Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Сравнительный анализ видового состава и структуры растительных сообществ с участием жостера слабительного Rhamnus cathartica в Беларуси и в регионах среднего запада США
Get PDF Описана история преднамеренной интродукции жостера слабительного (Rhamnus cathartica L.) в регионы Среднего Запада США. Изучен видовой состав и структура растительных сообществ, в которых произрастает R. сathartica – аборигенный для Беларуси и инвазионный в США вид. Проведено сравнение изучаемых параметров (полное флористическое описание пробных площадок, полевой перечет растений жостера, средняя высота, проективное покрытие сопутствующих видов) на двух пробных площадках на территории Беларуси и трех площадках на Среднем Западе США. Полученные данные подтвердили гипотезу повышения конкурентоспособности чужеродных видов во вторичном ареале (EICA). В американских популяциях, по сравнению с белорусскими, Rhamnus cathartica имеет более крупные размеры, более высокую семенную продуктивность, более высокую численность ювенильных особей и более высокую общую численность особей в популяциях вплоть до формирования монодоминантных зарослей. Внедрение жостера в естественные сообщества США снижает число видов травяного яруса в 8 раз. В качестве мер борьбы Арборетум Миннесоты начал облысение участков, на которые вторгся жостер, удаление на них малолетних особей (возраст от года до пяти лет), подсаживание местных древесных пород. The history of intentional introduction of Rhamnus cathartica L. into the Midwestern regions of the USA is briefly described. The species abundance and structure of plant communities, in which Rhamnus cathartica, a native species for Belarus and invasive in the USA grows, has been studied. We compared the studied parameters (floristic description of the monitoring plots, field enumeration of Rhamnus cathartica individuals, average height, projective coverage of the accompanying herb species) at two permanent sample plots in Belarus and three permanent sample plots in the Midwestern regions of the USA. The data confirmed the hypothesis of increased competitiveness of non-native species in the secondary range (EICA). In American populations, compared to Belarusian populations, Rhamnus cathartica has larger sizes, higher seed production, higher number of juvenile individuals, and higher total number of individuals in the population up to the formation of single-species thickets. Invading Rhamnus cathartica into natural plant communities in the USA reduces the number of herbaceous species 8 times! As control measures, the Minnesota Arboretum has begun balding the areas invaded by Rhamnus cathartica, removing juvenile plants (one to five years old) and replanting native tree species. Описана история преднамеренной интродукции жостера слабительного (Rhamnus cathartica L.) в регионы Среднего Запада США. Изучен видовой состав и структура растительных сообществ, в которых произрастает R. сathartica – аборигенный для Беларуси и инвазионный в США вид. Проведено сравнение изучаемых параметров (полное флористическое описание пробных площадок, полевой перечет растений жостера, средняя высота, проективное покрытие сопутствующих видов) на двух пробных площадках на территории Беларуси и трех площадках на Среднем Западе США. Полученные данные подтвердили гипотезу повышения конкурентоспособности чужеродных видов во вторичном ареале (EICA). В американских популяциях, по сравнению с белорусскими, Rhamnus cathartica имеет более крупные размеры, более высокую семенную продуктивность, более высокую численность ювенильных особей и более высокую общую численность особей в популяциях вплоть до формирования монодоминантных зарослей. Внедрение жостера в естественные сообщества США снижает число видов травяного яруса в 8 раз. В качестве мер борьбы Арборетум Миннесоты начал облысение участков, на которые вторгся жостер, удаление на них малолетних особей (возраст от года до пяти лет), подсаживание местных древесных пород
О методе Бернулли–Эйлера–Лагранжа–Эйткена вычисления корней полиномов
Get PDF Развит метод Эйлера–Лагранжа и вычислены все корни произвольного полинома P(z) с комплексными коэффициентами на основе подсчета пределов отношений определителей (как и в методах Бернулли–Эйткена–Никипорца), построенных по коэффициентам разложений в ряды Тейлора и Лорана функции P′(z) / P(z). The article presents a development of the Euler–Lagrange method for calculation of all roots of an arbitrary polynomial P(z) with complex coefficients based on the calculation of the limits of ratios of determinants (as in the Bernoulli–Aitken–Nikiporets methods) built by means of the Taylor and Laurent series coefficients for the function P′(z) / P(z). Развит метод Эйлера–Лагранжа и вычислены все корни произвольного полинома P(z) с комплексными коэффициентами на основе подсчета пределов отношений определителей (как и в методах Бернулли–Эйткена–Никипорца), построенных по коэффициентам разложений в ряды Тейлора и Лорана функции P′(z) / P(z)
Схемы базирования изделий в самоцентрирующих механизмах с использованием комплектов скрытых баз
Get PDFThe updated provisions of the basing theory and the updated composition of the bases are given: installation, guide, support, double guide, double support, and triple support. Base combinations form five sets, each of which can be implemented using explicit or hidden bases or their combinations. It is shown that basing an object with sets of hidden bases causes the greatest difficulties, and a feature of basing an object with hidden bases is determining the position of reference points using the contact points of the object, implemented by the installation elements. When basing an object with a hidden base, the position of the reference point is determined by a self-centering mechanism using the points of contact with the basing object. Various schemes of constructive solutions for basing and fixing objects in sets of hidden bases in self-centering mechanisms are considered.С учетом развития гибридных технологий, объединяющих как традиционные, так и аддитивные, актуализированы положения теории базирования и сформирован обновленный состав баз: установочная, направляющая, опорная, двойная направляющая, двойная опорная и тройная опорная. Комбинации баз образуют пять комплектов, каждый из них может быть реализован с помощью явных или воображаемых скрытых баз, а также их совмещений. Особенностью базирования предмета скрытыми базами является определение положения опорных точек с помощью точек контакта предмета, реализуемых установочными элементами приспособлений. При базировании предмета скрытой базой положение опорной точки определяется самоцентрирующим механизмом с помощью точек контакта с предметом базирования. Рассмотрены всевозможные схемы конструктивных решений базирования и закрепления предметов в гибридных технологиях комплектами из скрытых баз в самоцентрирующихся механизмах
Cтехиометрия и структура планктонных сообществ в литорали и пелагиали двух озер разного трофического статуса в Беларуси
Get PDFStoichiometric C : N : P ratios were compared between primary producers in littoral and pelagic ecosystems of mesotrophic relatively shallow lake Obsterno and shallow macrophyte covered low trophic lake Nobisto from May to October over the next two years. Elemental seston ratios of lake Obsterno revealed smaller differences between littoral and pelagic zones in comparison with lake Nobisto in 2017. During the studied period, in the both lakes, the seston C : N and C : P ratios were higher than the Redfield ratio (106 : 16 : 1 C : N : P) on most dates and N : P was always more than 16. Pelagic C : P and N : P ratios in lake Obsterno were the highest in May in 2017, July and September in 2018 with significant differences between littoral and pelagic zones. N : P ratios decreased in October but there were no significant differences among habitats. In lake Nobisto in 2018, seston C : P and N : P ratios increased from May to July in littoral and pelagic zones but then decreased in September to October. Our research shows differences in stoichiometric ratios in littoral and pelagic zones of these two lakes, which indicates food quality (seston C : N : P ratios) differences for zooplankton species depending on season and location.Изучали стехиометрию сестона (соотношения C : N : P) двух мелководных озер разной трофности – мезотрофного озера Обстерно и дистрофного макрофитного типа озера Нобисто в течение двух последовательных лет. Сравнивали сезонные изменения в стехиометрии продуцентов в литоральной и пелагической зонах. Соотношения элементов в сестоне оз. Обстерно выявили меньшие различия между литоральной и пелагической зонами по сравнению с оз. Нобисто в 2017 г. В течение исследуемого периода в обоих озерах соотношения C : N и C : P в сестоне были выше классического соотношения Редфилда (C106 : N16 : P1), а соотношение N : P всегда превышало 16. Соотношения C : P в пелагиали оз. Обстерно имели самые высокие показатели в мае 2017 г., а N : P в июле и сентябре 2018 г. со значимыми различиями между литоральной и пелагической зонами, но соотношения N : P уменьшились в октябре и не различались между местообитаниями. В оз. Нобисто в 2018 г. соотношения C : P и N : P в сестоне увеличивались с мая по июль в прибрежной и пелагической зонах, но затем снижались осенью. Как показали наши исследования, сезонные различия в стехиометрии сестона двух озер (соотношение C : N : P как показатель качества пищи) в разных местообитаниях отражают видовой состав фитопланктона, а также структуру сообществ зоопланктона, изменяющуюся в течение сезона и между местообитаниями
Анализ полиморфизма генов KDM3A и DBX2 для дифференциации свиней породы дюрок вида Sus scrofa domesticus
Get PDFGenotyping of individuals of 7 commercial breeds of domestic pigs was carried out: Duroc, Landrace, Belarusian Large White, Belarusian Black-and-White, Belarusian meat, Pietrain and Yorkshire for the KDM3A and DBX2 genes. The high breed-specific potential of polymorphic loci g.58335217A>G (KDM3A gene) and g.75953650G>T (DBX2 gene) for differentiation of Duroc pigs of the species Sus scrofa domesticus was confirmed. A test model for differentiation of Duroc individuals by bioinformatic assessment of a total contribution of two SNPs of the KDM3A and DBX2 genes was proposed. This test model has no analogues in the world, and its estimation accuracy and specificity are 98.76 and 99.68 %, respectively. Using PCR-RFLP, a fast and simple approach has been developed to differentiate the Duroc breed based on the proposed test model. Проведено генотипирование особей 7 коммерческих пород домашних свиней: дюрок, ландрас, белорусская крупная белая, белорусская черно-пестрая, белорусская мясная, пьетрен и йоркшир по генам KDM3A и DBX2. Подтвержден высокий породоспецифичный потенциал полиморфных локусов g.58335217A>G (ген KDM3A) и g.75953650G>T (ген DBX2) для дифференциации свиней породы дюрок вида Sus scrofa domesticus. Предложена тест-модель для дифференциации особей породы дюрок по биоинформатической оценке совокупного вклада двух SNP генов KDM3A и DBX2. Данная тест-модель не имеет мировых аналогов, а точность ее оценки и специфичности составляет 98,76 и 99,68 % соответственно. С использованием ПЦР-ПДРФ разработан быстрый и простой подход для дифференциации породы дюрок на основании предложенной тест-модели.
Прогностическая модель идентификации новых лигандов CYP19A1 на аналитической платформе KNIME
Get PDF Сформирована база данных химических соединений – низкомолекулярных лигандов CYP19A1 (ароматазы) человека на основании проанализированных данных, полученных in vitro. С использованием полученной базы данных при помощи метода машинного обучения «случайный лес деревьев принятия решений» на аналитической платформе KNIME построены две прогностические модели для идентификации активности лигандов стероидной (I типа) и нестероидной (II типа) структуры. В качестве обучающих данных при построении модели применялись топологические дескрипторы химической структуры, учитывающие корреляцию между структурой молекулы и биологическим эффектом. Для каждой модели был осуществлен отбор наиболее значимых признаков (дескрипторов), произведено вычисление оптимальных параметров и найдена область применимости моделей. На основании результатов показателей качества AUC проведена оценка способности моделей предсказывать результаты тестовой выборки. Полученные показатели качества свидетельствуют о достаточно высокой прогностической способности моделей и перспективности их использования для идентификации новых лигандов CYP19A1 человека. Найденные таким способом соединения могут рассматриваться как потенциальные к созданию лекарственные препараты для лечения гормон-зависимых опухолей. The purpose of this study was to create a database of the chemical compounds – ligands of human steroid-hydroxylating cytochrome CYP19A1 (aromatase) in order to build a predictive model. The idea was to create a model on the basis of the machinery learning method such as random forest for two types of ligands – with steroidal (I type) and non-steroidal structure (II type). Two predictive models were built with the help of the KNIME analytical platform. Topological descriptors of the chemical structure were used as training data when building a model that takes into account their correlation between the structure of the molecule and the biological effect. The selection of the feature importance of the descriptors, optimal parameters of random forest and the definition of applicability domain of the models were carried out. The assessment of the ability to predict the results of a test sample was performed for each model. The quality marks of the obtained models indicated a rather high predictive ability of the models and the prospects of their use for identification of new human CYP19A1 ligands as potential drugs for treatment of hormone-dependent tumors. Сформирована база данных химических соединений – низкомолекулярных лигандов CYP19A1 (ароматазы) человека на основании проанализированных данных, полученных in vitro. С использованием полученной базы данных при помощи метода машинного обучения «случайный лес деревьев принятия решений» на аналитической платформе KNIME построены две прогностические модели для идентификации активности лигандов стероидной (I типа) и нестероидной (II типа) структуры. В качестве обучающих данных при построении модели применялись топологические дескрипторы химической структуры, учитывающие корреляцию между структурой молекулы и биологическим эффектом. Для каждой модели был осуществлен отбор наиболее значимых признаков (дескрипторов), произведено вычисление оптимальных параметров и найдена область применимости моделей. На основании результатов показателей качества AUC проведена оценка способности моделей предсказывать результаты тестовой выборки. Полученные показатели качества свидетельствуют о достаточно высокой прогностической способности моделей и перспективности их использования для идентификации новых лигандов CYP19A1 человека. Найденные таким способом соединения могут рассматриваться как потенциальные к созданию лекарственные препараты для лечения гормон-зависимых опухолей
Физический метод электретно-термического анализа
Get PDFThe article presents the data of electret-thermal analysis of ultrahigh molecular weight polyethylene as a polymer material promising for medicine and technology, polyvinyl alcohol as a biocompatible gel-forming polymer, blood as a system with coordinatively bound polarizable components, synovial fluid as a component of the lubricating medium of joints containing giauloronates and cholesterol esters, starch-containing polymer biodegradable compositions, chitosan as a natural electret biopolymer, vegetable oils as systems with supramolecular formations in the form of fatty acid triglyceride associates. The variants of interpretation of the thermally stimulated current spectra obtained during the analysis are proposed, which are based on the fundamental concepts of dielectric physics, condensed matter physics, and related natural science disciplines. It is concluded that the addition of the content of curricula in individual academic disciplines with information about this method will contribute to improving the effectiveness of specialists training by institutions of higher education.Представлены данные электретно-термического анализа сверхвысокомолекулярного полиэтилена как перспективного для медицины и техники полимерного материала, поливинилового спирта как бисовместимого гелеобразующего полимера, крови как системы с координационно связанными поляризуемыми компонентами, синовиальной жидкости как содержащего гиаулоронаты и эфиры холестерина компонента смазочной среды суставов, крахмалосодержащих полимерных биодеградируемых композиций, биополимера хитозана как природного электрета, растительных масел как систем с надмолекулярными образованиями в виде ассоциатов триглицеридов жирных кислот. Предложены варианты интерпретации полученных в ходе анализа спектров термостимулированных токов, которые основаны на фундаментальных представлениях физики диэлектриков, физики конденсированного состояния и смежных естественно-научных дисциплин
Классическое решение задачи Коши для одномерного квазилинейного волнового уравнения
Get PDFFor a one-dimensional mildly quasilinear wave equation given in the upper half-plane, we consider the Cauchy problem. The solution is constructed by the method of characteristics in an implicit analytical form as a solution of some integro-differential equation. The solvability of this equation, as well the smoothness of its solution, is studied. For the problem in question, the uniqueness of the solution is proved and the conditions under which its classical solution exists are established. When given data is not enough smooth a mild solution is constructed.Для одномерного слабо квазилинейного волнового уравнения, заданного в верхней полуплоскости, рассматривается задача Коши. Решение строится в неявном аналитическом виде как решение некоторого интегродифференциального уравнения. Проводится исследование разрешимости этого уравнения, а также гладкости его решения. Для рассматриваемой задачи доказывается единственность решения и устанавливаются условия, при выполнении которых существует ее классическое решение. При недостаточной гладкости начальных данных строится слабое решение
Метеорологическое моделирование городских «островов тепла» на территории Беларуси в условиях современного глобального потепления
Get PDFThe article presents a quantitative estimation of intensity of urban “heat islands” in Belarus and their changes as a result of global warming. The potential opportunities for improving the urban microclimate by increasing the area of forest park zones in the city have been evaluated using mesoscale numerical simulation of meteorological conditions in cities. It is shown that in summer, Belarusian regional centers are warmer than suburban areas within 2–3 °С during the day and within 1.2–2.3 °С at night. Over the period that has passed since the beginning of this century, the regional cities have warmed by an average of 1.1–2.2 °C during the day and 1.3–1.9 °C at night. The maximum increase in daytime and nighttime temperatures in Belarusian cities has amounted within 3.1–6.0 and 2.4–4.4 °С, respectively. It is shown that replacing industrial clusters with forest park zones decreases the air temperature in the city within 2 °C and more than 2 times in evapotranspiration in the city of Homel. In the daytime, the northwest wind increases in the city and its suburb and this improves urban ventilation. At night, the afforestation of the city makes the surface layer of the atmosphere less stable, which is accompanied by the activation of local circulation cells, through which the temperature and specific humidity in the city and the suburb are smoothed. Представлены количественные оценки интенсивностей городских «островов тепла» на территории Беларуси и их изменений в результате глобального потепления. На основе мезомасштабного численного моделирования метеорологических условий в городах оценены потенциальные возможности улучшения городского микроклимата за счет увеличения площади лесопарковых зон города. Показано, что в летний период областные центры Беларуси в среднем теплее окружающих их пригородных районов на 2–3 °С днем и на 1,2–2,3 °С ночью. За период, прошедший с начала текущего столетия, областные центры Беларуси потеплели в среднем на 1,1–2,2 °С для дневного и на 1,3–1,9 °С для ночного времени суток. Максимальный рост дневных и ночных температур в городах Беларуси составил соответственно 3,1–6,0 и 2,4–4,4 °С. На примере г. Гомель показано, что замена промышленных кластеров города лесопарковыми зонами способствует понижению температуры воздуха в пределах 2 °С и более чем в 2 раза повышает среднюю для города эвапостранспирацию. В дневное время суток отмечается усиление северо-западного ветра в городе и его окрестностях, что способствует улучшению городской вентиляции. В ночные часы озеленение города делает приземный слой атмосферы менее устойчивым, что сопровождается активизацией локальных циркуляционных ячеек, посредством которых происходит выравнивание температуры и удельной влажности в городе и пригороде.
Повышение точности краткосрочных численных прогнозов погоды для территории Беларуси с использованием мезомасштабной модели WRF и данных дистанционного зондирования Земли
Get PDFThe problem of improving the WRF numerical weather model performance for the territory of Belarus by assimilating the Earth remote sensing data is considered. It is shown that for the winter period, the use of satellite data of high spatial resolution, including on the structure of land use , albedo, leaf index and photosynthetically active radiation absorbed by the underlying surface can reduce a root-mean-square error of the short-term forecast (up to 48 h) of the air surface temperature by 0.53–1.11 °С. For the summer period, on the basis of numerical experiments the optimal correction factor for the land surface albedo was estimated. This made it possible to reduce a root-mean-square error of temperature forecast at the meteorological stations of Belarus for the lead time of +12, +24, +36, and +48 h by an average of 0.30 °С, 0.10 °С, 0.15 °С, and 0.16 °С, respectively.Рассмотрена задача повышения точности численных прогнозов погоды для Беларуси на основе применяемой в национальной гидрометеорологической службе модели WRF за счет ассимиляции в ней данных дистанционного зондирования Земли. Показано, что для зимнего периода использование в модели спутниковых данных высокого пространственного разрешения по структуре землепользования, альбедо, листовом индексе и фотосинтетически активной радиации, поглощаемой подстилающей поверхностью, позволяет сократить среднеквадратическую погрешность краткосрочного прогноза приземной температуры воздуха (до 48 ч) на 0,53–1,11 °С. Для летнего периода на основе численных экспериментов установлен оптимальный коэффициент коррекции альбедо подстилающей поверхности, позволяющий сократить cреднеквадратическую погрешность прогноза температуры на метеорологических станциях Беларуси для заблаговременности +12, +24, + 36 и +48 ч в среднем на 0,30, 0,10, 0,15 и 0,16 °С соответственно