекса на воды, почвы, растительность и различные экосистемы региона [1, 2, 3].
Загрязнение нефтепродуктами территории очень мозаично: пятна сильного, среднего и слабого загрязнения чередуются случайным образом с относительно чистыми участками. Плотность загрязненных участков неравномерна по территории месторождений: большинство разливов приурочено обычно к местам прокладки нефтепроводов и кустам скважин [4, 5].
Главные особенности низменности Западной Сибири - исключительная равнинность территории, а также превышение осадков над испарением. Для болот характерно преобладание процессов накопления биомассы над ее разложением. Как следствие - интенсивный болотообразовательный процесс, в ходе которого накапливается неразложившаяся биомасса растений - торф [6, 7].
Факторами, определяющими трофический режим верховых болот, являются олиготрофность на фоне низких значений рН и дефицита кислорода в обводнённых массах торфа. В ходе освоения месторождения в болота могли попадать антропогенные примеси различного происхождения. В результате в болотных ландшафтах содержание элементов минерального питания может меняться, т.е. режим экстремальной олиготрофности может ослабляться.
Природные популяции Oxycoccus palustris Pers. являются эдификаторами и доминантами олиготрофных болот. Это означает, адаптированность вида к низкой обеспеченности всеми ресурсами на фоне короткого вегетационного периода.
113
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 10 (41) ■ Часть 3 • Ноябрь
Целью данной работы является исследование изменений морфофизиологических показателей и корреляции между ними при изменениях трофности почв у доминантного вида верховых болот O. palustris.
Объекты и методы
Экземпляры Oxycoccus palustris Pers. были отобраны на открытых участках болот в границах ассоциации Sphagnetum pinetofruticulosum (класс верховых болот Oxycocco-Sphagnetea Br.-Bl. Et Tx. 1943, порядок Sphagnetalia magellanici Kastn. Et Floss 1933, союз Oxycocco-Empetrion hermaphroditic).
Ассоциация отличается высоким постоянством Oxicoccus palustris и значительным участием Carex globularis, Carex lasiocarpa, Menyanthes trifoliata.
Рельеф выположенный, грядово-мочажинный, без выраженных стоков. Почвы торфяно-глеевые, с торфяным слоем до 1 м.
Согласно проведенному районированию К.Е. Ивановым и С.М. Новиковым (1976) территория исследования относится к Лямин-Вахскому болотному району на территории зоны выпуклых олиготрофных болот, в которых входят 3 подрайона: Лямин-Пимский, Пим-Аганский, Аган-Вахский. Площадки для отбора проб растений Oxycoccus palustris Pers. расположены в Аган-Вахском подрайоне [8].
Отбор проб проводили на 6 участках 100 м2, расстояние между площадками 10 м.
Для анализа брали листья со среднего яруса растений. Число и вес листьев определяли с участков 25х25 см. Повторность 6-кратная.
Аммонийный азот и фосфор определяли фотоколориметрически [9, 10]; тяжелые металлы в почве (Fe, Сd, Cu, Pb, Mn, Zn) на атомно-абсорбционном спектрофотометре МГА-915, в растениях ^d, Cu, Pb, Zn) с помощью комплекса вольтамперометрического СТА.
Суммы флавоноидов определяли в экстрактах по рутину [11], дубильных веществ методом спектрофотометрии [12], содержание свободных органических кислот в пересчете на яблочную кислоту [13].
Анатомические и морфологические измерения проводили на цифровом видео микроскопе HIROX KH-7700 (Япония). Площадь листьев определяли весовым методом [14].
Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета прикладных программ Statistica 11.5; Excel 2005 из пакета Microsoft Office XP.
Результаты и обсуждение
Оценка химического состава почвогрунтов (табл.1) показала, что в условиях олиготрофного болота формируется существенная мозаичность: концентрации химических веществ, которые могут различаться в 5 и более раз, т.е. микроучастки олиготрофных болот заметно различаются между собой по уровню обеспеченности элементами питания (nutrition).
Таблица 1 - Химический состав почв на исследуемых участках (мг/кг)
Участок
1 2 3 4 5 6
Р 1,700±0,001 1,500±0,001 1,800±0,001 1,700±0,002 1,700±0,001 2,000±0,001
N 10,70±0,001 8,944±1,667 9,50±0,001 11,30±0,002 10,700±0,001 12,000±0,001
Сd 0,466±0,094 0,489±0,111 0,017±0,001 0,288±0,023 0,141±0,014 0,168±0,058
Pb 7,656±0,759 6,424±0,360 6,595±0,445 8,214±2,299 7,378±0,675 8,730±0,257
Cu 3,324±4,546 1,427±0,204 0,723±0,197 0,197±0,027 0,544±0,286 1,200±0,437
Zn 35,36±1,703 42,007±1,16 36,64±4,876 89,51±7,508 24,59±2,516 25,0±1,287
Fe 0,883±0,010 1,011±0,015 1,042±0,007 1,003±0,019 0,912±0,019 1,060±0,014
Mn 3,978±0,092 4,324±0,181 4,407±0,037 2,549±0,072 3,716±0,139 4,406±0,047
Мозаичность почвенных условий существенно повлияла на все исследованные параметры растений (табл. 2). При этом не удается выделить один какой-либо параметр, который сильнее, чем другие, реагирует на меняющиеся комбинации химических элементов. В связи с этим, мы провели корреляционный анализ между параметрами растений (табл. 3). Изменения знаков (+/-,0) корреляционных связей трактуются как отражение переопределения программ, формирующих количественные и качественные признаки растений [15, 16].
Таблица 2 - Морфофизиологические параметры в популяциях O.palustris
Параметр Участки
1 2 3 4 5 6
Р, мг/г 1,3 1,8 1,5 3,48 2,5 2,6
N, мг/г 6,2 5,8 6,6 7,1 8,4 6,4
Cd, мг/г 0,48 0,464 0,428 0,934 0,798 0,577
Pb, мг/г 0,664 0,311 0,422 0,202 0,84 0,699
Cu, мг/г 1,54 1,863 1,828 0,768 3,019 0,975
Zn, мг/г 39,27 34,27 60,188 46,05 37,45 33,3
Флавоноиды, % 1,51 2,46 2,37 2,26 1,046 1,28
Дубильные вещества, % 19,0 13,7 10,26 17 8,95 13,85
Органические к-ты, % 2,28 2,08 1,56 2,45 1,61 2,01
Органические к-ты (плоды), % 4,68 4,01 4,82 5,36 5,02 4,01
Количество листьев на растение 48,04 45,21 46,644 44,9 39,95 47,35
S листа, см2 0,24 0,27 0,337 0,455 0,233 0,032
114
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 10 (41) ■ Часть 3 • Ноябрь
Продолжение табл. 2 - Морфофизиологические параметры в популяциях O.palustris
Параметр Участки
1 2 3 4 5 6
S листьев / растение, см2 1,12 0,96 1,174 1,318 0,782 0,119
Длина листа, см 0,71 0,82 0,765 0,867 1,064 0,945
Ширина листа, см 0,25 0,29 0,279 0,369 0,286 0,386
Количество растений на 0,25 м2 62,22 39 49,22 76,25 161,5 99,75
Количество растений на 1 м2 239,22 156 192,55 304,88 218,5 401
Толщина листа, мм 0,32 0,298 0,301 0,339 0,327 0,337
Толщина кутикулы, мм 0,004 0,04 0,004 0,006 0,006 0,006
Толщина верхнего эпидермиса, мм 0,016 0,016 0,016 0,017 0,018 0,018
Толщина нижнего эпидермиса, мм 0,007 0,07 0,07 0,012 0,01 0,011
Толщина столбчатой паренхимы, мм 0,086 0,084 0,087 0,122 0,13 0,13
Толщина губчатой паренхимы, мм 0,19 0,173 0,177 0,214 0,194 0,2
Длина проводящего пучка, мм 0,138 0,138 0,15 0,16 0,131 0,124
Ширина проводящего пучка, мм 0,161 0,226 0,181 0,145 0,144 0,127
Масса листьев, г 0,077 0,08 0,102 0,15 0,076 0,011
Масса растения, г 3,74 3,62 4,74 6,92 3,04 0,51
Масса растения/ м2 0,29 0,289 0,48 1,07 0,23 0,005
Таблица 3 - Корреляционные связи между морфофизиологическими параметрами O. palustris
№ Оп точки Всего значим ых Корр. Указаны пары параметров, между которыми коэффициент корреляции достоверен на уровне 0,95 Отношение (+/-) корреляции
+ корреляции - корреляции
1 42 I- 10, 1-22, 4-7, 4-8, 6-8, 7-19, 11-12, II- 13, 11-14, 11-15, 11-23, 11-26, 11-27, 12-13, 12-25, 12-26, 1227,13-25, 13-14, 13-15, 13-26, 13-16, 13-27, 14-15, 14-25, 14-26, 14-27, 1516, 15-25, 15-26, 15-27, 16-17, 25-26, 25-27 3-4, 3-6, 3-7, 3-8, 8-17, 12-18, 16-23, 21-22 4,25
2 54 1-22, 3-5, 3-6, 5-6, 7-8, 9-11, 9-15, 9-16, 9-17, 9-26, 11-25, 14-15, 14-16, 14-17, 14-22, 14-25, 15-16, 1517, 16-17, 17-27, 18-19, 18-24, 18-25, 24-27, 25-26, 25-27, 26-27 1-8, 1-10, 2-23, 3-10, 3-15, 3-26, 4-13, 4-26, 5-10, 5-15, 5-26, 6-11, 6-13, 626, 7-8, 10-22, 10-25,11-13, 11-12, 1213, 12-14, 13-25, 16-25, 17-25, 18-27, 19-24 1,16
3 27 5-19, 6-18, 9-10, 10-23, 12-15, 12-25, 12-26, 12-27, 13-25, 13-26, 1327, 15-25, 15-26, 15-27, 16-17, 21-22, 25-26, 26-27, 25-27 2-14, 3-20, 5-7, 5-8, 5-9, 7-9, 7-11, 1123 2,38
4 44 4-6, 5-6, 8-10, 9-10, 11-12, 11-13, 1114, 11-15, 12-13, 12-15, 12-25, 12-26, 12-27, 13-14, 13-15, 13-25, 13-26, 1327, 14-15, 14-25, 14-26, 14-27, 15-25, 15-26,15-27 18-22, 25-26, 25-27 26-27 2-23, 5-9, 9-16, 9-17, 11-13, 11-14, 11-15, 11-24, 11-25, 11-26, 11-27, 19-24, 19-25, 19-26, 19-27 1,93
5 60 1- 2, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-21, 2-5, 2- 6, 2-7, 2-8, 2-21, 4-18, 5-6, 5-7, 5-8, 6-7, 6-8, 7-8, 7-21, 8-21, 9-10, 1113, 11-14, 11-15, 11-16, 12-25, 12-26, 12-27, 13-14, 13-15, 13-16, 13-23, 1326, 13-27, 14-15, 14-16, 14-26, 15-16, 17-25, 17-26, 17-27, 18-25, 18-26, 1827, 23-26, 23-27, 25-26, 25-27, 26-27 3-16, 7-22, 4-9, 9-11, 9- 14, 9-15, 9-18, 9-26, 9-27, 10-13, 10- 23 4,45
6 55 I- 4, 1-5, 1-6, 1-10, 1-21, 2-20, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9, 4-10, 4-23, 5-9, 5-10, 521, 5-23, 6-8, 6-9, 6-10, 7-10, 7-20, 910, 9-23, 10-23, II- 13, 12-15, 12-25, 12-26, 12-27, 1419, 15-25, 15-26, 15-27, 16-17, 18-21, 25-26, 25-27, 26-27 3-26, 3-27, 11-14, 11-19, 12-18, 12-21, 13-14, 13-19, 14-24, 15-16, 15-17, 1626, 16-27, 17-26, 17-27, 21-25 2,44
115
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 10 (41) ■ Часть 3 • Ноябрь
Параметры (табл. 3): 1 - Р, 2 - N, 3 - Cd, 4 - Pb, 5 - Cu, 6 - Zn, 7 - флавоноиды, 8 - дубильные вещества, 9 -органические вещества, 10 -количество листьев, 11 - площадь листа, 12 - площадь листа на 1 растение, 13 - длина листа, 14 - ширина листа, 15 - количество растений на 0,25 кв м, 16 -количество растений на 1 м2, 17 - толщина листа 18 - толщина кутикулы, 19 - толщина верхнего эпидермиса, 20 - толщина нижнего эпидермиса, 21 -толщина столбчатой паренхимы, 22 - толщина губчатой паренхимы, 23 - длина проводящего пучка, 24 - ширина проводящего пучка, 25 - масса листьев, 26 - масса растения, 27 - масса растения на 1 м2.
В результате проведенного исследования было установлено, что у растений не формируются устойчивые корреляционные комплексы. Велика доля слабых корреляций, знак которых может меняться. Большие значения коэффициента корреляций между морфофизиологическими параметрами сохраняется лишь у ограниченного списка корреляционных связей. У вечнозеленых кустарничков число значимых корреляций не превышало 15% от их возможного количества (табл. 3).
Таким образом, изменение доли реализованных корреляционных связей может происходить в ответ на изменение уровня самых разных экологических факторов - от количества доступных для растений элементов минерального питания до комплексных эколого-ценотических различий между естественными местообитаниями. Пластичности корреляционных связей распространяется на события, как основного, так и специализированного метаболизма.
Литература
1. Васильев С.В. воздействие нефтегазодобывающей промышленности на лесные и болотные экосистемы [Среднего Приобья] / РАН СО. Ин-т почвоведения и агрохимии; Ред. Гаджиев И.М. - Новосибирск: Наука, 1998. - 136 с.
2. Шепелев А.И., Шепелева Л.Ф., Фролов В.Н., Мазитов Р.Г. К методологии экологического мониторинга нефтегазозагрязненных земель таежной зоны Западной Сибири // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2005. - Т.5. - С. 129-133.
3. Шепелев А.И. Шепелева Л.Ф. Геохимическая трансформация состава и свойств почв тайги Западной Сибири под влиянием нефтесолевых загрязняющих веществ // Мир науки, культуры, образования. = 2014. = № 6. - С.552-554.
4. Усманов И.Ю., Овечкина Е.С., Юмагулова Э.Р., Иванов В.Б., Щербаков А.В., Шаяхметова Р.И. Проблемы самовосстановления экосистем Среднего Приобья при антропогенных воздействиях нефтедобывающего комплекса // Вестник Нижневартовского государственного университета. - 2015. - №1. - С. 79-86.
5. Усманов И.Ю., Овечкина Е.С., Шаяхметова Р.И. Распространение нефтяного шлама // Вестник Нижневартовского государственного университета.- 2015. - №3. - С. 84-94.
6. Боч М.С. Флора и растительность болот Северо-Запада России и принципы их охраны / М. С. Боч, В. А. Смагин. - СПб.: Наука , 1993. - 224 с.
7. Растительный покров торфяных болот Среднего Приобья и закономерности его размещения / Г.Г. Куликова и др. // Вестн. МГУ биология и почвоведение. - 1971. - №2. - С.51-60.
8. Болота Западной Сибири и гидрологический режим / под ред. К.Е. Иванова, С.М. Новикова. Л.: Гидрометеоиздат. - 1976. - 447 с.
9. Воскресенская О.Л. Большой практикум по биоэкологии. Ч. 1: учеб. пособие Мар. гос. ун-т; / О.Л. Воскресенская, Е.А. Алябышева, М.Г. Половникова. - Йошкар-Ола, 2006. - 107 с.
10. Мартынова Н.А. Химия почв: органическое вещество почв : учеб.-метод. пособие / Н. А. Мартынова. -Иркутск : Изд-во ИГУ, 2011. - 255 с.
11. Мягчилов А.В. Флавоноиды растений Fagopyrum sagittatum Gilib. (гречихи посевной) и серпухи венценосной (Serratula coronata L.) (методы выделения, идентификация веществ, перспективы использования) // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. - Владивосток, 2015. - С. 58-59.
12. Цейтина А.Я. Определение комплекса катехинов фармацевтических препаратов из листьев чая / А.Я. Цейтина, М.Б. Жданова, Э.А. Петрова // Фармация.- 1971.- № 1.- С. 50-51.
13. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. - М.: Колос, 1976. - 256 с.
14. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. - М.: Колос, 1982. - 271с.
15. Драгавцев В.А. Новый метод генетического анализа полигенных количественных признаков растений // Идентифицированный генофонд растений и селекция. - СПб.: ВИР, 2005. - 895 с.
16. Усманов И.Ю., Юмагулова Э.Р., Щербаков А.В., Цимбалюк А.И. Переключения программ адаптации вечнозеленых кустарничков Среднего Приобья в градиент трофности: сб. ст. международн. конф. «Проблемы популяционной экологии. VI Любищевские чтения 2015», Тольятти, 2015. С.316-320.
References
1. Vasil'ev S.V. vozdejstvie neftegazodobyvajushhej promyshlennosti na lesnye i bolotnye jekosistemy [Crednego Priob'ja] / RAN SO. In-t pochvovedenija i agrohimii; Red. Gadzhiev I.M. - Novosibirsk: Nauka, 1998. - 136 s.
2. Shepelev A.I., Shepeleva L.F., Frolov V.N., Mazitov R.G. K metodologii jekologicheskogo monitoringa neftegazozagrjaznennyh zemel' taezhnoj zony Zapadnoj Sibiri // Interjekspo Geo-Sibir'. 2005. - T.5. - S.129-133.
3. Shepelev A.I. Shepeleva L.F. Geohimicheskaja transformacija sostava i svojstv pochv tajgi Zapadnoj Sibiri pod vlijaniem neftesolevyh zagrjaznjajushhih veshhestv // Mir nauki, kul'tury, obrazovanija. = 2014. = № 6. - S.552-554.
4. Usmanov I.Ju., Ovechkina E.S., Jumagulova Je.R., Ivanov V.B., Shherbakov A.V., Shajahmetova R.I. Problemy samovosstanovlenija jekosistem Srednego Priob'ja pri antropogennyh vozdejstvijah neftedobyvajushhego kompleksa // Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2015. - №1. - S. 79-86.
5. Usmanov I.Ju., Ovechkina E.S., Shajahmetova R.I. rasprostranenie neftjanogo shlama // Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta.- 2015. - №3. - S. 84-94.
6. Boch M.S. Flora i rastitel'nost' bolot Severo-Zapada Rossii i principy ih ohrany / M. S. Boch, V. A. Smagin. - SPb.: Nauka , 1993. - 224 s.
7. Rastitel'nyj pokrov torfjanyh bolot Srednego Priob'ja i zakonomernosti ego razmeshhenija / G.G. Kulikova i dr. // Vestn. MGU biologija i pochvovedenie. - 1971. - №2. - S.51-60.
116
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 10 (41) ■ Часть 3 • Ноябрь
8. Bolota Zapadnoj Sibiri i gidrologicheskij rezhim / pod red. K.E. Ivanova, S.M. Novikova. L.: Gidrometeoizdat. - 1976. -447 s.
9. Voskresenskaja O.L. Bol'shoj praktikum po biojekologii. Ch. 1: ucheb. posobie Mar. gos. un-t; / O.L. Voskresenskaja, E.A. Aljabysheva, M.G. Polovnikova. - Joshkar-Ola, 2006. - 107 s.
10. Martynova N.A. Himija pochv: organicheskoe veshhestvo pochv : ucheb.-metod. posobie / N. A. Martynova. -Irkutsk : Izd-vo IGU, 2011. - 255 s.
11. Mjagchilov A.V. Flavonoidy rastenij Fagopyrum sagittatum Gilib. (grechihi posevnoj) i serpuhi vencenosnoj (Serratula coronata L.) (metody vydelenija, identifikacija veshhestv, perspektivy ispol'zovanija) // Diss. na soisk. uch. st. kand. biol. nauk. - Vladivostok, 2015. - S. 58-59.
12. Cejtina AJa. Opredelenie kompleksa katehinov farmacevticheskih preparatov iz list'ev chaja / A.Ja. Cejtina, M.B. Zhdanova, Je.A. Petrova // Farmacija.- 1971.- № 1.- S. 50-51.
13. Pleshkov B.P. Praktikum po biohimii rastenij. - M.: Kolos, 1976. - 256 s.
14. Tret'jakov N.N. Praktikum po fiziologii rastenij. - M.: Kolos, 1982. - 271s.
15. Dragavcev V.A. Novyj metod geneticheskogo analiza poligennyh kolichestvennyh priznakov rastenij // Identificirovannyj genofond rastenij i selekcija. - SPb.: VIR, 2005. - 895 s.
16. Usmanov I.Ju., Jumagulova Je.R., Shherbakov A.V., Cimbaljuk A.I. Perekljuchenija programm adaptacii vechnozelenyh kustamichkov Srednego Priob'ja v gradient trofnosti: sb. st. mezhdunarodn. konf. «Problemy populjacionnoj jekologii. VI Ljubishhevskie chtenija 2015», Toljatti, 2015. S.316-320.
DOI 10.18454/IRJ.2015.41.186 Фарисенков С.Э.* 1 * * * У, Беляев О.А.2, Чуканов В.С.3
1 Аспирант, 2соискатель, 3кандидат биологических наук,
Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (№ 14-14-00208)
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ТЕЛА НА ЛЁТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕБЕЛЬЧАТОБРЮХИХ ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫХ (HYMENOPTERA, APOCRITA)
Аннотация
Получены и проанализированы данные по ряду лётных характеристик стебельчатобрюхих перепончатокрылых разного размера. Показано, что с уменьшением размеров тела закономерно изменяются нагрузка на крылья, их удлинение, частота и амплитуда взмахов, сила тяги. Полученные данные помогут понять, какие адаптивные изменения претерпевает полёт в процессе миниатюризации насекомых.
Ключевые слова: размеры тела, полёт, лётные характеристики, Hymenoptera, Apocrita.
Farisenkov S.E.1, Belyaev O.A.2 ,Chukanov V.S.3,
Postgraduate student, 2postgraduate student, 3PhD in Biology, Lomonosov Moscow State University The work was supported by Russian Science Foundation(14-14-00208)
THE EFFECT OF BODY SIZE ON FLIGHT PARAMETERS OF APOCRITANS (HYMENOPTERA, APOCRITA)
Abstract
Data on flight parameters of apocritans of different size was obtained and analyzed. It was shown that reduction in body size leads to changes in wing loading and elongation, wingbeat frequency, stroke amplitude, and thrust. Our data could be useful for understanding of adaptive changes of insect flight in the course of miniaturization.
Keywords: body size, flight, Hymenoptera, Apocrita.
Размеры тела во многом определяют характеристики полёта насекомых, наряду с физиологией и морфологическими особенностями строения тела. Характер взаимодействия летящего насекомого с воздушной средой зависит от соотношения сил инерции и сил вязкого трения, выражающегося через число Рейнольдса, диапазон значений которого у насекомых лежит в интервале от 10 до 104 [1]. На примере пчёл было показано, что с уменьшением размеров тела форма крыльев насекомых претерпевает аллометрические изменения [5].
У мельчайших представителей Hymenoptera узкая крыловая пластинка обрамлена длинными щетинками [3, 4], образующими значительную часть его площади, что, по-видимому, является адаптацией к полёту при докритических значениях числа Рейнольдса. В связи с миниатюризацией у стебельчатобрюхих перепончатокрылых отмечается повышенная частота взмахов крыльев [4]. В пределах таксономической группы относительно мелкие насекомые характеризуются более высокой частотой взмахов [1].
В ходе данной работы было исследовано влияние размеров тела различных стебельчатобрюхих перепончатокрылых, в том числе с позиции миниатюризации, на такие характеристики, как нагрузка на крылья, их удлинение, частоту, амплитуду и угол плоскости взмахов крыльев, силу тяги и скорость свободного полёта. Материалы и методы.
Работа выполнена на представителях стебельчатобрюхих перепончатокрылых разных размерных групп и разного систематического положения (Таблица 1). Насекомых отлавливали в летнее время с 2011 по 2015 гг. в окрестностях Ботанического сада МГУ имени М.В.Ломоносова и Звенигородской биологической станции имени С.Н.Скадовского. Эксперименты проводили в лабораторных условиях на живых особях при температуре воздуха 23 -27оС.
В лаборатории насекомых помещали в камеру размером 47*13*38 см с прозрачной передней стенкой и осуществляли видеозапись (60 кадров в секунду) свободного прямолинейного полета для последующего вычисления
117
