«Сборник материалов XVII открытой научно-практической конференции старшеклассников по биологии Ученые будущего в рамках городской программы Молодые ученые за здоровье нации 5-6 апреля 2013 Санкт-Петербург 2013 Городская ...»

2. Мерзляк М.Н. активированный кислород и жизнедеятельность растений. // Соросовский образ. журнал. –1999. №9. –С.20-26.

3. Полесская О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода. М: изд-во КДУ, 2007.

– 140 с.

4. Чиркова Т.В. Физиологические основы устойчивости растений. // СПб: издательство СпбГУю –2002. –240 с.

5. Asada K. The water-water cycle in chloroplasts^ scavenging of active oxygen and dissipation of excess photons. // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. –1999. –V.50. -P.601-639.

6. Bolwell G.P., Butt V.S., Davies D.R., Zimmerlin A. The origin of the oxidative burst in plants. // Free Radical Res. –1995. –V.23. –P.517-532.

7. Eshdat Y., Yolland D., Faltin Z., Ben-Hayyim G. Plant glutation peroxidases. //Physiol. Plant.

-1997. -V.100. -P. 234-240.

8. Foyer C. H., Noctor G. Redox Homeostasis and Antioxidant Signaling: A Metabolic Interface between Stress Perception and Physiological Responses. The plant Cell. V. 17.2005. P.1866-1875.

9. Foyer C. H., Noctor G. The molecular biology metabolism of glutathione. In: Grill D, Tausz 10. M, De KoK L, eds. Significance of glutathione in plant to the environment. 2001.P.27-57.

11. Horemans N., Asard H., Caubergs R.J. The role of ascorbate free radical as an electron acceptor to cytochrome b-mediated trans-plasma membrane electron transport in higher plants. // Plant Physiol. -1994. -V. 104, N 4. -P. 1455-1458.

12. Jimenez A., Hernandez J.A., del Rio L.A., Sevilla F. Evidence for the presence of the ascorbate-gluthatione cycle in mytochondria and peroxisomes of pea leaves. // Plant Physiol. -1997. V. 114. -P.275-284.

13. Marrs K.A. The functions and regulation of glutathione S-transferases in plants. Annu. Rev.

Plant Physiol. Plant Mol. Biol. V.47.1997.P.127- 14. Meister A. Glutathione metabolism and its selective modification. J. Biol. Chem.1998. 263:

17205-17208.

15. Miyake C., Michihata F., Asada K. Scavenging of hydrogen peroxide in prokaryotic and eukaryotic alage: acquisition of ascorbate peroxidase during the evolution of cyanobacteria. // Plant Cell Physiol. -V. 32. 1992. -P.33-43.

Noctor G., Foyer C. H. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control. // Ann.

Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. –1998. –V.49. -P.249-279.

16. Shafer F.Q., Buettner G.R. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/glutathione couple. // Free Rad. Biol. Med. –2001. –V.30, №11. –P.1191Willekens H., Chamnongpol S., Davey M., Schraudner M., Langebartels C., Van Montagu M., Inze D., Van Camp W. Catalase is a sink for H2O2 and is indispensable for stress defence in C3plants. // Eur. Molec. Biol. Organis. J. -1997. -V.16. -P.4806-4816.

The effect of anoxia and post-anoxic injury on the ratio of oxydased and reduced glutathione in wheat and rice seedlings.

The paper studied the change in concentration of reduced and oxidized forms of low molecular weight reducing agent ascorbate-glutathione cycle (glutathione) in anoxic and postanoxic re-aeration.

As test plants were selected wheat and rice seedlings. Work carried out using high speed liquid chromatography techniques. In the course of the study, it was found that the rice has a higher antioxidant status, which reflects the effective work of all components of the ascorbate-glutathione cycle.

Изучение возможностей для эффективного сбора лекарственного сырья ландыша майского (Convallaria majalis L.) Татарникова Анна (572 лицей, 11 класс), Верболов Евгений (572 лицей, 10 класс) Лаборатория агроэкологии, инженерной экологии и ресурсоведения (АИР) Эколого-биологический центр «Крестовский остров», Исследование урожайности различных лекарственных видов растений – одно из развивающихся направлений ботанического ресурсоведения. Знания о закономерностях, определяющих их урожайность, помогут более взвешенно планировать заготовки лекарственного сырья – а это еще один шаг на пути к рациональному природопользованию.

Ландыш майский – широко распространенное в Северо-западном регионе лекарственное растение, входящее в фармакопеи многих стран и являющееся официнальным растением в России [4]. Из его сырья получают известные кардиотонические лекарственные препараты – конваллотоксин и коргликон [3]. Необходимо грамотно проводить заготовки сырья ландыша, опираясь на знания о его эколого-биологических особенностях, о распространении в нашем регионе.

Потребность в сырье ландыша ежегодно растет, удовлетворяясь до настоящего времени, в основном, за счет его природных запасов, которые из-за нерегулируемого сбора сырья, хозяйственной и иной деятельности, могут быть исчерпаны [2]. Проблема состоит в том, что при нарастающей необходимости повысить эффективность заготовок лекарственного сырья ландыша недостаточно данных об особенности урожайности этого растения в конкретных местообитаниях, нет способа быстрой оценки его урожайности. Все это приводит к нерациональному использованию природных запасов сырья этого ценного растения. Ведется поиск путей быстрой и эффективной оценки урожайности ландыша. В частности, для ландыша кавказского разработана экспресс-методика оценки его урожайности по высоте побегов [2]. Таким образом, есть потребность в разработке быстрых способов оценки урожайности этого растения на месте.

Мы предположили, что эффективность заготовок лекарственного сырья ландыша майского можно повысить. Для этого следует изучить литературу о методиках определения урожайности ландыша майского и близкородственных видов (в том числе и об экспресс методиках), которые не будут наносить значимый ущерб популяциям ландыша, отобрать морфометрические показатели ландыша майского, которые могли бы быть связаны с его урожайностью. Следует также изучить особенности урожайности популяций ландыша в различных типах леса и на различных территориях в пределах нашего регион, а также отобрать параметры среды, которые можно быстро определить с помощью несложных методик (например, почвенные характеристики). Наконец, необходимо исследовать зависимости между урожайностью популяций ландыша майского и почвенными параметрами среды, а также между его урожайностью и максимальными длинами листьев на площадках Цель исследования – изучить возможности для эффективного сбора сырья ландыша майского в различных типах леса на территории Северо-Западного региона.

Данное исследование выполнено по заданию Научно-образовательного центра Ботанического института РАН им. В.Л. Комарова.

Материалы и методика. Материал для исследования был собран группой ботаников экспедиции «Живая вода», организуемой при содействии журнала «Костер», в дендрологическом заказнике в Отрадном в 2009 году и в Национальном парке «Валдайский» с 2010 года по 2012 год. В окрестностях поселка Юкки материал был собирался четырежды с 2009 года по 2012 год.

Изучение урожайности проводилось методом учетных площадок. Для некрупных травянистых растений и кустарничковых растений, у которых в качестве сырья используются надземные органы (ландыш, брусника, бессмертник и др.) урожайность проще всего определять на учетных площадках [1]. Для нашего исследования были использованы квадратные учетные площадки.

Всего было отобрано 107 площадок. На каждой площадке собиралась вся сырьевая фитомасса.

Срывать ландыши не рекомендуется, так как при этом корневище (и в особенности верхушечная почка) может быть повреждено, поэтому каждое растение срезалось на уровне 4 - 5 см от земли.

Собранное сырье взвешивали с точностью до 5% (т.е. с точностью до десятых долей грамма).

Для взвешивания были использованы электронные весы.

Кроме того, для того, чтобы уточнить, насколько влияет размер листьев особей на урожайность популяций ландыша майского, на каждой площадке проводились измерения листьев. На каждой площадке перед взвешиванием собранного сырья подсчитывалось количество листьев и у каждого измерялась длина и ширина листовой пластинки.

С 2011 года проводились исследование почвенных параметров в местах произрастания популяций ландыша майского. На каждой из 54 площадок взято по 3 почвенные пробы. Определялся гранулометрический состав почвы, ее окраска и кислотность. Далее пробы были подготовлены для последующих химических анализов.

Полевые исследования показали, что на исследованных участках все почвы песчаные. Кислотность почв варьирует в пределах от 4,20 до 6,21. Цвет почв варьирует от бурого до охристого.

В 2011 году в лабораторных условиях был проведен химический анализ почвенных проб на наличие гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов и нитратов.

Обработка полученных данных. При обработке данных использовались методы статистического анализа. Для вычисления урожайности популяций ландыша майского мы использовали формулу, которая применяется для определения урожайности запасов лекарственных растений [1].

Формула расчета урожайности запасов сырья лекарственных растений:

где Y – урожайность запасов, x – среднее арифметическое значение массы по лесу, x ошибка среднего.

Таким образом, для вычисления урожайности необходимо определить средние значения масс по лесу (изначально по площадкам) и значения ошибки среднего. Сначала подсчитались средние арифметические значения масс ландыша на каждой площадке в отдельности в различных типах леса. Затем определилась ошибка среднего для всех полученных средних значений, для чего было подсчитано среднее квадратичное отклонение [5].

Таким же образом были подсчитаны средние значения ширины и длины листьев в популяциях ландыша майского в различных типах леса.

Для того, чтобы уточнить статистическую значимость выявленных зависимостей, мы использовали корреляционный анализ.

Наиболее универсальным в статистике является коэффициент ранговой корреляции Спирмена (r). Он рассчитывается по формуле:

где d – разность между рангами по двум переменным N – количество ранжируемых значений (объем выборки). В нашем случае – это количество учетных площадок.

Затем полученное эмпирическое значение r сравнивается с таблицами его критических значений, которые различны для выборок разного объема. Чем больше выборка, тем ниже критическое значение r. Так как процесс ранжирования достаточно трудоемкий, для вычисления r использовалась программа «Excel».

Обсуждение результатов исследования Результаты исследования размеров листьев представлены на гистограмме (Рис. 1).

Как видно на гистограмме, самые мелкие и узкие (в среднем) листовые пластинки наблюдаются на площадках узколистной популяции ландыша на участке соснового леса в пос. Юкки в году. Ее параметры: длина – 8,5+0,66 см, а ширина - 2,7+0,2 см. Следует также отметить, что размеры листьев широколиственной популяции на участке в пос. Юкки в 2009, 2010, 2011 и 2012 году примерно одинаковые. Этот факт очень интересен, он говорит о том, что в популяции, обитающей на участке определенной площади, размеры листовых пластинок в среднем из года в год изменяются незначительно. Все же некоторая разница отмечается – в 2010 году средние размеры листовых пластинок чуть больше: средняя длина - 14,57+0,49см и средняя ширина - 4,37+0,22см. Возможно, наблюдаемое нами небольшое увеличение средних размеров листовой пластинки связано с аномально жарким летом 2010 года. Также на гистограмме можно увидеть, что в смешанном лесу размер листовых пластинок в среднем больше, чем в сосновом на участках определенной площади, и эта тенденция повторяется на географически удаленных участках в пределах Северо-западного региона. Возможно, эта тенденция отражает большее соответствие условий обитания в смешанных лесах (влажность почвы, освещенность) экологическим потребностям ландыша (средняя ширина листа - 15,5+0,7см и средняя ширина - 4,1+0,2см). Следует отметить, что в среднем, листовые пластинки больше по размеру в Национальном парке «Валдайский». Отметим, что Национальный парк находится южнее остальных исследуемых территорий.

Результаты исследования урожайности ландыша майского в различных типах леса представлены на гистограмме (Рис.2).

Хорошо видно, что все параметры веса собранного сырья (сухой, сырой и разница между ними) пропорционально сохраняются, т.е. нет существенных отличий в распределении значений веса сырья для разных участков.

Мы видим, что, из собранных нами данных наиболее урожайными оказались узколистные популяции ландыша в сосновом лесу (Юкки, 2011 год). Ее показатели: 361+12,83 г/м2 (сырое сырье) и 51,74+0,88 г/м2 (сухое сырье). Второе место по урожайности занимает широколистная популяция в сосновом лесу (Юкки, 2010 год) и составляет 249,61+25,65 г/м2 (сырое сырьё), 55,21+6,06 г/м (сухое сырьё). Третье место по урожайности также у широколистной популяции ландыша в сосновом лесу (Юкки, 2012 год) и составляет 239,12+24,88 г/м2 (сырое сырьё), 57,12+6,88 г/м2 (сухое сырьё). На основе данных, представленных на гистограмме, мы можем сделать несколько выводов об урожайности ландыша майского. Во-первых, показатели урожайности ландыша на участках, исследованных летом 2011 года, выше показателей урожайности ландыша на участках, исследованных в 2009, 2010 и 2012 годах. Вероятно, это связано с погодными условиями: лето 2010 года было аномально жарким, в 2011 – теплым с умеренным количеством осадков для Северо-западного региона, а лето 2012 было достаточно холодным и дождливым. Во-вторых, по сухой массе наиболее урожайной является широколистная популяция ландыша майского на участке соснового леса в окрестностях поселка Юкки в 2010 году, может быть, вследствие жаркого и сухого лета. В-третьих, показатели сухого веса на участках соснового леса в пос. Юкки очень близки друг с другом. Но в тоже время сырой вес в узколистных популяциях ландыша значительно варьирует в разные годы. Вчетвертых, на гистограмме видно, что смешанный лес урожайнее, чем сосновый (на участках определенной площади, и эта тенденция повторяется на географически удаленных участках в пределах Северо-западного региона). Возможно, эта тенденция отражает большее соответствие условий обитания в смешанных лесах экологическим потребностям ландыша майского. В-пятых, в Юкках наблюдается высокая влагопотеря у собранного сырья. Можно предположить, что это связано с географическим положением участков: чем севернее, тем больше происходит потеря влаги листьями.

Для выявления зависимости между количественными параметрами ландыша и его урожайностью был использован корреляционный анаРис. 2. Средний вес сырья ландыша майского лиз. Жирным шрифтом в таблице отмечены все достоверные корреляции (Таблица 1).

Видно, что почти во всех популяциях выражены высокие значения коэффициента корреляции между размерами (длиной и шириной) листовой пластинки и их количеством на площадке. Это означает, что чем крупнее листовые пластинки в популяции ландыша, тем меньше их развивается на 1 кв. м. площади. Если сравнить эти данные с данными о соотношении длины и ширины листовой пластинки на этих участках, то видно, что они выражают одну закономерность. Вероятно, эта зависимость отражает возможности различных популяций к образованию биомассы в тех или иных условиях.

Если сравнить значения коэффициента корреляции для данных о весе сырья, то наиболее отчетливо выражена прямая зависимость между весом сухого и сырого сырья, что вполне ожидаемо. При этом эта зависимость одинаково сильно и достоверно выражена.

Зависимость между данными о весе сырья и размерах и количестве листьев по-разному выражена на различных участках в популяциях ландыша. Однако в таблице не прослеживается какая-либо отчетливая закономерность, подтверждающая это предположение. Также обращает на себя внимание удивительный факт обратной (хотя слабой и не достоверной) корреляции между длиной и шириной листовой пластинки и весом сухого сырья, выявившейся на участке соснового леса в Национальном парке в 2010. Более сильно эта зависимость прослежена для пары длина листа – вес сухого сырья. Можно предположить, что это обусловлено более ранним усыханием (из-за засушливого лета) листьев, что привело к оттоку ассимилятов и снижению биомассы этой части. Поэтому чем длиннее развился лист в начале лета, тем больше веса он потерял из-за раннего усыхания.

Мы также можем заметить, что выявилась достоверная прямая зависимость между количеством листьев на площадке и весом сухого и сырого сырья. Эта зависимость особенно сильно и достоверно выражена на участках в Национальном парке (2010, 2011 и 2012 годы) и в сосновом лесу в окрестностях поселка Юкки в 2010 году. Следовательно, именно количество листьев ландышей, а не их размеры в высокой степени определяет урожайность всей популяции. Кроме того, выявилась обратная зависимость между количеством листьев ландышей на единицу площади и их размерами, и это объясняет, почему крупнолистные популяции менее урожайны.

Cодержание действующих веществ характерно для относительно мелких по размеру листьев, с увеличением размеров листьев повышается количество балластных веществ [6]. Исходя из этого и учитывая полученные нами результаты, мы можем утверждать, что в целом более продуктивны как источники лекарственных веществ именно мелколистные популяции ландыша.

В литературе была найдена экспресс методика определения урожайности для Convallaria transcaucasica по высоте растений. Поэтому в 2012 году было решено проверить эту методику для Convallaria majalis. На каждой площадке были отобраны максимальные размеры (длина и ширина) листьев и с помощью корреляционного анализа исследовалась зависимость между длиной, шириной листа и сырым, сухим весом.

Но наше предположение о возможности разработать экспресс-методику определения урожайности по максимальной длине листа не подтвердилось для популяций ландыша майского, обитающих в разных лесных фитоценозах.

Но при этом мы предполагаем, что для экспресс-методики возможно использование такого параметра, как количество листьев на единицу площади фитоценоза. Выявленная нами достоверная и сильная зависимость урожайности от количества побегов достаточно отмечена в популяциях, обитающих на участках, как смешанного леса, так и соснового леса. Если разработать шкалу оценки урожайности по количеству листьев, то этот параметр может быть применен для экспрессметодики. Однако в специальной литературе мы пока не обнаружили таких исследований.

Для выявления зависимости между количественными параметрами ландыша, его урожайностью и почвенными параметрами среды был использован корреляционный анализ. Жирным шрифтом в таблице отмечены все достоверные корреляции (Таблица 2).

Достоверные значения коэффициента корреляции были получены между такими параметрами как рН почвы и количеством листьев в популяции ландыша на этом участке. Наблюдаемая зависимость прямая. Проанализированные значения рН лежат в слабокислом диапазоне: от 4,20 до 6,21.

Выявленная зависимость такова: чем ближе к нейтральному значение рН почвы на участке, тем большее количество листьев развивается в популяции ландыша, обитающей на нем.

различных параметров, полученных для популяций ландыша в различных типах леса Года Длина – кол-во листьев Ширина – кол-во листьев Кол-во листьев – сухой Кол-во листьев – сырой Мах дл.листа – сырой Мах дл.листа - сухой Мах шир.листа - сырой Мах шир.листа - сухой 1. На урожайность ландыша майского влияют погодные условия, географическое положение участка, количество листьев в популяции и их размеры, а следовательно, более урожайными являются мелколистные популяции ландыша, производящие большее количество листьев.

2. Полученная достоверная прямая зависимость между такими параметрами как кислотность почвы и количество листьев в популяции ландыша на конкретных участках, а также выявленная зависимость урожайности популяции ландыша от количества листьев, позволяют предположить, что кислотность почвы на участке, где обитает популяция ландыша, может быть использована как показатель ее урожайности.

3. Из всех использованных методик наиболее проста методика определения кислотности почвы.

Она легко может использоваться в полевых условиях, так как разработаны способы быстрого определения кислотности почвы.

Опираясь на полученные нами данные возможно разработать экспресс-методику по определению урожайности ландыша, чтобы заранее можно было определять урожайность, экономя время и ресурсы.

Список литературы:

1.Буданцев А.Л., Харитонова Н.П. Ресурсоведение лекарственных растений. Методическое пособие к производственной практике для студентов фармацевтического факультета / Под ред. Г.П. Яковлева. - СПб.: Издательство СПФХА, 2006. – 84 с.

2.Гунина Галина Николаевна. Особенности биологии и структура популяций Convallaria transcaucasica utkin ex grossh. в дубовых лесах Адыгеи : Майкоп, 2007 199 с.

3.Жизнь растений. Том 6. Цветковые растения / под ред. А.Л. Тахтаджяна – М.: Просвещение, 1982.

– 542 с.

4.Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия. / Под ред. Г.П.

Яковлева – СПб.: СпецЛит, 2006.

5.Хайтов В.М.. Использование математических методов в биологических исследованиях школьников. СПб.: Аничковский вестник. №45, 2005. – 82 с.

6. Чиков П.С.. Справочник лекарственные растения. Издание второе. – М.:ВО «Агропромиздат», 1989. – 429 с.

Во второй половине XX века значительную популярность среди средств фитотерапии приобрели адаптогены – новый класс лекарственных веществ, в основном природного происхождения, повышающие адаптационные свойства организма. Объектом нашего исследования стала родиола розовая. В связи с ограниченностью и труднодоступностью природных запасов родиолы ведутся опыты по введению её в культуру.

Целью настоящих исследований явилось изучение особенности развития растений родиолы розовой в условиях Ленинградской области. В задачи работы входило:

1. Выяснить возможности выращивания родиолы розовой в условиях Ленинградской области. Проследить фенологию развития растений. 2. Изучить развитие продуктивности надземной и подземной частей растения и некоторые их фитохимические характеристики. 3. Подтвердить наличие биологически активных веществ в высушенном сырье.

В наших исследованиях использовались растения родиолы розовой, культивируемой на приусадебном участке, на юге Ленинградской области. Посадки растений родиолы розовой были впервые произведены в 2004 году, а затем осуществлялись ежегодно до 2011 года из отрезков корневищ массой 15-20 г при наличии у них 1-2 почек. В посадках каждого года было использовано по 10 отрезков корневищ. Растения, посаженные в 2004 году, выращивали пять лет, и использовали на получение лекарственного сырья. В 2012 году для исследований из посадок разных лет было отобрано по пять растений первого, третьего и пятого годов выращивания.

В процессе выращивания у растений разного возраста учитывали следующие морфологические характеристики: высота, число стеблей и листьев, развитие корней и корневищ. В 2012 году при уборке растений первого, третьего и пятого годов выращивания учитывали прохождение ими фенологических фаз. При выкопке корней и корневищ родиолы розовой первого, третьего и пятого годов выращивания приступали к фитохимическому анализу лекарственного сырья по следующим параметрам: количественному на содержание витамина С (с использованием краски Тильманса), качественному на содержание гликозидов и дубильных веществ (методом хроматографии). Эти же параметры определялись в высушенном сырье, находящемся на хранении в течение трех лет. Кроме того, определялась влажность (высушиванием при 100°С) и зольность (озолением при 500°С) сухого и сырого сырья.

Почва открытого грунта, где выращивалась родиола розовая, легко суглинистая, средне обеспеченная основными элементами питания, не засолена легкорастворимыми солями.

Корневища для исследований выкапывали в первой декаде сентября. Нарастание массы корневищ растений нами было отмечено со второго года выращивания. Все растения имели хорошо развитую корневую систему. Высота растений увеличивалась к пятому году выращивания с 6,0 до 22, см, число стеблей с 1,0 до 5,0 штук, число листьев с 4,7 до 13,3 штук. Весеннее отрастание растений начинается в конце августа. Цветение родиолы розовой в наших условиях происходит в конце мая со второго года выращивания.

Самое большое содержание аскорбиновой кислоты было отмечено в корневищах родиолы 5-го года выращивания (3,0 мг/100 г). В корневищах растений третьего года выращивания и в сухом лекарственном сырье после трех лет хранения содержание аскорбиновой кислоты составило 2, мг/100 г и 1,7 мг/100 г соответственно. Следовательно, после трех лет хранения корневища родиолы теряют около половины витамина С.

Во всех исследованных вариантах при проведении качественной реакции на углеводный комплекс нами обнаружено содержание сердечных гликозидов, флавоноидов и дубильных веществ, т.е.

во всех исследованных вариантах есть биологически активные вещества.

Потеря влаги при сушке сырого материала у родиолы розовой составила 87,8% у корневищ 5-го года выращивания и 79,0% у корневищ родиолы 1-го года выращивания. Количество влаги в сухом сырье после трех лет хранения не превышало 7,6%, что свидетельствовало о правильном его хранении. Содержание «сырой» золы в сырых корневищах родиолы колебалось от 11,5% у растений 5-го года выращивания до 9,8% у растений 1-го годы выращивания. Таким образом, молодые растения родиолы еще не содержат максимального количества минеральных «зольных» веществ. В сухом лекарственном сырье после 3-х лет хранения количество «зольных» элементов такое же, как и в исходном сырье.

Выводы:

1. В Ленинградской области родиола розовая хорошо растет в культуре, давая значительный прирост биомассы, что отмечается и другими исследователями.

2. В корневищах растений присутствуют биологически активные вещества: флавоноиды, дубильные вещества, гликозиды, аскорбиновая кислота.

3. Аскорбиновой кислоты и зольных элементов больше всего в корневищах растений пятого года выращивания. При хранении в течение трех лет сухого лекарственного сырья в нем становится почти в два раза меньше аскорбиновой кислоты.

Материалы для мониторинга популяций остролодочника грязноватого (Oxytropis sordida (Willd.)Pers.) на участке заказника «Гряда Вярямянселькя»

Эклолого-биологический центр «Крестовский остров»

Актуальность работы. Охрана редких и исчезающих видов растений - одно из важнейших направлений эколого-ботанических исследований. С ростом городов и зон отдыха вокруг них становится особенно актуальным изучение популяций редких видов в местах их произрастания и отслеживание изменений, которые в них происходят.

Остролодочник грязноватый (Oxytropis sordida (Willd.)Pers.) - редкий вид, внесенный в Красную книгу Ленинградскойй области. Статус охраны остролодочника грязноватого - 2(V) - уязвимый вид. К этой категории относятся виды, у которых численность особей всех или большей части популяций уже заметно уменьшилась вследствие чрезмерной эксплуатации. Скорее всего, в ближайшем будущем грозит перемещение в категорию находящихся под угрозой исчезновения. [2]. Под охраной на территории области находится в 1976 года [4].

Основные места произрастания данного вида находятся на Карельском перешейке Ленинградской области, а одна из точек расположена на участке заказника «Гряда Вярямянселькя», в 1,5 и км от станции Петяярви. В летнее время нередко в непосредственной близости от мест произрастания остролодочника собирается для отдыха до нескольких тысяч человек. Очевидно, что состояние популяций данного вида нуждается в мониторинге.

Цель исследования. Изучение состояния популяции остролодочника грязноватого на участке заказника «Гряда Вярямянселькя» для дальнейшего мониторинга.

Краткое эколого-биологическая характеристика.. Остролодочник грязноватый - гемикриптофит, многолетник 15-39 см высотой с вертикальным толстым корнем. Листья непарноперистые, преимущественно прикорневые, с 7-12 парами листочков. Цветет в июне-июле, плодоносит с июля по август [1]. Растёт в сосняках-брусничниках на склонах ледниковых форм рельефа (озов и камов) с песчаными и каменистыми почвами, обычно на высотах 60-80 м над уровнем моря, что обусловлено особенностями миграции вида на территорию области [3].

Материал и методика исследования.

Исследование состояния популяции остролодочника грязоватого проводилось с 10 по 17 июля 2012 года на территории заказника «Гряда Вярямянселька. Были выявлены места обитания данного вида, и для мониторинга была выбрана популяция, произрастающая на гребне оза в 2-х км. к западу от станции.

Для исследования популяции были заложено 16 трансект площадью 2 Х 10 метров. Вся популяция сосредоточена на юго-западном склоне оза, поэтому трансекты начинались на вершине оза и спускались вдоль склона. Размеры и количество трансект были подобраны таким образом, чтобы полностью охватить все экземпляры популяции, а также чтобы не повредить растения при описания сборе данных. На трансектах измерялись: количество экземпляров, расстояние между ними и их удаленность от вершины оза. Кроме того, измерялось количество пробегов, листьев, соцветий, цветков и плодов, длина побегов и листьев. Данные были собраны группой учащихся лаборатории АИР Эколого-биологического центра «Крестовский остров» во время летней практики.

Обсуждение результатов.

Количество экземпляров и среднее количество побегов, наблюдавшиеся на трансектах, различается. На некоторых трансектах среднее количество побегов больше, чем количество экземпляров.

Однако на большинстве трансект количество экземпляров больше, чем среднее количество побегов, образуемых отдельным растением. Можно предположить, что на этих трансектах преобладают более молодые экземпляры с небольшим количеством побегов. Это может свидетельствовать о преобладании молодых растений в популяции данного вида.

Показатели количества и размеров листьев на всех трансектах довольно сходные, в отличие от других показателей (количества вегетативных и цветоносных побегов, а также количества экземпляров на единицу площади). Возможно, это наименее изменчивые вегетативные характеристики популяции.

Выявлено, что такие показатели, как количество вегетативных и цветоносных побегов, цветков и плодов, а также количества экземпляров на единицу площади связаны между собой, что визуально прослеживается по графическим данным на гистограммах.

Не выявлена связь между видовым разнообразием на трансектах и показателями роста и развития остролодочника грязноватого. Возможно, следует в ходе дальнейших исследований учитывать не только видовое разнообразие сопутствующих растений, но и их обилие.

Отмечено неравномерное горизонтальное распределение популяции по склону оза, на котором она произрастает. аксимальное количество экземпляров сосредоточено близ вершины оза, затем происходит снижение их числа, в средней части склона отмечено повышение, и затем резкий спад.

Выводы.

Так как на большинстве площадок количество экземпляров больше, чем среднее количество побегов, образуемых отдельным растением, можно предположить, что в среднем в популяции преобладают более молодые экземпляры данного вида.

Наиболее стабильны показатели количества и размеров листьев. Возможно, это наименее изменчивые характеристики популяции.

Выявлена прямая зависимость таких показателей, как количество вегетативных и цветоносных побегов, цветков и плодов, и обратная – для перечисленных показателей с количеством экземпляров растения на единицу площади.

Выявлено неравномерное горизонтальное распределение популяции по склону оза, на котором она произрастает: максимальное количество экземпляров сосредоточено близ вершины оза, Список литературы:

1.Доронина. А. Ю. Сосудистые расения Карельского перешейка (Ленинградская область). М.:

Изд-во: КМК,2007. – 547 с.

2. Красная книга природы Ленинградской области. Т. 2. Растения и грибы.- СПб.: Мир и семья, 2000. - 672 с.

3. Миняев Н.А. Арктические и арктоальпийские элементы во флоре Северо-запада европейской части СССР // Ареалы растений флоры СССР. Л., 1965, с. 9-49.

4. Миронова Т.И., Слепян Э.И. Природа Ленинградской области и ее охрана. Л.: Лениздат, 1983.

277 с.

Изучение репродуктивной сферы восковника болотного (Myrica gale L.) Лаборатория АИР, Эколого-биологический центр «Крестовский остров Восковник болотный – редкое растение, занесенное в Красные книги Ленинградской области и Санкт-Петербурга [1, 2]. Данный вид встречается на территории Санкт-Петербурга, в Юнтоловском заказнике. Его местообитаниям в ближайшее время угрожает уничтожение в связи со строительством скоростной автомагистрали. Поэтому существует насущная необходимость сохранения популяции данного вида путем выращивания из семян. Известно, что в культуре его семена имеют невысокую всхожесть и медленно развиваются [3, 5, 6]. Изучение репродуктивной сферы этого редкого и ценного растения важно с целью поддержания данного вида в культуре. Данное исследование выполнено по заданию Научно-образовательного центра Ботанического института РАН им.

В.Л.Комарова.

Цель исследования – морфометрический анализ плодов восковника болотного и изучение условий прорастания его семян.

По литературным данным, восковник болотный обитает на сырых песчаных участках берега Финского залива, на приморских болотах и в заболоченных лесах [2]. Местообитания, в которых растет восковник болотный, различаются по типам почвы, ее кислотности, а также по составу растительных сообществ. Данный вид способен произрастать в таком широком диапазоне условий потому, что он обладает высокой фенотипической пластичностью по отношению как к влажности почвы, так и к ее богатству. В ответ на возрастание влажности почвы у восковника удлиняются узелки (клубеньки) на корнях, которые образуются вследствие микоризы с грибами актиномицетами. Кроме того, увеличивается образование растущих вверх корней, соотношение размера побегов и корней, а также наблюдаются изменения формы корневой системы [4].

Материал и методика исследования. В сентябре 2011 года были собраны плоды восковника болотного на нескольких экземплярах, обитающих в Юнтоловском заказнике (Санкт-Петербург). В Эколого-биологическом центре «Крестовский остров» плоды были подсушены и разложены в 8 навесок по 100 штук в каждой. Спустя две недели они были взвешены и измерены. Далее был измерен вес плодов, их длина и ширина, подсчитано их количество в соплодии, плоды были зарисованы в трех проекциях и сфотографированы. В феврале-марте 2012 в лаборатории ресурсоведения Ботанического института плоды стратифицировались. Они были помещены в 30% перекись водорода и три дня находились в холодильной установке. Затем плоды были разделены на три группы: стратифицированные, нестратифицированные и взятые накануне из Юнтоловского заказника. Семена каждой группы были помещены в чашки Петри с добавлением дистиллированной воды. В течение пяти месяцев за семенами проводилось наблюдение.

Результаты исследования. Статистическая обработка данных показала, что вес плодов восковника болотного(выборка 800 плодов) колеблется в пределах от 1,71 г до 2,26 г, средний вес – 1, +0,12 г. Длина плодов колеблется в пределах от 0,4 мм до 0,8 мм, средняя длина – О.55+ 0,15 мм.

Ширина плодов колеблется в пределах от 0,3 мм до 0,8 мм, средняя ширина - ).46+0,08. Количество плодов в соплодии колеблется в пределах от 6 до 9. Плоды восковника имеют сложную двурогую поверхность, покрытую застывшими шаровидными выделениями секрета. Плоды невскрывающиеся, содержат одно семя.

Наблюдения за прорастанием семян из плодов показало, что через три месяца после посева проросли два семени. В течении последующих двух месяцев велось наблюдение за ними. Проростки развиваются медленно. Проросшие семена принадлежали к группе стратифицированных. Чрезвычайно низкая всхожесть семян восковника болотного, вероятно, связана с тем, что для прорастания и развития семян необходимо наличие гриба-симбионта. Важно отметить, что не проросшие плоды не сгнили и впоследствии будут использованы для последующей стратификации другим способом.

Исследования условий прорастания плодов и развития сеянцев восковника будут продолжены.

Список литературы:

1. Красная книга природы Санкт-Петербурга. Отв. Ред. Г.А.Носков. СПб.: АНО НПО Профессионал 2004, 416 с.

2. Красная книга природы Ленинградской области. СПб: Мир и семья, 3. Гельцер Ф.Ю. Симбиоз с микроорганизмами – основа жизни растений. – М.: Издательство МСХА, 1990. 134 с.

4. Crocker LJ, Schwintzer CR (1994) Soil conditions affect the occurrence of cluster roots in Myrica gale L. in the field // Soil Biology and Biochemistry 26, 1994. Р. 615-622.

5. Oracz K and Leubner -Metzger G.Inhibitory effect of myrigalone A on seed germination //Plant and Cell Physiology (Regular Paper) Special Issue on Seed Biology (Issue 1, 2012), 2011.

6. Schwintzer C, Lancelle S Effect of Water Table Depth on Shoot Growth Root Growth and Nodulation of Myrica-Gale Seedlings // Journal of Ecology 71, 1983, Р. 489-502.

Мучнисто-росяные грибы Московского района Санкт-Петербурга.

Мучнистая роса – гриб-паразит практически всех видов растений, встречающихся в нашем крае.

Мучнисто-росяные грибы относятся к микромицетам. Основной отличительный признак грибов этого типа – размер их плодовых тел. Если у макромицетов они достаточно крупные и хорошо различимые, то у микромицетов плодовые тела очень малы.

Тело грибов представлено мицелием, который состоит из тонких ветвящихся нитей или гиф. У мучнисто-росяных грибов мицелий располагается на поверхности пораженного органа растения.

Мицелий фиксируется на субстрате с помощью специальных органов прикрепления – аппресориев.

Из мицелия в субстрат исходят тонкие нити, которые прорывают кутикулу растения и проникают в его эпидермальные клетки, где образуют органы питания – гаустории [1]. Плодовым телом мучносто-росяных грибов являются клейстотеции, которые имеют характерные придатки, внешний вид которых является систематическим признаком гриба. Мучнисто-росяные грибы являются широко распространенными фитопаразитами и особенно распространены в городской черте.

В связи с этим, целью настоящей работы стало выявление мучнисто-росяных грибов Московского района Санкт-Петербурга. Для проведения работы растительный материал, зараженный грибомпаразитом, собирали во дворах в окрестностях площади Победы. Собранный материал высушивали в гербарных папках, затем подвергали микроскопическому исследованию с помощью бинокуляра и микроскопов фирмы Leica. Перед использованием микросопов под бинокуляром путем соскабливания мицелия изготавливался препарат, который затем и шел на детальное рассмотрение. Грибы определяли с помощью определителя [3].

В результате исследований было обнаружено шесть видов мучнисто-росяных грибов: Sawadaea bicornis на Acer tataricum (клен татарский), Sawadaea tulasnei на Acer platanoides (клен широколиственный или платановидный), Uncinula adunca на Populus sp. (тополь), Microsphaera alphithoides на Qercus robur (дуб черешкатый), Microsphaera berberidis на Berberis vulgaris (барбарис обыкновенный), Erysiphe cichoracearum на Helianthus tuberosus (топинамбур).

Интересно, что в ходе исследований на одном из видов мучнисто-росяных грибов был обнаружен микофильный несовершенный гриб (микопаразит). Он был отмечен в клейстотеции (плодовом теле) гриба вида Sawadaea bicornis. Данный вывод был сделан исходя из внешнего вида пораженного клейстотеция, так как у него отсутствовали придатки, а внутри не было обнаружено сумок со спорами, которыми гриб и размножается [2].

На основании проведённого исследования были сделаны следующие выводы:

1. Мучнисто-росяные грибы можно различить по характерным придаткам клейстотеция, а также по строению конидий, по количеству сумок в клейстотеции, по количеству и размеру аскоспор.

2. В результате моей работы было выявлено шесть видов мучнисто-росяных грибов отличавшихся наиболее широким распространением. Наиболее широко был распространен гриб Sawadaea bicornis.

3. В этом году большинство растений было массово поражено мучнистой росой. Во дворах в окрестностях площади Победы больше всего были поражены листья кленов, тополя, барбариса, топинамбура. Наиболее сильно поражались листья Клена татарского.

4. По всем критериям мучнисто-росяные грибы являются типичными обитателями городской среды.

5. Клейстотеции мучнисто-росяных грибов созревали в начале осени, преимущественно в сентябре.

6. Некоторые виды мучнисто-росяных грибов поражаются микопаразитами. Благодаря моим собственным наблюдениям я выяснил, что чаще всего ими поражался вид Sawadaea bicornis (микопаразиты были отмечены в плодовых телах).

Список литературы:

1. Жизнь растений. Грибы. Т.2 1976 г.

2. Черепанова Н.П. Грибы-микофилы. СПБ, 2006 г.

3. Черепанова Н.П., Черепанов П.С. Определитель мучнисто-росяных грибов (пор. Erysiphales) северо-запада России. СПБ, 2006 г.

Исследование влияния некоторых экологических факторов на произрастание Воробьева Яна (гимназия 63, 10 класс), Рзаева Айтан (школа 384, 10 класс) ЭБЦ «Крестовский остров», Лаборатория экологии животных и биомониторинга «Эфа»

Мхи и лишайники известны как особо чувствительные организмы к разным экологическим и климатическим факторам: освещенность, температура, влажность, загрязненность, возраст леса.

Мы решили проверить влияние некоторых из них на произрастание эпигейных мхов и лишайников.

Цель нашей работы: изучить влияние некоторых экологических факторов на произрастание эпигейных мхов и лишайников.

Были поставлены следующие задачи:

1.Определить видовой состав эпигейных мхов и лишайников.

2.Определить зависимости произрастания эпигейных мхов и лишайников от условий окружающей среды.

Исследования проводились с 10.07 по 20.07.2012 года в районе деревни Тулокса Олонецкого района республики Карелия. Исследовалось 10 пробных площадей 10x10 метров разного типа (по пробные площади на каждый тип), расположенных в лесу: сосняк взрослый, подрост, “окно”, “цетрарник”, “сосна на поляне”, которые выделялись в зависимости от количества деревьев, их местоположения на пробной площади, от преобладающего вида растений, рельефа и других факторов.

На каждой пробной площади было обработано 5 площадок 1x1 метр, на которых определялось проективное покрытие видов. Факторами, исследуемыми нами были: сквозистость, количество, возраст, окружность, высота деревьев на пробной площади. Для определения сквозистости были сделаны фотографии, ориентированные вверх. После экспедиции они были обработаны в программе Adobe Photoshop CS3, с помощью которой высчитывался процент сквозистости. Для определения остальных факторов производились геоботанические описания каждой пробной площади. На основе полученных данных были построены графики зависимостей. Для проверки достоверности полученных зависимостей был использован коэффициент ранговой корреляции Спирмена в программе “Статистика” Windows.

На исследуемых пробных площадях было выявлено: 6 видов лишайников – Cladonia rangiferina, Сladonia arbuscula agg, Сladonia stellaris, Cetraria islandica, Сladonia uncialis, Cetraria ericetorum. 2 лишайника определены до рода: Cladonia sp., Stereocaulon sp.; 2 вида мхов: Pleurozium schreberii, Polytrichum commune, 1 – определен до рода - Dicranum sp.; 3 вида кустарничков: толокнянка, брусника, вереск обыкновенный. Самое большое проективное покрытие у Cladonia rangiferina (10.8%) и Cladonia arbuscula agg (54.2%), эти виды встречались на всех пробных площадях, самое маленькое – у Stereocaulon sp.– 0.02%, Cetraria ericetorum – 0.7%, Cladonia sp. - 0.6%, Cladonia stellaris – 0.2%, Вереска обыкновенного (Callna vulgris) – 0.8%, Брусники (Vaccinium vitisidaea) – 0.1%, Толокнянки (Arctostaphyllos uva-ursi (L.) Spreng) – 0.2%.

Выявлено, что большинство факторов (возраст леса, высота и окружность деревьев) не оказывают достоверного влияния на видовой состав и проективное покрытие эпигейных мхов и лишайников.

Обнаружена зависимость от количества деревьев: проективное покрытие больше на пробных площадях с меньшим количеством деревьев и наоборот (самое большое общее проективное покрытие на пробных площадях с количеством деревьев равным пяти, далее – двум, четырём; самое маленькое – с количеством деревьев равным семнадцати и пятидесяти трём).

Судя по распределению эпигейных мхов и лишайников по пробным площадям, проективное покрытие больше там, где сквозистость больше. Наибольшее проективное покрытие (88.3%) на пробных площадях «Сосна на поляне» (сквозистость 60.5%), далее –“Цетрарник” - 87.2% (сквозистость 48.9%) “Окно” - проективное покрытие 85.4% (сквозистость 54.6%), “Подрост” – 84.4% (сквозистость 48.4%), «Сосняк взрослый» - 78.4% (сквозистость 41.8%).

При использовании коэффициента ранговой корреляции Спирмена, было выявлено, что проективное покрытие четырех видов (Сladonia arbuscula agg., Сladonia stellaris, Polytrichum commune, Cetraria ericetorum) и общее проективное покрытие достоверно зависит от величины сквозистости.

Можно предположить, что такие виды как: Сladonia arbuscula, Сladonia stellaris, Cetraria ericetorum и Polytrichum commune – наиболее светолюбивые виды; Cladonia rangiferina – теневыносливый вид.

ЭБЦ «Крестовский остров», Лаборатория экологии животных и биомониторинга «Эфа»

Исследования проводились на Ладожском озере в районе деревни Тулоксы, которая находится в Олонецком районе республики Карелия.

Этот район является частью южной Карелии – области, примыкающей к Онежскому и Ладожскому озерам, граничащей на юге с Ленинградской и Вологодской областями, на востоке с Архангельской областью, а на севере с Финляндией.

Место исследования – один из наиболее интересных районов нашей страны из-за особенностей экологии и географии. Характерной чертой являются, например, сосновый лес на дюнах на этом берегу Ладожского озера или авандюны, идущие вдоль побережья. Они образуют особенные биотопы и могут привлечь необычных представителей орнитофауны.

К сожалению, эта область относится к ряду малоизученных, но над ней работали некоторые финские ученые и русские исследователи. Среди последних Бианки, Бордзынский, Кесслер, Нейфельд.

Целью работы является изучение орнитофауны в районе деревни Тулоксы. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

-Определение видового состава птиц;

-Определение количественного состава птиц этих видов;

-Выявление многочисленных и малочисленных видов;

-Установление распределения птиц по биотопам.

Был использован метод маршрутного учета, при котором маршруты составлялись таким образом, чтобы захватить максимальные участки различных биотопов (Хвойный лес, смешанный лес, дюна, авандюна, антропогенный ландшафт, вырубка, вода, у воды). Пролетавшие над биотопом птицы учитывались как отдельная группа.

Птица определялась по голосу или внешнему виду. При затруднении определения составлялось описание птицы или песни, вид определялся позднее с использованием определителей. Также, по возможности указывались такие признаки, как пол и возраст.

Полоса учета: 50 м в лесу, 200м на открытых пространствах.

Всего было проложено 5 маршрутов. Из них, 4 основных, проводимых по 6 раз, в разное время суток( с 6:30 до9:00 ; с 10:00 до 12:30 ; с 17:40 до 21:00) по 2 раза, и один дополнительный, пройденный однократно.

1. В результате было обнаружено 54 вида птиц, относящихся к 8 отрядам. Общее число встреч с птицами - 1356.

2.Многочисленными видами( более 5% от всех птиц или от птиц, встреченных в данном биотопе) являются:

На всей исследованной территории:

Сизая чайка(17,99 ±1,04%), Деревенская ласточка(11,21 ±0,86%), Городская ласточка (6,78±0,68%), Белая трясогузка(5,97±0,64%), Ворона серая(8,55±0,76%) Королек желтоголовый(17,76 ±2,39%), Большая синица( 16,22±2,30%), Пухляк (5,02±1,36%), Зяблик(13,13±2,11%), Чиж(8,88±1,78%), Клест sp(7,34±1,63%), Ворона серая (8,49±1,74%) В антропогенном ландшафте:

Деревенская ласточка(32,74±3,12), Городская ласточка(6,19±1,60%), Белая трясогузка (9,73±1,97%), Воробей домовый(5,75±1,55%), Воробей полевой(5,75±1,55%), Ворона серая (11,50±2,12%) Озерная чайка(18,27±3,79%),Сизая чайка(50,00±4,90%), Серебристая чайка(7,73±2,46%), Белая трясогузка(13,46±3,35%), Ворона серая(5,77±2,29%) В смешанном лесу(более 10%):

Зяблик(14,52±4,47%), Большая синица(9,68±3,75%),Зарянка(9,68±3,75%), Пеночка-весничка (9,68±3,75%) 3.Малочисленными видами являются:

На всей исследованной территории:

Красноголовый нырок(0,07±0,07%), Орлан-белохвост(0,15±0,10%), Чеглок(0,22±0,01%), Малый зуек(0,29±0,15%), Галстучник(0,22±0,13%), Бекас(0,07±0,07%), Клуша(0,29±0,15%), Речная крачка (0,29±0,15%), Вяхирь(0,07±0,07%), Кукушка обыкновенная(0,15±0,10%), Малый пестрый дятел (0,37±0,16%), Желна(0,07±0,07%), Конек sp(0,37±0,16%), Оляпка обыкновенная(0,07±0,07%), Серая славка(0,37±0,16%), Славка черноголовая(0,22±0,13%), Чекан луговой(0,07±0,07%), Горихвостка обыкновенная(0,44±0,18%), Мухоловка-пеструшка(0,29±0,15%), Малая мухоловка(0,37±0,16%), Хохлатая синица(0,37±0,16%),Овсянка обыкновенная(0,29±0,15%), Чечетка обыкновенная (0,29±0,15%) Серебристая чайка(0,39±0,39%), ВяхирьКукушка обыкновенная(0,39±0,39%), Малый пестрый дятел(0,39±0,39%), Желна(0,39±0,39%), Певчий дрозд(0,39±0,39%), Горихвостка обыкновенная (0,39±0,39%), Ворон (0,39±0,39%) В антропогенном ландшафте:

Сизая чайка(0,44±0,44%), Славка черноголовая(0,44±0,44%), Пеночка-весничка(0,44±0,44%), Чекан луговой(0,44±0,44%), Чиж(0,44±0,44%), Ворон обыкновенный(0,44±0,44%) В смешанном лесу(1,61%) Кукушка(1,61±0,60%), Пеночка-трещетка(1,61±0,60%), Чиж(1,61±0,60%), Сорока(1,61±0,60%) *На дюне, на авандюне, на воде и на вырубке, из-за малого количества птиц, невозможно выделить многочисленные или малочисленные виды.

Поведение снежных барсов (Uncia uncia) в условиях Ленинградского зоопарка Снежный барс относится к семейству Кошачьих (Felidae Fisher, 1817), которое включает в себя 12-15 родов и около 40 видов. В настоящее время область постоянного обитания вида охватывает верхний и средний пояс гор Центральной Азии, Туркестана и Южной Сибири. Общая площадь потенциальных местообитаний ирбиса в России не менее 60 тыс. км2. Снежный барс, или ирбис, (Uncia uncia Shreber, 1775) занесен в Красный список МСОП (2000) как "находящийся под угрозой исчезновения" (высшая охранная категория EN C2A). В Красной книге Монголии в 1993 году ему присвоен статус — "очень редкий", в Красной книге Российской Федерации в 2001 году — "находящийся под угрозой исчезновения вид на пределе ареала" (1 категория) (WWF, 2002).

Численность вида в пределах всего ареала оценивают примерно в 3,5 -7,5 тыс. особей. В настоящее время (на рубеже XX и XXI веков), на территории России обитает от 150 до 200 ирбисов (WWF, 2002).

В данный момент для сохранения численности ирбисов в мире принимаются следующие меры (WWF, 2002):

Сохранение структуры ареала Совершенствование сети особо охраняемых природных территорий Меры по сохранению популяций основных видов жертв и контролю за потенциальными конкурентами Предупреждение и пресечение браконьерства и контрабанды Разрешение конфликтов между снежным барсом и скотоводами Создание жизнеспособного резервного поголовья в неволе Наблюдение за активностью и взаимоотношениями снежных барсов (ирбисов) проводились с июля по 27 октябрь 2012 года в условиях Ленинградского зоопарка на базе отдела Хищных млекопитающих. Общая продолжительность наблюдений составила 59 часов 30 минут. Данные обработаны с использованием критерия Фишера (р 0,05).

Наши наблюдения в совокупности охватывают период продолжительностью в 3,5 месяца. За это время барсята, родившиеся у самки Киры за две недели до начала наших исследований, выросли из слепых беспомощных малышей в активных молодых животных. Соответственно, в поведении как детеныша самки Нэнси, так и ее матери взрослой самки Киры нами были зафиксированы существенные изменения. В то же время, бюджет активности самца Арбата, который жил в отдельной вольере, практически не менялся.

В поведении взрослых барсов, тем не менее, можно выделить общие черты: 1.Животные значительную часть времени, проводимого вне убежища, затрачивают на отдых. 2.Бюджет активности детеныша включает в себя игровое поведение и ориентировочно-исследовательские реакции, отсутствующие у взрослых особей. З.Как взрослые животные, так и детеныш подавляющее большинство времени проводят в зоне, где находится убежище Влияние различных факторов на физиологические показатели лошадей после тренировок ДЮЦ «Молодежный творческий форум Китеж плюс», клуб «Шаги в природу»

Для составления максимально продуктивного плана тренировок спортивных лошадей необходимо учитывать индивидуальные особенности каждой лошади, состояние ее здоровья, погодные условия и прочие факторы, влияющие на физиологические и спортивные показатели конкретной лошади [6].

Целью моей работы было изучить влияние особенностей тренинга на физиологические показатели лошадей, в связи с чем передо мной были поставлены следующие задачи:

- Изучить влияние внешних факторов на физиологические показатели лошадей во время тренинга;

- Проанализировать влияние разновидностей тренировок (конкур, выездка, прокат) на некоторые физиологические показатели лошадей;

- Проследить изменение нормативных показателей при изменении погоды, обстановки и нагрузки.

Наблюдения проводились в Конно-спортивном клубе «Комарово» в период с 10 марта 2012 года по 28 августа 2012 года и с 03 по 10 января 2013 года.

Всего под наблюдением находились 8 лошадей. Все лошади содержатся в элитном клубе КСК «Комарово». Рацион всех лошадей был составлен в соответствии с характером нагрузки для каждой лошади. Схема тренинга была индивидуальна. Тренировки проводились ежедневно (кроме понедельника).

В работе были изучены следующие разновидности тренировок:

- Выездка (включает в себя нагрузки разной интенсивности: «легкая», «средняя», «интенсивная») После тренировки проводились замеры, позволяющие судить о физиологическом состоянии:

частота пульса; частота дыхания; время высыхания шерсти после тренировки [1].

По результатам проведенного исследования было выявлено: продолжительность восстановления нормального дыхания тем больше, чем интенсивнее была работа, и чем менее подготовлена к ней лошадь. Таким образом, мы можем сказать, что большая разница в числе дыхательных движений до и после тренировки говорит о том, что лошадь плохо натренирована и не готова к серьезным нагрузкам, в то же время, маленькая разница говорит о том, что лошадь легко тренируется, имеет опыт работы [3].

То же относится к показаниям частоты сердечных сокращений [3].

Наиболее сходно исследуемые лошади реагировали на такие виды тренировок, как выездка с интенсивной нагрузкой и конкур. Лошади, подвергавшиеся интенсивному лечению в период тренировок, реагируют по-разному даже на легкую нагрузку.

Достоверного влияния погоды на физиологическую реакцию лошадей на различные виды тренировок не выявлено. Однако более сходная для всех исследуемых лошадей реакция при проведении тренировок в пасмурную погоду.

Дни недели (режим работы конюшни) также не оказывает достоверного влияния на зависимость физиологических показателей лошадей от вида тренировок.

Изученная мною методика позволяет наиболее эффективно подбирать лошадей для конного спорта, такого как выездка и конкур, с учетом их физиологических показателей.

Список использованной литературы:

1) И. Ф. Бобылев. Нормативы для оценки функционального состояния и степени тренированности спортивных лошадей по клиническим показателям.

2) Л. Н. Шегина. Курсовая работа. Тема: «Физиологические основы тренинга лошадей».

3) С.С.Сергиенко, доктор с.-х. наук, Г.Ф.Сергиенко, доктор биол. наук. «Некоторые итоги работы лаборатории по тренингу племенных и спортивных лошадей»

4) Триш Доулинг, доктор ветеринарии. Статья «Измерение частоты пульса лошади».

5) Ф. Р. де Ля Герьер. Конная библия. Школа верховой езды, 2007 год.

6) Электронный ресурс. http://referat.ru/referats/view/14897. Реферат «Физиология лошади» (автор не указан) 7) Электронный ресурс. http://www.kzv.su/index.php/konevodstvo/1027-tempetatura-u-losdai.html.

«Пульс, температура и дыхание лошади» (автор не указан) Захарова Ирина (286 шк., 8 кл.), Никулин Александр (286 шк., 8 кл.), Такки Ольга (286 шк., 8 кл.) ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова, отдел генетики, лаборатория иммунитета ДДТ «У Вознесенского моста», эколого-биологический отдел Среди важнейших культур мира сорго занимает четвертое место после пшеницы, риса и кукурузы. В настоящее время в мире посевные площади сорго составляют более 50 млн. га. В каталоге Мировой коллекции ВИР «Сорго» приводятся такие характеристики сортов, как длина главного стебля, число листьев, выдвинутость метелки, длина метелки и другие, которые отражают сортовые особенности взрослых плодоносящих растений. В развитии сорго выделяется 12 этапов. Наиболее уязвимым к повреждению вредителями оказываются растения на ранних этапах органогенеза (до формирования третьего листа). Поэтому целесообразно сортовые характеристики дополнить параметрами, отражающими особенности роста разных сортов сорго на 1-2 этапах его развития.

Проведено изучение характер роста 4 сортов сорго с разной степенью устойчивости к обыкновенной злаковой тле - основному сосущему вредителю: низкорослое 81 – неустойчивый, Shallu - слабоустойчивый, Deer – среднеустойчивый, Дурра белая – устойчивый.

Семена сорго замачивались в чашках Петри в слабом растворе перманганата калия в течение двух суток. Отмечались процент всхожести семян, интенсивность роста корешочка и стебелечка в первые двое суток. Потом пророщенные семена высевались в глубокие кюветы, заполненные влажной садовой землей, рядками по 25 растений. Кюветы помещались в термошкафы (+ 25оС) с искусственным освещением люминисцентными лампами (16 часов день/8 часов ночь). Повторность опыта 4-х кратная. Всего было посеяно по 100 растений каждого сорта. Через 7 дней после посева (время развития второго настоящего листа) растения аккуратно выкапывались. После этого измерялись в миллиметрах с помощью линейки длина главного корня, высота стебля, длина и ширина первого и второго листьев. Результаты измерений записывались в таблицы. Потом производилась их первичная статистическая обработка. Сравнение данных по сортам и определение достоверности различий осуществлялось с помощью параметрического критерия Стьюдента.

Через сутки после замачивания выявилось, что наибольшая скорость развития зародыша наблюдается у сорта Дурра белая, наименьшая у сорта Shallu и Deer. Различия в доле семян, у которых появился только зародышевый корешок, достигают 6,5 – 8 раз; различия в доле семян, у которых появляется уже и зародышевый стебелек – 5 раз. Сорт низкорослое 81 занимает промежуточное положение. Доля семян этого сорта, у которых появился только зародышевый корешок в раза больше, чем у семян сорта Дурра белая, но в 1,5 – 2 раза меньше, чем у сортов Shallu и Deer.

Доля семян сорта низкорослое 81, у которых появился еще и зародышевый стебелек в 3 раз больше, чем у сортов Shallu и Deer, но на 60% меньше, чем у Дурра белая. На вторые сутки замачивания зародыши сорта Deer стали активно обгонять в росте даже зародышей сорта Дурра белая, только у них так сильно вытянулся зародышевый корешок. Достаточно большое количество зародышей сорта Shallu приостановилось в росте. Сорт низкорослое 81 занял опять промежуточное положение. Через двое суток после посева семян в почву появились всходы всех сортов в соотношении (от числа посеянных семян): Shallu – 20%, низкорослое 81 – 20%, Deer – 50%, Дурра белая – 50%. На следующий день у двух последних сортов отмечались массовые всходы, а у Shallu и низкорослое 81 доля входов составила в сумме по каждому сорту по 40%. На 4 день после посева отмечалось у большинства растений формирование первого настоящего листа, а еще через 2 дня – развитие второго настоящего листа. Через 7 дней после посева семян у всех выросших растений был развит второй настоящий лист. В это время растения были выкопаны и произведены измерения их органов. Оказалось, что рассматриваемые признаки довольно сильно варьируют у каждого сорта. Тем не менее, по большинству параметров (кроме ширины листьев) получены достоверные различия. На основании этого можно утверждать, что длина корня, высота стебля, длина первого и второго листьев - признаки, достаточно четко различающиеся по сортам. Корневая система хуже всего развита у сорго сорта Shallu: главный корень на 80% короче, чем у Дурра белая, почти на 60% короче, чем у низкорослого 81 и на 35% короче, чем у Deer. Это, видимо, приводит к худшему по сравнению с указанными сортами водно-минеральному питанию. Высота стебля в 1,3 – 1, раза меньше, чем у остальных сортов. Меньше всего высота стебля растений сорта Shallu отличается от высоты стебля растений сорта низкорослое 81. Длина первого листа у этих сортов также наименьшая. Длина 2-го листа различается у всех сортов, причем наблюдаемые различия колеблются от 1,1 до 1,5 раз.

Можно предположить, что более быстрый рост большинства жизненно важных органов сорго на ранних этапах развития у сорта Дурра белая позволяет растениям избежать сильного повреждения обыкновенной злаковой тлей, являясь ростовым барьером устойчивости. В дальнейшем следует рассмотреть возможность использования ростовых индексов, а также изучить анатомическое строение всходов сорго.

Влияние ризоторфина и гуминовых удобрений на активность клубеньковых бактерий Проблема загрязнения почвы химикатами является актуальной для многих стран, в том числе и для России. Их интенсивное использование приводит к деградации гумуса – основы плодородия почвы. Восстановление биологического потенциала почв возможно, в частности, за счет бобовых культур, которые обладают уникальной способностью образовывать симбиотические связи с существующими в почве клубеньковыми бактериями – ризобиями способными фиксировать атмосферный азот и снабжать им растения. Существующие в почве ризобии менее эффективны, чем специально выведенные штаммы, присутствующие в бактериальных препаратах. На срезе клубеньки имеют красный цвет благодаря ферменту легоглобину, который регулирует поступление кислорода в клубеньке и защищает от разрушения нитрогеназу – комплекс ферментов, осуществляющих процесс фиксации азота.

Выбор сои в качестве анализируемого растения для нашего эксперимента неслучаен. В состав плодов и зеленой части растения входит большое количество белка, близкого по составу к животному. Кроме того, растение обладает высокой урожайностью и довольно-таки неприхотливо в выращивании.

Целью работы было изучение влияния бактериального удобрения – ризоторфина – и гуминовых удобрений – лигногумата калия и гумата калия – на фотосинтетическую и симбиотическую активность растений сои.

Исследования проводились в условиях открытого грунта ЭБЦ «Крестовский остров» в летнеосенний период 2010-2012 годов. В 2010 высевались семена 15 различных сортов сои, среди них семена удалось получить у двух сортов - Малета и Альбина. В 2011 году семена сои данных сортов перед посевом замачивались по вариантам в растворах гумата калия марки «А» и лигногумата калия марки «АМ» и обрабатывались ризоторфином – микробиологическим препаратом, предназначенным для предпосевной обработки семян бобовых. В дальнейшем растения по вариантам подкармливались гуматом и лигногуматом, которые вносились под корень. В 2012 году семена, полученные при сборе урожая растений 2011 года, высевались в открытый грунт. Семена также предварительно замачивались по вариантам в растворах гумата калия и лигногумата и обрабатывались ризоторфином. Основным направлением исследований в 2012 году было изучение активности клубеньковых бактерий на корнях растений сои.

Выбор нами органических удобрений обусловлен тем, что ими можно обрабатывать семена одновременно с ризоторфином, что удешевляет процесс посева семян. К тому же минеральные удобрения усваиваются в первой фазе роста растений и могут вымываться с осадками и при поливе.

Почва посевной площадки целинная, легко суглинистая. Растения произрастали при естественных колебаниях температуры влажности, атмосферного давления, ветровой нагрузки и чистоты воздуха.

В ходе данной работы проводился анализ почвы на нитратный азот до посева сортов сои и после её уборки, прослеживалась фенология развития растений сои, определялось содержание аскорбиновой кислоты и хлорофилла в растениях, а также количество легоглобина в клубеньках растений, оценивались некоторые морфометрические и хозяйственные характеристики растений и сравнивались результаты, полученные в 2012 году с данными 2011 года.

В результате исследований были сделаны выводы о том, что в почве после уборки сои значительно возросло содержание нитратного азота, чему способствовали клубеньковые бактерии.

Удобрение растений бактериальными и гуминовыми удобрениями благоприятствовало развитию корневой системы, увеличению семенной продуктивности и вегетативной массы у растений. Кроме того, в опытных вариантах наблюдалось значительное увеличение содержания аскорбиновой кислоты, что указывает на большую интенсивность окислительно-восстановительных процессов в растениях и позволяет говорить о большей жизнестойкости данных растений. Количество хлорофилла является показателем фотосинтетической активности растения и, следовательно, его обеспеченности органическими веществами. Растения, обработанные ризоторфином и гуминовыми удобрениями, содержали большее количество хлорофилла по сравнению с контрольными вариантами. Количество легоглобина, отражающего степень активности клубеньков в растении, в опытных вариантах было в несколько раз больше, чем в вариантах, не обрабатываемых удобрениями.

Также следует отметить, что растения сорта Альбина превосходили растения сорта Малета по всем морфометрическим показателям и обладали более высокой урожайностью. Данные, полученные за 2011 и 2012 год существенно различались, что связано с совершенно различными климатическими условиями летнего периода этих годов. Тем не менее, отмеченные в 2011 году закономерности по различным показателям подтвердились результатами исследований в 2012 году.

Медоносные растения во флоре заказника «Гряда Вярямянселькя»

Литвинова Анна (школа 572, 9 класс), Тыдень Павел (школа 572, 9 класс) Лаборатория АИР, Эколого-биологический центр «Крестовский остров»

Изучение медоносных растений важно как основа для широкого развития пчеловодства. При планировании медосбора по сезонам в какой-либо местности используют данные о ее медовом запасе. Это сведения о видовом составе медоносных растений, сроках их цветения, особенностях распространения и произрастания. Данная работа выполняется как часть проекта по изучению медоносных растений нашего региона по заданию Научно-образовательного центра Ботанического института РАН.

Целью проекта было выявление и изучение медоносных растений во флоре региона на примере выделенного участка естественного ландшафта в Ленинградской области.

Исследования проводились в 2012 году на участке заказника «Гряда Вярямянселькя» в окрестностях станции Петяярви в Приозерском районе Ленинградской области. В ходе исследований изучалась встречаемость медоносных растений на выделенном участке, их приуроченность к естественным фитоценозам, а также сроки их цветения.

Обсуждение результатов.

На участке заказника «гряда Вярямянселькя» выявлено 83 вида, относящихся к 64 родам семейств. В Ленинградской области произрастает, согласно данным региональных и областных определителей, 153 вида, относящихся к 100 родам 31 семейству.

По встречаемости во флоре Ленинградской области выявленных на участке заказника медоносные растения разделяются на несколько групп: встречающиеся очень часто, часто, довольно часто, довольно редко, редко и очень редко. Самая многочисленная группа по количеству видов часто встречающаяся (40 видов). Из них видов 35 зарегистрировано нами на территории заказника. Другая многочисленная группа - очень часто встречающиеся на территории Ленинградской области виды растений (36 видов). Из этой группы на территории заказника встречен 31 вид. Остальные группы встречаемости малочисленны. Немногочисленна группа довольно часто встречающихся в Ленинградской области видов медоносных растений (15). Из этих видов нами в заказнике также зарегистрировано немного видов (всего 8). Малочисленна группа довольно редко встречающихся медоносных растений – таких видов 11. Из этой группы в заказнике мы зарегистрировали 5 видов. Редко встречающихся медоносных растений в Ленинградской области больше - 19 видов, а очень редко встречающихся видов 10. На территории заказника из этих двух групп мы не зарегистрировали ни одного вида.

Наибольшее число медоносов Ленинградской области относится в длительно или повторно цветущим видам (34 вида), а также к позднецветущим (14). Большинство медоносных растений на исследованном участке заказника относятся к летнецветущим (25 видов), вторая многочисленная группа – долгоцветущие (с июня по сентябрь) виды. Таких видов 18.

Большинство медоносных растений, зарегистрированных на территории заказника «Гряда Вярямянселькя», представлено в лесных сообществах (16 видов), а также на лугах (14 видов) и в мусорных местах (13 видов). Меньшее число видов медоносов произрастает по берегам (11 видов), на болотах (10 видов) и совсем небольшое их количество обитает как заносные в садах и парках (всего 2 вида). Для сравнения: в Ленинградской области в целом большинство медоносных растений представлено в различных лесных сообществах (27 видов), в зарослях кустарников, по берегам водоемов (14 видов). Значительно меньшее количество видов встречаются как сорные в посевах, а также на вырубках, сырых лугах, в тенистых оврагах, канавах, на полянах и в садах.

1) Из 153 видов медоносных растений Ленинградской области на участке заказника «гряда Вярямянселькя» выявлено 83 вида, относящихся к 64 родам 23 семейств.

2) На территории заказника зарегистрировано большинство медоносных растений с высокой встречаемостью в Ленинградской области и ни одного редкого или очень редкого медоноса.

3) Наибольшее число медоносов Ленинградской области относится к длительно и позднецветущим видам, тогда как большинство медоносных растений на исследованном участке заказника летнецветущие.

4) Наиболее многочисленные эколого-фитоценотические группы медоносных растений, как в Ленинградской области, так и на участке заказника - это лесные, рудеральные и прибрежные растения.

Феномен полового диморфизма краниологических признаков у волка (Canis lupus) Работа посвящена исследованию полового диморфизма краниологических признаков на примере волка (Canis Lupus).

Половой диморфизм — это анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, которые могут проявляться по-разному и характеризуются географической изменчивостью.

Задачи:

1) Рассчитать индекс полового диморфизма изучаемых краниологических признаков;

2) Проверить влияние пола на изучаемые краниологические признаки;

3) Проверить влияние места добычи волков на краниологические признаки;

4) Проверить наличие полового диморфизма в строение черепа самца и самки волков.

Нами были изучены коллекционные сборы черепов волка из фонда Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника: 102 черепа самцов и 101 самок из Ярославской, Тверской и Вологодской областей. Схема промеров стандартная: кандилобазальная длина Lкндбз, длина нижней челюсти - Lнч, ширина над клыками - Wнад Кл, скуловая ширина - Wскул, ширина заглазничных отростков - Wзагл_отр, ширина заглазничного сужения - Wзагл_суж.

Индекс полового диморфизма рассчитывался по формуле Россолимо и Павлинова: ISD = 100(Х - Х )/Х. Индекс полового диморфизма Lкндбз превышает все остальные результаты, именно по этому признаку половой диморфизм наиболее развит.

Для изучения действия на признак одного или нескольких факторов мы использовали одно- и двухфакторный анализ, для выявления взаимосвязи между промерами – корелляционный анализ.

Было выявлено несколько комплексов скоррелированных признаков. Наибольшее значение имеют промеры, выявляющие пищевую специализацию (Lнч, Wнад кл, Wскул) и Lкндбз как основной показатель длины черепа. Дисперсионный анализ показал, что влияние пола на размеры черепов достоверно по всем краниологическим промерам.

К сходным результатам пришла Е.П.Конопенко в работе «Эколого-морфологические особенности популяции некоторых видов собачьих (Canidae Carnivora) Кавказа (на примере осевого скелета)», выяснившая, что вклад в распознавание пола волка по черепу вносят Wскул и Wнад кл.

Двухфакторный дисперсионный анализ доказал не только влияние пола на рассматриваемые признаки, но и место добычи волков. Последнее достоверно влияет на Lкндбз, Wнад кл и Wскул.

На Wскул также влияет взаимодействие влияния пола и места добычи.

Результаты исследований Н.П. Кораблева «Микроэволюционные процессы в реинтродуцированных популяциях бобра Европейской части России» опровергли гипотезу различий между полами по комплексу краниологических признаков у бобров. Половой диморфизм у них отсутствует уже с момента начала развития и на всем протяжении жизни.

Волки и бобры моногамны, при этом у бобра самец и самка вместе добывают корм, у волка при наличии совместных охот в основном этим занимается самец, поэтому ему надо иметь большое тело (и большой череп), чтобы завалить добычу. Tracy L. Hillis и Frank F. Mallory также считают, что половой диморфизм у волков развился как кормодобывающая стратегия, вследствие разделения труда между полами. У бобра самец и самка вместе ухаживают за детёнышем, у волка самки более специализированы для этой роли. Поэтому самка волка меньше самца, она должна суметь найти убежище, чтобы защитить детёнышей. У бобра самец и самка соответственно одинакового размера.

Выводы:

1) Индекс полового диморфизма равен 13,83 для кандилобазальной длины, 5,73 для длины нижней челюсти, 6,27 для ширины над клыками, 5,2 для скуловой ширины, 5,09 для ширины заглазничных отростков, 1,94 для ширины заглазничного сужения.

2) С помощью однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа выявлено влияние пола на краниологические признаки.

3) С помощью двухфакторного дисперсионного анализа выявлено влияние места добычи волков на краниологические признаки.

4) Установлено наличие полового диморфизма в строение черепа самца и самки волков.

Определение влияния материала посуды на качество пищевых продуктов Кружок «Экология микроорганизмов» ЭБЦ «Крестовский остров»

Целью работы является определение влияния материала посуды на качество пищевых продуктов (супа) при длительном хранении в домашних условиях.

Задачи работы:

1) Сравнить количество колоний бактерий в супе, приготовленном и хранившемся в алюминиевой, стеклянной, эмалированной посуде и посуде из нержавеющей стали, при хранении в холодильнике в течение 6 дней.

2) Сравнить количество колоний бактерий в супе, хранящемся в стерилизованной и нестерилизованной пластиковой посуде.

Актуальность работы заключается в том, что данное исследование позволит выяснить, какие материалы посуды для приготовления и хранения продуктов наиболее предпочтительны с точки зрения санитарной микробиологии.

Материалы и методы исследования Приготовление проб Для варки супа была приготовлена строго определенная навеска продуктов (картофеля, капусты, моркови, куриного мяса в соотношении 1:1:1:0,5). Суп кипятился в течение 40 минут.

проба №1: суп варился и хранился в стеклянной посуде проба №2: суп варился и хранился алюминиевой посуде проба №3: суп варился и хранился в посуде из нержавеющей стали проба №4: суп варился и хранился в эмалированной посуде проба №5: суп варился в стеклянной посуде, затем был перелит для хранения в нестерилизованный пластиковый контейнер проба №6: суп варился в стеклянной посуде, затем был перелит для хранения в стерилизованный пластиковый контейнер Для отбора проб супа были заготовлены стерильные банки и стерильные ложки.

Доставка проб производилась в сумке-холодильнике.

Время доставки проб в лабораторию для осуществления исследования не превысило 2-х часов (так как затягивание этого срока отражается на достоверности результатов анализа (по МУ 2657Метод культивирования бактерий Выращивание колоний бактерий после посева проводилось в течение 3 дней на дрожжевом агаре (yeast extract agar) при 32 С.

Агар с дрожжевым экстрактом – неселективная среда, которая позволяет расти широкому спектру бактерий, дрожжей и плесневых грибов.

Состав (г/л) Пептон из казеина 6.0; дрожжевой экстракт 3.0; агар-агар 15.0.

Метод посева При проведении посева на поверхность плотной питательной среды (дрожжевой агар) в чашку Петри, чашка стояла на столе. Приоткрыв крышку чашки, материал (суп) заносится для посева. Исследуемый материал распределяется шпателем по всей поверхности питательной среды непрерывными круговыми скользящими движениями. Затем чашка Петри закрывается.

Полученные посевы были термостатированы 24 часа при температуре 37 °С.

Подсчет количества колоний Количество выросших колоний подсчитывали на каждой чашке, поместив ее вверх дном на темном фоне, пользуясь лупой.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое, полученное по всем чашкам.

Результаты 1) Меньше всего колониеобразующих единиц бактерий образовалось в супе, приготовленном и хранившемся в эмалированной посуде. В два раза больше КОЕ образовалось в супе, приготовленном и хранившемся в стеклянной посуде. В супе, приготовленном и хранившемся в алюминиевой посуде, КОЕ образовалось в 3 раза больше, чем в эмалированной, и в 1,5 раза больше, чем в стеклянной посуде. Наибольшее количество КОЕ образовалось в супе, находившемся в посуде из нержавеющей стали.

2) Количество КОЕ, образовавшихся в супе, хранившемся в не стерилизованной пластиковой емкости в 420 раз превышает количество КОЕ, образовавшихся в супе, хранившемся в не стерилизованной пластиковой емкости.

Изучение поведения карликовых песчанок (Gerbillus perpallidus) в условиях неволи Данная работа посвящена изучению поведения карликовых песчанок. Они относятся к семейству песчанковых (Gerbillinae), которое включает в себя около 70 – 80 видов. Проведенный нами тест «Открытое поле», для изучения тревоги и исследовательской активности животных в году показал, что карликовые песчанки более подвержены стрессу, по сравнению с монгольскими и жирнохвостыми.

Для оценки поведения животных, также важно знать уровень их «боязливости», поэтому в данной работе мы решили ее определить для карликовых песчанок, проведя с ними тест «Выход их укрытия».

Целью работы стало, сравнение поведения карликовых песчанок в разных условиях содержания. Мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Изучить поведение карликовых песчанок в новом для них пространстве.

2. Сравнить поведение песчанок на знакомой территории, с их поведением в новом пространстве.

3. Оценить «боязливости» песчанок в тесте «Выход из укрытия».

Наблюдения за песчанками проводились на базе мини-зоопарка ЭБЦ «Крестовский остров»

ГБОУ ЦО «СПБГДТЮ»: на знакомой территории с марта по май и в октябре 2011 года, на новой территории с 9 - 22 июня 2012 г. Общая продолжительность наблюдений 46 часов.

Поведение на знакомой территории в своей клетке В наблюдении участвовали 2 самца и 2самки карликовых песчанок были привезены из Московского зоопарка Поведение на новой территории Объектом наблюдения стали карликовые песчанки - четыре взрослые самки. Они были привезены к нам в центр из Московского зоопарка. Наблюдение состояло в том, что мы помещали песчанок в новый, незнакомый им ранее террариум. Наблюдение проводилось методом сплошного протоколирования в течение 40 минут.

Для изучения оценки «боязливости» мы использовали тест «Выход из укрытия», с 20.02-2.04 и с 5 - 14 июня 2012 года, общее время 23 часа.

Объектами исследования стали четыре взрослые самки карликовой песчанки и четыре детеныша карликовой песчанки (до трех месяцев). Для теста мы изготовили установку, которая представляет собой коробку размером 120X120 см, расчерченную на квадраты. В тесте необходимо, чтобы размер квадрата совпадал с размером песчанки, поэтому он составляет 15X15 см. Высота борта установки равна 40 см.

Для проведения теста мы помещали установку на пол, помещали туда домик размером 20X см, протирали дно перекисью водорода. Затем запускали песчанок по очереди под домик, который стоял на середине, и снимали видео 15 минут. Затем вытаскивали песчанку, снова мыли руки, протирали установку перекисью. С последующими песчанками мы поступали точно также.

Регистрируемые параметрами в ходе эксперимента были:

1. время до первого выглядывания в секундах (передние лапы на полу) - чем оно меньше, тем меньше присуща «боязливость» песчанке.

2. время до первого выхода из домика (все четыре лапы на полу) – чем оно больше, тем больше присуща «боязливость» песчанке.

3. общее время в укрытии (чем больше проведено времени в домике, тем больше песчанка боится).

4. деятельность песчанки в домике – если песчанка роет, значит, она больше подвержена стрессу, чем та, которая просто сидит в домике.

5. количество пересеченных квадратов (чем больше она пробежала, тем более она стрессоустойчива) В ходе исследования поведения песчанок на новой территории у них было выявлено 8 форм поведений: бегает, скребется, стойка, аллогруминг, автогруминг, смещенная активность, сидит, лежит. По сравнению с формами поведения на известной территории, появились четыре новые:

«залезла на бортик», «ходит и нюхает», «смещенная активность», «подпрыгивает». Появление «смещенной активности» говорит нам о том, что животные находились в стрессовом состоянии.

Появление форм «ходит и нюхает», «подпрыгивает» показывает увеличение исследовательского поведения, что и неудивительно, поскольку грызуны попали в незнакомую им обстановку.

Тест «Выход из укрытия»

Время, проведенное вне укрытия достоверно больше у взрослых особей, по сравнению с ювенильными, поскольку они более устойчивы к стрессу. В среднем в укрытии взрослые особи провели больше времени (776 сек), чем детеныши (731 сек).

При рассмотрении следующего параметра – «пересеченные квадраты», который показывает, что чем больше подвижность животных, тем слабее их тревожность, мы выяснили, что, взрослые песчанки бегали в основном по средним квадратам (22). Молодые особи бегали в основном по пристеночным квадратам (34). Регрессионный анализ показал, что достоверно влияние времени, которое взрослые и молодые особи проводят вне укрытия, на время, в течение которого они при этом сидят в углу. При сравнении количества заходов в домик у ювенальных и взрослых особей достоверных отличий не выявлено. При изучении деятельности песчанок в домике, мы выяснили, что у песчанок присутствует только две формы – роет и сидит. Причем, взрослые и ювенильные особи достоверно больше сидят в домике, чем роют.

В итоге нашего исследования мы выяснили, что у песчанок различается поведение на знакомой территории по сравнению с новым пространство. Тест «Выход из укрытия» показал, что стрессу больше подвержены ювенильные особи.

Изучение орнитофауны в районе поселка Импилахти в 2012 году ЭБЦ «Крестовский остров», Лаборатория экологии животных и биомониторинга «Эфа»

Работа проводилась в районе залива Хауккалахти (вблизи поселка Импилахти) Ладожского озера, Питкярантского района Республики Карелия.

Степень изученности орнитофауны Северного Приладожья пока остается довольно низкой. В основном о ней имеются данные краткосрочных экспедиций и во многом фрагментарные.

Изучение орнитофауны на данной территории является необходимым условием для поддержания уникальности этого района, в виду того, что на территории во время миграции и периода размножения происходит смешение фаун. Представители различных фаунистических комплексов гнездятся и мигрируют здесь бок о бок.

Важность данной проблемы послужила выбором темы моей исследовательской работы. Целью настоящего исследование являлось изучение орнитофауны района поселка Импилахти. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

Определить видовой состав орнитофауны района поселка Импилахти.

Определить количественный состав орнитофауны района поселка Импилахти.

Выделить малочисленные и многочисленные виды.

Выявить распределение видов по биотопам.

Сравнить данные с данными литературы.

Материалы и методика.

Сбор материала проводился учащимися лаборатории Экологии и Биомониторинга «ЭФА» в период с 20.07.2012 по 30.07.12 в районе поселка Импилахти.

Для изучения орнитофауны мы использовали метод маршрутного учета. Полоса учета составляла 50 метров в лесу и 200 метров на открытых пространствах.

Нами было проложено 3 основных маршрута и 2 произвольных. Всего было сделано 20 проходов, общей протяженностью 69 км. Сбор данных проходил в различное время суток.

Было подсчитано количество птиц каждого вида в целом за экспедицию и количество птиц в каждом биотопе. После чего было подсчитано, сколько процентов составляет отдельный вид от общего числа встреч и сколько процентов составляет отдельный вид от количества встреч в каждом биотопе в отдельности. Таким образом, мы выявили многочисленные и малочисленные виды.

По итоговому количеству встреч, многочисленными считались виды, составившие более 5 % от всех птиц данного биотопа или всей исследованной территории.

Результаты.

За время наблюдений было зарегистрировано 764 встречи, которые относятся 65 видам из отрядов.

Для исследования нами были взяты данные по шести биотопам, где было отмечено наибольшее количество особей: смешанный лес, околоводное пространство, открытое пространство, лиственный лес, хвойный лес, антропогенное пространство.

Самыми многочисленными видами по итоговому количеству являются: сизая чайка (11,6±0,1%), большая синица (9,3±0,1%), речная крачка (7,2±0,1%), зарянка (5,9±0,09%), зяблик (5,9±0,09%), сорока обыкновенная (5,2±0,08%), королек желтоголовый (4,9±0,07%).

К многочисленным видам по биотопам относятся: В смешанном лесу: большая синица (17,3±0,3%), зяблик (10,1±0,2%), речная крачка (10,1±0,2%), зарянка (9,7±0,2%), дрозд белобровик (7,3±0,2%), королек желтоголовый (5,6±0,1%). На околоводном пространстве: озерная чайка (33% ±0,6%), сизая чайка (17%±0,4%), чомга (16%±0,4%), гага обыкновенная (12,5±0,4%), кряква (10,2±0,3%). В открытом пространстве: пеночка трещотка (25,8±0,5%), сорока обыкновенная (11,8±0,4%), большая синица (7,5%±0,3%), деревенская ласточка (7,5±0,3%), дрозд рябинник (7,5% ±0,3%), сверчок обыкновенный (6,4±0,3%), зяблик (5,4±0,2%). В лиственном лесу: большая синица (27±0,7%), зарянка (23,8±0,6%), королек желтоголовый (9,5±0,4%). В хвойном лесу: королек желтоголовый (23±0,7%), зяблик (14,6±0,5%), дрозд рябинник (12.,5±0,5%). На антропогенном пространстве: сорока (25,3±0,4%), белая трясогузка (21,5±0,4%), ворона серая (16,5±0,4%), городская ласточка (10,1±0,3%).

Основываясь на данных из литературы и нашего исследования, мы пришли к выводу, что за последние полвека в орнитофауне Северного Приладожья не произошло кардинальных изменений, которые могли бы в корне изменить ситуацию в биоразнообразии птиц. Усиление антропогенного влияния на орнитофауну в исследуемом районе нами не было зафиксировано, хотя близость населенного пункта, поселок Импилахти, подразумевает влияние на орнитофауну этого района, что и отмечено в наших данных, как большое количество встреч в биотопе антропогенного пространства (79 встреч).

По данным литературных источников специфичной чертой орнитофауны Северного Приладожья является относительное обилие гнездящихся видов птиц, которые во внутренних районах регистрируются только как пролетные. В первую очередь это относится к птицам, связанным с водной средой и побережьем. В околоводном пространстве по нашим данным было зафиксировано встреч.

В 2001 году был разработан проект присвоения исследуемой территории статуса национального парка «Ладожские шхеры». Обращая внимание на уникальность данного района в орнитологическом плане, мне хотелось бы выразить надежду, что этот проект будет жить не только на бумаге, но и в жизни, и мои исследования внесут вклад в изучение и охраны орнитофауны района Северного Приладожья.

Исследование SDS и СТАВ методов выделения ДНК из растений Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) имеют особое место в биологии, так как благодаря исследованиям в данной области был открыт механизм наследственности. Современная генетика использует широкий арсенал методов изучения ДНК, среди которых ведущее место занимают методы, основанные на использовании полимеразной цепной реакции (ПЦР). Результативность ПЦР в значительной степени определяется качеством ДНК-матрицы. В клетках разных видов растений содержится различные вещества (полисахариды, белки, полифенолы и др.), которые при экстракции могут попадать в раствор ДНК и влиять на результаты ПЦР. Поэтому протоколы выделения ДНК у разных видов растений различаются и их подбирают экспериментальным путем. Цель нашей работы - сравнение различных методов выделения ДНК из клеток представителей различных семейств растений (однодольных и двудольных). В задачи работы входило: 1) проращивание семян; 2) выделение ДНК из проростков методами, основанными на использовании SDS и CTAB буферов; 3) сравнение качества полученных препаратов ДНК методом электрофореза; 4) обработка полученных данных.

Материалом исследования служили 6 гибридов однолетнего подсолнечника (Helianthus annuus), 5 образцов культурного ячменя (Hordeum vulgare) и 7 линий сорго (Sorghum bicolor). В работе использовали протоколы, принятые во Всероссийском НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (Анисимова и др. 2010). Независимо от использованного буфера, каждый протокол включал следующие этапы: 1) получение экстракта, содержащего ДНК в смеси с другими веществами; 2) депротеинизация (разрушение комплекса ДНК-белок); 3) осаждение ДНК; 4) очистка полученных фракций ДНК; 5) высушивание препаратов ДНК; 6) растворение высушенной ДНК в воде; 6) сравнение полученных результатов методом электрофореза. Электрофорез для оценки качества и концентраций полученных фракций ДНК проводили в 1,5%-ном агарозном геле с использованием однократного ТВЕ-буфера.

Из 32 посаженных семян подсолнечника проросло всего 6, что составляет 18.75%, причем проросли 4 семени десятилетней давности и 2 семени, хранившихся менее 1 года. Причиной данного результата могут быть: потеря всхожести семян в результате длительного храениня, появление плесени на семенах в процессе проращивания, повреждение оболочки семян при высадке. Кроме того, дополнительно были выращены 13 растений подсолнечника из семян одно и пятилетней давности.

ДНК ячменя выделяли из пяти растений, а ДНК сорго из 14 растений. Следует отметить, что для выделения ДНК подсолнечника использовались этиолированные проростки (во избежание загрязнения препаратов ингибиторами ПЦР), а исходным материалом для выделения ДНК ячменя и сорго служили проростки, выращенные на свету. Для выделения ДНК подсолнечника использовали СТАВ-метод, для ячменя использовали SDS-метод, а для сорго были испытаны оба метода.

Методом электрофореза были проанализированы 38 полученных фракций ДНК. О присутствии в пробе судили по наличию в геле полосы после окраски бромистым этидием. В некоторых пробах ячменя и сорго, независимо от использованного метода экстракции, после окрашивания полосы не наблюдались. Это значит, что либо не удалось выделить ДНК либо их концентрация получилась слишком мала. Кроме того, в препаратах ДНК сорго, полученной SDS методом, видны размытые полосы, что свидетельствовало о низком качестве фракций. На электрофореграммах всех образцов ДНК, выделенных SDS методом, присутствовала следы РНК. Это объясняется тем, что, в отличие от метода СТАВ-экстракции, в протокол экстракции с использованием SDS не включен этап удаления РНК с помощью фермента РНКазы. В образцах ДНК сорго, полученных методом СТАВ, следов РНК не обнаружено, а полоса ДНК была очень четкой, что указывает на ее очень высокое качество (чистоту). Однако, по данным электрофореза в некоторых пробах ДНК подсолнечника тоже видны следы РНК. Но так как количество удачных образцов ДНК сорго больше в SDS методе, то очевидно, выделять ДНК сорго следует именно этим методом. А чтобы выделить чистую ДНК из подсолнечника требуется СТАВ метод, так как в нем изначально содержится много полисахаридов, белков, полифенолов и т.д.