Biosystems Diversity (E-Journal - Dnipro National University)
Not a member yet
1129 research outputs found
Sort by
Використання сульфід- та тіосульфат-іонів пурпуровими несірковими бактеріями Rhodopseudomonas yavorovii
Get PDFThis article covers the patterns of oxidation of sulfide and thiosulfate ions by bacteria Rhodopseudomonas yavorovii Ya-2016 under different cultivation conditions. In the environments with 1.4–5.6 мМ Na2S2O3, R. yavorovii Ya-2016 bacteria accumulated biomass of 1.4–1.6 g/l, which was higher than biomass (1.2-0.6 g/l) accumulated by the bacteria with the same concentrations of Na2S × 9H2O. The efficiency of oxidation of 1.4, 2.8, 5.6 мМ sulfide- and thiosulfate-ions as donors of electrons by the bacteria equaled 97.4, 42.6, 18.7 and 68.8, 28.0, 3.7%, respectively. As a result of bacterial oxidation of 1.4 мМ hydrogen sulfide and sodium thiosulphate in the environment accumulation of 0.13–1.30 мМ sulfate-ions occurs, and the element sulfur becomes an intermediate metabolite in the environment with Na2S×9H2O. R. yavorovii Ya-2016 bacteria are capable of using sulfate-ions as a single source of sulfate at increase in photptrophs. In the environment with 2.5 мМ sulfate-ions concentration the bacteria biomass was 1.4 g/l, the bacteria assimilated 17.7% of sulfates. Because purple non-sulfur bacteria R. yavorovii Ya-2016 are capable of using sulfide-ions as donors of electrons of anoxygenic photosynthesis and using sulfate-ions as a single source of sulfate, they could be successfully used in the technologies of remediating the environment from compounds of sulfur. Охарактеризовано закономірності окиснення сульфід- та тіосульфат-іонів фототрофними пурпуровими несірковими бактеріями RhodopseudomonasyavoroviiYa-2016. У середовищах з 1,4–5,6 мМ Na2S2O3 бактерії R. yavoroviiYa-2016 нагромаджували біомасу 1,4–1,6 г/л, яка перевищувала біомасу (1,2–0,6 г/л), нагромаджену бактеріями з аналогічними концентраціями Na2S× 9H2O. Ефективність окиснення 1,4, 2,8, 5,6 мМ сульфід- та тіосульфат-іонів як донорів електронів бактеріями становила 97,4, 42,6, 18,7 та 68,8, 28,0, 3,7%, відповідно. В результаті окиснення бактеріями 1,4 мМ гідроген сульфіду та натрій тіосульфату у середовищі нагромаджується 0,13–1,30 мМ сульфат-іонів, а елементна сірка – проміжний метаболіт у середовищі з Na2S× 9H2O. R. yavoroviiYa-2016 здатні використовувати сульфат-іони як єдине джерело сульфуру за фототрофного росту. За концентрації 2,5 мМ сульфат-іонів у середовищі біомаса бактерій була 1,4 г/л, бактерії асимілювали 17,7% сульфатів. Оскільки пурпурові несіркові бактерії R. yavoroviiYa-2016 здатні використовувати сульфід-іони як донори електронів аноксигенного фотосинтезу та сульфат-іони як єдине джерело сульфуру, вони можуть бути успішно використані у технологіях ремедіації довкілля від сполук сульфуру.
Вплив різних сполук мікроелементів на синтез біомаси та екзополісахаридів міцелієм Trametes versicolor (Polyporaceae, Polyporales)
Get PDFThis article presents the results of research on the influence of citrates of zinc, manganese and copper, obtained by the method of aquanotechnology, on a number of physiological indicators of a valuable medicinal mushroom Trametes versicolor 353. Previously we detected that these metal citrates stimulated the growth of mycelium more intensively than sulfates of the above-mentioned metals in equal concentrations. In the present research we investigated the influence of these metal citrates on the parameters of assimilation of carbon and nitrogen sources, metal ion accumulation and synthesis of exopolysaccharides. The degree of metals ions accumulation in the mycelium was studied by the method of optical emission spectroscopy with an inductively coupled plasma. The economic coefficient of biomass synthesis and impact of nitrogen assimilation were higher on media with the metals citrate than on the medium with the sulfates of the studied metals. Thus, the highest economic coefficient of biomass synthesis (36%) was observed on the medium with copper citrate. Also, copper citrate (amongst the studied metals) increased the level of assimilation of the nitrogen source by up to 35%, versus 18% on the control medium. Quantitative analysis of trace elements in biomass showed that the mycelium accumulated an equal amount of zinc or manganese ions on both types of media (with citrate or sulfate of these metals). However, on the medium with copper citrate, mycelium of T. versicolor 353 accumulated copper ions better then on a medium with copper sulfate: 82.9 μg/g of biomass on the medium with copper sulfate versus 162.0 μg/g of biomass on the medium with copper citrate. Also the results show that a significant increase of biomass (by 79% relative to the control) on the copper citrate medium is due to a threefold reduction of the exopolysaccharides amount. This data indicates a greater biological activity of copper citrate, relative to copper sulfate. Only zinc citrate raised both the synthesis of biomass and the synthesis of exopolysaccharides by 37% and 29% respectively ( relative to the control trial).Наведено дані щодо впливу цитратів металів (цинку, мангану та купруму), отриманих методом аквананотехнології, на низку фізіологічних показників міцелію цінного лікарського гриба Trametes versicolor (L.) Lloyd. Із метою пояснення ефекту збільшення біомаси штаму T. versicolor 353 за впливу зазначених цитратів металів (порівняно із сульфатами відповідних металів) досліджували параметри засвоєння джерела карбону та нітрогену, ступінь акумуляції міцелієм іонів цих металів та їх вплив на синтез екзополісахаридів. Економічний коефіцієнт синтезу біомаси та показники асиміляції нітрогену вищі на середовищах із цитратами, ніж на середовищі із сульфатами відповідних металів. Найвищий економічний коефіцієнт синтезу біомаси (36%) спостерігали на середовищі із цитратом купруму. Відповідно цитрат купруму найбільше серед досліджених металів підвищував рівень асиміляції джерела нітрогену до 35% проти 18% на контрольному середовищі. Концентрація іонів купруму у міцелії, культивованому на середовищі із сульфатом купруму, становила 83,0 мкг/г біомаси, а на середовищі із цитратом купруму – 162,0 мкг/г біомаси. Значне зростання біомаси (на 79% відносно контролю) за дії цитрату купруму, отриманого методом аквананотехнології, відбувається за рахунок зниження синтезу екзополісахаридів утричі порівняно з контролем. Кількісний аналіз іонів цинку та мангану в біомасі T. versicolor 353 не виявив суттєвої різниці між біодоступністю цитратної та сульфатної форми зазначених металів. Серед використаних у дослідженні сполук лише цитрат цинку порівняно з контролем одночасно збільшував і синтез біомаси (на 37%), і синтез екзополісахаридів (на 29%).Наведено дані щодо впливу цитратів металів (цинку, мангану та купруму), отриманих методом аквананотехнології, на низку фізіологічних показників міцелію цінного лікарського гриба Trametes versicolor (L.) Lloyd. Із метою пояснення ефекту збільшення біомаси штаму T. versicolor 353 за впливу зазначених цитратів металів (порівняно із сульфатами відповідних металів) досліджували параметри засвоєння джерела карбону та нітрогену, ступінь акумуляції міцелієм іонів цих металів та їх вплив на синтез екзополісахаридів. Економічний коефіцієнт синтезу біомаси та показники асиміляції нітрогену вищі на середовищах із цитратами, ніж на середовищі із сульфатами відповідних металів. Найвищий економічний коефіцієнт синтезу біомаси (36%) спостерігали на середовищі із цитратом купруму. Відповідно цитрат купруму найбільше серед досліджених металів підвищував рівень асиміляції джерела нітрогену до 35% проти 18% на контрольному середовищі. Концентрація іонів купруму у міцелії, культивованому на середовищі із сульфатом купруму, становила 83,0 мкг/г біомаси, а на середовищі із цитратом купруму – 162,0 мкг/г біомаси. Значне зростання біомаси (на 79% відносно контролю) за дії цитрату купруму, отриманого методом аквананотехнології, відбувається за рахунок зниження синтезу екзополісахаридів утричі порівняно з контролем. Кількісний аналіз іонів цинку та мангану в біомасі T. versicolor 353 не виявив суттєвої різниці між біодоступністю цитратної та сульфатної форми зазначених металів. Серед використаних у дослідженні сполук лише цитрат цинку порівняно з контролем одночасно збільшував і синтез біомаси (на 37%), і синтез екзополісахаридів (на 29%)
Model of influence of landscape vegetation on mass transfer processes
Get PDFThe problem of mass transfer of landscape is an important and urgent problem which has actively been elaborated during the last several decades. In particular, the problem of interaction between two-phase wind flow and landscape vegetation is a key to understanding the evolution of landscape morphology, pollution distribution and soil erosion. In this context the mathematical modeling of mass transfer processes within complex environments is an advanced tool necessary for better understanding of environmental processes. In this article, a mathematical model describing the processes of mass transfer on an inhomogeneous surface in a porous environment has been developed and theoretically investigated. The mechanical impact of boundary surfaces and porous environment structure on a mass transfer process has been considered and included into the model. The mass source function adapted to the specific inhomogeneous domain has been developed and investigated. In this paper we develop a formal framework to reflect correctly the problem of landscape mass transfer within the vegetation by incorporating it into a formal system with a reduced number of dependent variables and simplified boundary conditions. We develop a mathematical model of mass transfer process realized on an inhomogeneous boundary surface. The mechanical impact of boundary surface on the mass transfer process has been considered and taken into account. The mechanical impact of porous environment structure on mass transfer process has also been considered and taken into account. The substance source function has been developed here. The problem of mass transfer of landscape is an important and urgent problem which has actively been elaborated during the last several decades. In particular, the problem of interaction between two-phase wind flow and landscape vegetation is a key to understanding the evolution of landscape morphology, pollution distribution and soil erosion. In this context the mathematical modeling of mass transfer processes within complex environments is an advanced tool necessary for better understanding of environmental processes. In this article, a mathematical model describing the processes of mass transfer on an inhomogeneous surface in a porous environment has been developed and theoretically investigated. The mechanical impact of boundary surfaces and porous environment structure on a mass transfer process has been considered and included into the model. The mass source function adapted to the specific inhomogeneous domain has been developed and investigated. In this paper we develop a formal framework to reflect correctly the problem of landscape mass transfer within the vegetation by incorporating it into a formal system with a reduced number of dependent variables and simplified boundary conditions. We develop a mathematical model of mass transfer process realized on an inhomogeneous boundary surface. The mechanical impact of boundary surface on the mass transfer process has been considered and taken into account. The mechanical impact of porous environment structure on mass transfer process has also been considered and taken into account. The substance source function has been developed here. 
Рекреаційна трансформація трав’яного ярусу лісів урбоекосистем Центрального Поділля
Get PDFThis article examines the impact of recreational activities on herbaceous cover of forests on the example of an urban environment in Central Podolia. The features of changes in environmental conditions of ecotypes of an urban forest have been shown through the systematic, biomorphological and ecomorphic structure of the herbaceous cover, the ratio of ecological groups, changes in type of ecological strategy of species, assessment of ecological fractions valences, and phytodiversity. We found 78 species of vascular plants. The most diverse families are Asteraceae, Poaceae and Lamiaceae. The biomorphological range of phytodiversity of the intensive recreational zone is characterized by a high proportion of adventive and ruderal species, dominance of vegetative mobile species, forming of monodominant groups and disturbed distribution of all spectrum types for coenotic morphs. Perennial hemicryptophytes dominate in the spectrum of life forms. The share of therophytes increased along the gradient of recreational transformation. Unrosellate herbal plants dominate in the structure of aboveground shoots and leaf placement, plants that don’t have special modifications dominate in the structures of underground shoots. Helophytes dominated in the analysis of heliomorphic plants. Mesophytes dominated almost everywhere. The share of hydrocontrastophobes increased with a gradual removal from places of recreation. Changes in acidomorphic and nitromorphic structures of plants were not found. Types of transitional groups of ecological strategies, including CR-, CS-, and CRS-strategies prevailed. The share of patiens diminished. Exsplerents from all types of primary ecological strategies dominated. Analysis of ecological valence fractions showed that species of hemi-euryvalent and euryvalent fractions dominate among hydromorphs, hemi-euryvalent species dominate among ecogroups of scale variability humidification of soil, hemystenovalences species dominate among trophomorphs. Euryvalenct fractions were absent in soil aeration ecogroups. The overall measure of phytodiversity is at its maximum in the zone of weak recreational transformation. Охарактеризовано наслідки впливу рекреаційної діяльності на трав’яну рослинність лісів в урбоумовах на прикладі Центрального Поділля. Особливості зміни екотопів лісів урбоекосистеми показано через систематичну, біоморфологічну, екоморфічну структури трав’яного покриву, співвідношення екологічних груп, зміну типу екологічної стратегії видів, оцінку фракцій екологічних валентностей, фіторізноманіття. Виявлено 78 видів судинних рослин. Найбільше представлені родини Asteraceae, Poaceae та Lamiaceae. Біоморфологічний спектр фіторізноманіття у зоні інтенсивного рекреаційного впливу характеризується високою часткою адвентивних і рудеральних видів, порушенням співвідношень ценоморф, формуванням монодомінантних угруповань. За спектром життєвих форм переважають багаторічні гемікриптофіти, частка терофітів поступово збільшується з посиленням інтенсивності рекреаційного впливу. За структурами надземних пагонів і розміщенням листків домінують безрозеткові трав’яні рослини, підземних пагонів – рослини, які не мають спеціалізованих видозмін. За аналізом геліоморф превалюють геліофіти. Встановлено домінування мезофітів. Із віддаленням від місць відпочинку збільшується частка гідроконтрастофобів. Зміни ацидоморф і нітроморф не виявлено. Домінують види перехідних груп екологічних стратегій (CR, CS, CRS). Аналіз фракцій екологічних валентностей показав, що за гідроморфами домінують види геміевривалентної та евривалентної фракції, шкалою змінності зволоження – гемістеновалентні види, трофоморфами – гемістенобіонтні види. За відношенням до аерації ґрунту відсутня евривалентна екологічна фракція. Встановлено, що узагальнена міра фіторізноманіття максимальна у зоні слабкої рекреаційної дигресії.
Морфофізіологічні показники Rhus typhyna за дії викидів автотранспорту
Get PDFThis article analyses changes of morphological indicators of Rhus typhyna L. in roadside plantations in Pavlograd, Ukraine. Experimental plots were placed at a distance from 1 to 130 m from the road. The control group of plants was at a distance of 1500 m from the highway. The plants were measured for length and thickness of annual sprout, number of leaves on it, the content of chlorophyll in leaves and accumulation of cadmium and lead in the tissues of these organs. It was found that, compared to the relatively clean area, the greatest decrease in the length and thickness of the annual shoots of the trees in the plantations, was for those which were at a distance of one metre from the highway. The number of leaves on a one-year shoot was significantly decreased compared to controls at all sites except those situated at a distance of one hundred and thirty meters from the path of moving sources of pollution. We evaluated the impact of transport emissions on the assimilatory apparatus. Within the twenty-five meter zone, there was an increase in the area of the leaf. The assimilation surface area was significantly decreased relative to values in the conditionally clean area only in the plants growing at a distance from one to five meters from the road. We identified a negative effect of the ingredients of motor emissions on chlorophyll content in leaves. The amount of chlorophyll a decreased with decreasing distance from the plantation to the road within the forty-meter area. Changes in the content of chlorophyll b lacked a clear pattern. The concentration of this pigment increased compared with control in a five-meter area, at a distance of twenty five meters it significantly decreased and did not differ from the indicators in the relatively clean areas, which were growing at a distance of forty and one hundred and thirty meters from the road. The amount of chlorophyll a + b in the leaves decreased compared to the control. Lead accumulated in these plant organs in the forty-meter zone. The amount of cadmium in the tissues of the leaf was significantly higher than the control values on plots located at a distance of twenty five meters. The strongest negative effects of phytotoxicants on susceptible plants occurred in plantations in the five-meter zone, which led to deterioration of the decorative quality of the plants. Досліджено вплив викидів автотранспорту на морфофізіологічні показники рослин RhustyphynaL. у примагістральних насадженняху м. Павлоград. Найсуттєвіше порівняно з контрольною групою рослин (1500 м від полотна автошляху) знижується довжина та товщина річних пагонів дерев, що зростали на відстані 1 м від траси. Кількість листків на пагоні достовірно знижується щодо показників рослин чистої зони у рослин всих дослідних ділянок, окрім розташованої на відстані 130 м від лінії руху пересувних джерел забруднення. Встановлено тенденцію до збільшення площі листка у двадцятип’ятиметровій зоні дії викидів. Асиміляційна поверхня достовірно зменшувалася у п’ятиметровій зоні впливу полютантів. Оцінено вплив інгредієнтів вихлопів автотранспорту на вміст хлорофілу в листках дослідних рослин. Кількість хлорофілу а зменшується зі зменшенням відстані до полотна шляху в сорокаметровій зоні. Зміни концентрації хлорофілу b мали різну спрямованість. Сума хлорофілів а + bу листках знижувалась порівняно з контролем. У листках рослин сорокаметрової зони накопичувався свинець, двадцятип’ятиметрової – кадмій. Найсильнішої негативної дії фітотоксикантів зазнають рослини п’ятиметрової зони, що призводить до погіршення декоративних якостей рослин
Chemical composition of essential oil and antimicrobial properties of Chrysantemum coronarium (Asteraceae)
Get PDFGarland chrysanthemum (Chrysanthemum coronarium L.), or edible chrysanthemum, is a valuable food, medicinal, decorative plant, containing a considerable amount of biologically active substances. The herb is widely used as a dietary food in South-East Asia, whereas in spite of being spread throughout Ukraine, it is known there rather as a decorative than a vegetable plant. Introductory studies of C. coronarium were conducted on experimental plots at the Botanical Gardens of Zhytomyr National Agroecological University, which is located in Ukrainian Polesia. Chromatographic analysis of the essential oil composition was performed on the gas-liquid chromatographer Agilent Technologies 6890 with mass spectrometric detector 5973. The material for chromatographic studies was represented by C. coronarium inflorescences. The antimicrobial properties of the ethanolic extract from the areal parts of C. coronarium were studied on test-cultures, collected from the Ukrainian Collection of Microorganisms (UCM, Institute of Microbiology and Virology of NAS Ukraine), the test-cultures being: Escherichia coli UCM B-906 (ATCC 25922), Staphilococcus aureus UCM B-904 (ATCC 25923), Pseudomonas aeruginosa UCM B-900 (ATCC 9027), Candida albicans UCM Y-1918 (ATCC 885-653). The antimicrobial effect of the investigated substances was studied by the method of serial successive dilutions which determined minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC). This article shows the results of chromatographic analysis of essential oil obtained from C. coronarium inflorescences and focuses on antimicrobial activity of the herb against the test cultures of the following microorganisms: E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans. In the essential oil 26 compounds have been determined, 23 of which have been identified, the major components being: chrysanthemyl acetate (24.4%), chrysanthemol (21.8%), chrysanthenyl acetate (7.6%), camphor (7.3%), β-farnesene (5.9%), α-bisabolol (5.6%). C. coronarium ethanolic extract showed antimicrobial activity against gram-positive strains of S. aureus. In comparison with the solvent, the minimal inhibitory concentration (MIC) and the minimal bactericidal concentration (MBC) increased 4 and 2 times, respectively. We have observed only fungistatic activity against the fungus C. albicans – MBC values showed a twofold increase compared with the solvent. Inhibitory, bactericidal/fungicidal properties of the extract against gram-negative strains of E. coli and P. aeruginosa have not been detected. The experimental data prove that there is a good perspective for further study and application of C. coronarium in pharmacy and the food industry. Garland chrysanthemum (Chrysanthemum coronarium L.), or edible chrysanthemum, is a valuable food, medicinal, decorative plant, containing a considerable amount of biologically active substances. The herb is widely used as a dietary food in South-East Asia, whereas in spite of being spread throughout Ukraine, it is known rather as a decorative than a vegetable plant. Introductory studies of C. coronarium were conducted on experimental plots at the Botanical Gardens of Zhytomyr National Agroecological University, which is located in Ukrainian Polesia. Chromatographic analysis of the essential oil composition was performed on the gas-liquid chromatographer Agilent Technologies 6890 with mass spectrometric detector 5973. The material for chromatographic studies was represented by C. coronarium inflorescences. The antimicrobial properties of the ethanolic extract from the areal parts of C. coronarium were studied on test-cultures, collected from the Ukrainian Collection of Microorganisms (UCM, Institute of Microbiology and Virology of NAS Ukraine), the test-cultures being: Escherichia coli UCM B-906 (ATCC 25922), Staphilococcus aureus UCM B-904 (ATCC 25923), Pseudomonas aeruginosa UCM B-900 (ATCC 9027), Candida albicans UCM Y-1918 (ATCC 885-653). The antimicrobial effect of the investigated substances was studied by the method of serial successive dilutions which determined minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC). The paper shows the results of chromatographic analysis of essential oil obtained from C. coronarium inflorescences and focuses on antimicrobial activity of the herb against the test cultures of the following microorganisms: E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, C. albicans. In the essential oil 26 compounds have been determined, 23 of which have been identified, the major components being: chrysanthemyl acetate (24.4%), chrysanthemol (21.8%), chrysanthenyl acetate (7.6%), camphor (7.3%), β-farnesene (5.9%), α-bisabolol (5.6%). C. coronarium ethanolic extract showed antimicrobial activity against gram-positive strains of S. aureus. In comparison with the solvent, the minimal inhibitory concentration (MIC) and the minimal bactericidal concentration (MBC) increased 4 and 2 times, respectively. We have observed only fungistatic activity against the fungus C. albicans – MBC values showed a twofold increase compared with the solvent. Inhibitory, bactericidal/fungicidal properties of the extract against gram-negative strains of E. coli and P. aeruginosa have not been detected. The experimental data prove that there is a good perspective for further study and application of C. coronarium in pharmacy and the food industry.
Data on spore morphology of Cerosora microphylla (Anogramma microphylla) (Pteridaceae)
Get PDFWe used the method of scanning electron microscopy (SEM) to study the representatives of the genus Anogramma from South-West Asia and the Himalayas. To confirm the presence of Cerosora microphylla (Hook.) R.M. Tryon in China (hence, the absence of Anogramma microphylla (Hook.) Diels), we revealed the features of external morphology of spores that are not inherent in representatives of the genus Anogramma: absence of an equatorial ridge, roundish-triangular shape of the spores in the proximal-polar and distal-polar positions; absence of roller-like bulges extending upward in the form of ridges along the contour of the distal side of the spore; roller-like folds extending upward in the form of ridges both on the proximal and distal sides of the spore. In addition, one feature revealed for C. microphylla – spherical tubercles between the proximal and distal roller-like folds located along the spore equator – indicates its high species-specificity. We used the method of scanning electron microscopy (SEM) to study the representatives of the genus Anogramma from South-West Asia and the Himalayas. To confirm the presence of Cerosora microphylla (Hook.) R.M. Tryon in China (hence, the absence of Anogramma microphylla (Hook.) Diels), we revealed the features of external morphology of spores that are not inherent in representatives of the genus Anogramma: absence of an equatorial ridge, roundish-triangular shape of the spores in the proximal-polar and distal-polar positions; absence of roller-like bulges extending upward in the form of ridges along the contour of the distal side of the spore; roller-like folds extending upward in the form of ridges both on the proximal and distal sides of the spore. In addition, one feature revealed for C. microphylla – spherical tubercles between the proximal and distal roller-like folds located along the spore equator – indicates its high species-specificity.
Экология прорастания семян и особенности онтогенеза сплавинообразующего гигрогелофита Сalla palustris (Araceae) в лабораторных условиях
Get PDFThis article examines the ecology of germination and the features of ontogenesis of the floating mat-forming hygrogelophyte Calla palustris L. in the territory of some regions in the central part of European Russia and the Republic of Belarus under laboratory conditions. It has been found that in the surveyed territory in the dense ear-like collective fruit of C. palustris, 40.7 ± 6.4 fruits, juicy berries, are formed and the number of seeds produced (actual seed productivity), averages 164.0 ± 89.3. Widely varying data on the number of berries in the collective fruit, as well as a variable number of ovules in them, shows that the seed productivity of C. palustris depends on a whole range of endogenous and exogenous factors, including the effectiveness of pollination of flowers by insects. In laboratory experiments, various storage periods (2 and 12 months) and methods of presowing seed treatment (stratification, drying, ice-freezing) were applied to simulate the ecological conditions of the growth of white alder. It is shown that freshly harvested seeds do not germinate at once, and wet cold stratification makes it possible to achieve maximum values of laboratory germination (from 84.4 to 99.0) and germination energy (from 66.6 to 88.3). Given that the features of germination are indicators of dormancy, it is demonstrated that seeds of C. palustris are in a state of shallow physiological dormancy, conditioned by the physiological mechanism of inhibition. Along with dry storage, wet cold stratification is the main way for seeds to enter a non-dormant state. Such mechanisms are consistent with the climatic features of the regions in which the species grows. It is found that C. palustris seeds, in common with many other species of hygrogelophytes, can float on the water surface for a long time (more than 30 days), spreading with water flow (hydrochoria). Seeds of C. palustris are photosensitive, germination is observed in a wide range of temperatures – from 10–14 to 30 ºС (at constant humidity), type of germination – underground (hypogeal). It is found that ontogeny of individuals of generative origin of C. palustris in the laboratory is terminated (the plants died after passing the juvenile ontogenetic state). The formation of C. palustris seedlings under laboratory conditions lasts 23–25 days and is characterized by the appearance of the main organs of the plant and the anisotropic growth of the shoot axis. At the final stage of development, the seedling is represented by a uniaxial monopodial and anisotropic growing rosette shoot with shortened internodes. The juvenile ontogenetic state in laboratory conditions lasts up to 7 months, after which the plants die off. In the framework of ontomorphogenesis, the stages of ontogenetic development under study (the seedling and the juvenile plant) correspond to the phase of the primary uniaxial rosette shoot. The plant in this period is represented by a uniaxial monopodially growing anchorage shoot. The detection of virgin plants in natural conditions indicates the possibility of their further development from the rudiments of generative origin. The main way of the species reproduction is vegetative, characteristic of most aquatic and semi-aquatic plants. In the course of ontogenesis, progressive features of development such as cotyledon greening and early death of the radicle root have been revealed.282
В лабораторных условиях рассмотрены экология прорастания и особенности онтогенеза сплавинообразующего гигрогелофита Сalla palustris L. с территории ряда областей европейской части России и Республики Беларусь. В составе плотного початковидного соплодия С. palustris на территории исследуемого региона формируется 40,7 ± 6,4 плодов – сочных ягод, а число образованных семян (фактическая семенная продуктивность) в среднем достигает 164,0 ± 89,3. Широко варьирующие данные по числу ягод в соплодии, как и непостоянное число семяпочек в них показывает, что семенная продуктивность C. palustris зависит от целого комплекса эндогенных и экзогенных факторов, в том числе эффективности опыления цветков насекомыми. В лабораторных экспериментах для моделирования экологических условий произрастания белокрыльника применены различные сроки хранения (2 и 12 месяцев) и методы предпосевной обработки семян (стратификация, высушивание, вмораживание в лед). Свежесобранные семена сразу не прорастают, а влажная холодная стратификация позволяет достичь максимальных величин лабораторной всхожести (от 84,4 ± 1,4 до 99,0 ± 1,0) и энергии прорастания (от 66,6 ± 2,2 до 88,3 ± 5,7). Учитывая, что особенности прорастания являются индикаторами покоя, выяснили, что семена C. palustris находятся в состоянии неглубокого физиологического покоя, обусловленного физиологическим механизмом торможения. Наряду с сухим хранением основным способом выхода семян из состояния покоя является влажная холодная стратификация. Подобные механизмы согласуются с климатическими особенностями регионов произрастания данного вида. Семена белокрыльника болотного, как и многих других видов гигрогелофитов, могут длительное время (более 30 суток) держаться на поверхности воды, распространяясь при помощи водного потока (гидрохория). Семена C. palustris светочувствительны, прорастание наблюдается в широком спектре температур – от 10–14 до 30 ºС (при постоянной влажности), тип прорастания – подземное (гипогеальное). Онтогенез особей генеративного происхождения C. palustris в лабораторных условиях – обрывающийся (растения погибали, пройдя ювенильное онтогенетическое состояние). Формирование проростка у C. palustris в лабораторных условиях длится 23–25 суток и характеризуется появлением основных органов растения и анизотропным нарастанием побеговой оси. На завершающем этапе развития проросток представлен одноосным моноподиально и анизотропно нарастающим розеточным побегом с укороченными междоузлиями. Ювенильное онтогенетическое состояние в лабораторных условиях у растений длится до 7 месяцев, после чего растения отмирают. В рамках онтоморфогенеза рассмотренные этапы онтогенетического развития (проросток и ювенильное растение) соответствуют фазе первичного одноосного розеточного побега. Растение в этот период представлено одноосным моноподиально нарастающим побегом закрепления. Обнаружение в природных условиях виргинильных растений говорит о возможности их дальнейшего развития из зачатков генеративного происхождения. Основным способом размножения этого вида является вегетативное, характерное для большинства водных и прибрежно-водных растений. В ходе онтогенеза выявлены прогрессивные черты развития – позеленение семядоли и раннее отмирание главного (зародышевого) корня проростка.282
В лабораторных условиях рассмотрены экология прорастания и особенности онтогенеза сплавинообразующего гигрогелофита Сalla palustris L. с территории ряда областей европейской части России и Республики Беларусь. В составе плотного початковидного соплодия С. palustris на территории исследуемого региона формируется 40,7 ± 6,4 плодов – сочных ягод, а число образованных семян (фактическая семенная продуктивность) в среднем достигает 164,0 ± 89,3. Широко варьирующие данные по числу ягод в соплодии, как и непостоянное число семяпочек в них показывает, что семенная продуктивность C. palustris зависит от целого комплекса эндогенных и экзогенных факторов, в том числе эффективности опыления цветков насекомыми. В лабораторных экспериментах для моделирования экологических условий произрастания белокрыльника применены различные сроки хранения (2 и 12 месяцев) и методы предпосевной обработки семян (стратификация, высушивание, вмораживание в лед). Свежесобранные семена сразу не прорастают, а влажная холодная стратификация позволяет достичь максимальных величин лабораторной всхожести (от 84,4 ± 1,4 до 99,0 ± 1,0) и энергии прорастания (от 66,6 ± 2,2 до 88,3 ± 5,7). Учитывая, что особенности прорастания являются индикаторами покоя, выяснили, что семена C. palustris находятся в состоянии неглубокого физиологического покоя, обусловленного физиологическим механизмом торможения. Наряду с сухим хранением основным способом выхода семян из состояния покоя является влажная холодная стратификация. Подобные механизмы согласуются с климатическими особенностями регионов произрастания данного вида. Семена белокрыльника болотного, как и многих других видов гигрогелофитов, могут длительное время (более 30 суток) держаться на поверхности воды, распространяясь при помощи водного потока (гидрохория). Семена C. palustris светочувствительны, прорастание наблюдается в широком спектре температур – от 10–14 до 30 ºС (при постоянной влажности), тип прорастания – подземное (гипогеальное). Онтогенез особей генеративного происхождения C. palustris в лабораторных условиях – обрывающийся (растения погибали, пройдя ювенильное онтогенетическое состояние). Формирование проростка у C. palustris в лабораторных условиях длится 23–25 суток и характеризуется появлением основных органов растения и анизотропным нарастанием побеговой оси. На завершающем этапе развития проросток представлен одноосным моноподиально и анизотропно нарастающим розеточным побегом с укороченными междоузлиями. Ювенильное онтогенетическое состояние в лабораторных условиях у растений длится до 7 месяцев, после чего растения отмирают. В рамках онтоморфогенеза рассмотренные этапы онтогенетического развития (проросток и ювенильное растение) соответствуют фазе первичного одноосного розеточного побега. Растение в этот период представлено одноосным моноподиально нарастающим побегом закрепления. Обнаружение в природных условиях виргинильных растений говорит о возможности их дальнейшего развития из зачатков генеративного происхождения. Основным способом размножения этого вида является вегетативное, характерное для большинства водных и прибрежно-водных растений. В ходе онтогенеза выявлены прогрессивные черты развития – позеленение семядоли и раннее отмирание главного (зародышевого) корня проростка
Lower vertebrates of Sehlabathebe National Park, Lesotho
Get PDFFive snake, four lizard, nine amphibian (all anurans) and three fish species were recorded in the Apline grasslands of the Sehlabathebe National Park, South-Eastern Lesotho, Southern Africa. They include rare, threatened and endemic species, some of which are restricted to the Drakensberg / Maloti region. The following species were recorded: snakes Lamprophis aurora, L. fuscus, Hemachatus haemachatus, Bitis arietans, B. atropos; lizards Trachylepsis punctatissima, Tropidosaura montana, Pseudocordylus melanotus, Afroedura nivaria; amphibians (anurans) Xenopus laevis laevis, Bufo gariepensis nubicolus, Cacosternum striatum, Amietia dracomontana, A. angloensis, A. fuscigula, A. umbraculata, Strongylopus fasciatus, Semnodactylus wealii; fishes Labeobarbus aeneus, Pseudobarbus quathlambae and Oncorhynchus mykiss. Species with high conservation priorities include: Lamprophis fuscus, Tropidosaura cottrelli, Pseudocordylus spinosus, Amietia umbraculata, A. drakomontana, Strongylopus fasciatus and Pseudobarbus quathlambae.Five snake, four lizard, nine amphibian (all anurans) and three fish species were recorded in the Apline grasslands of the Sehlabathebe National Park, South-Eastern Lesotho, Southern Africa. They include rare, threatened and endemic species, some of which are restricted to the Drakensberg / Maloti region. The following species were recorded: snakes Lamprophis aurora, L. fuscus, Hemachatus haemachatus, Bitis arietans, B. atropos; lizards Trachylepsis punctatissima, Tropidosaura montana, Pseudocordylus melanotus, Afroedura nivaria; amphibians (anurans) Xenopus laevis laevis, Bufo gariepensis nubicolus, Cacosternum striatum, Amietia dracomontana, A. angloensis, A. fuscigula, A. umbraculata, Strongylopus fasciatus, Semnodactylus wealii; fishes Labeobarbus aeneus, Pseudobarbus quathlambae and Oncorhynchus mykiss. Species with high conservation priorities include: Lamprophis fuscus, Tropidosaura cottrelli, Pseudocordylus spinosus, Amietia umbraculata, A. drakomontana, Strongylopus fasciatus and Pseudobarbus quathlambae.Five snake, four lizard, nine amphibian (all anurans) and three fish species were recorded in the Apline grasslands of the Sehlabathebe National Park, South-Eastern Lesotho, Southern Africa. They include rare, threatened and endemic species, some of which are restricted to the Drakensberg / Maloti region. The following species were recorded: snakes Lamprophis aurora, L. fuscus, Hemachatus haemachatus, Bitis arietans, B. atropos; lizards Trachylepsis punctatissima, Tropidosaura montana, Pseudocordylus melanotus, Afroedura nivaria; amphibians (anurans) Xenopus laevis laevis, Bufo gariepensis nubicolus, Cacosternum striatum, Amietia dracomontana, A. angloensis, A. fuscigula, A. umbraculata, Strongylopus fasciatus, Semnodactylus wealii; fishes Labeobarbus aeneus, Pseudobarbus quathlambae and Oncorhynchus mykiss. Species with high conservation priorities include: Lamprophis fuscus, Tropidosaura cottrelli, Pseudocordylus spinosus, Amietia umbraculata, A. drakomontana, Strongylopus fasciatus and Pseudobarbus quathlambae
Екологічне оцінювання якості рекультивації земель кар’єру видобутку марганцевої руди щодо можливості існування ґрунтових безхребетних
Get PDFThe challenge of degradation of natural ecosystems because of human activity is considered by the world community to be the most serious problems facing mankind. As a result of mineral extraction, man-made landscapes and environmentally ruined areas replace natural habitats and agroecosystems; a whole spectrum of man-made processes are typical for such landscapes, which leads to a decrease in species richness and biological diversity within such areas. Degraded territories formed in the process of coal mining are often partially restored through remediation measures. During the implementation of the technical stage of remediation, substrates with different potential fertility having different environmental properties and quality are used. However, in quality assessment of remediated soils insufficient attention is paid to restoration of the environmental properties of the soils, namely their suitability for the existence of soil biota, which ensures the soil’s sustainability and vitality. The main indicators determining the productivity of remediated lands and the degree of their suitability for the existence of soil biota are values of actual acidity and degree of salinity. An assessment of the quality of reclaimed lands of the Ordzhonikidzevsky ore mining and processing enterprise was carried out on the example of the Zaporizhsky open-cast mine with the aim of assessing the possibility of their economic use and suitability for the existence of soil biota , as well as to make recommendations for further rational use. It was found that main characteristics of the study area (capacity of bulk humic layer, content of humus in the bulk layer, content of physical clay in the bulk humic layer and in the subsoil, average soil density in the meter bulk layer, salinity of the bulk humic layer and subsoil, composition and properties of subsoil), of the Zaporizhzhya quarry's reclamation is suitable for the further settlement and successful existence of the soil biota. It is concluded that as a result of the technical stage of reclamation, an artificial reclaimed soil was obtained, which according to its characteristics is similar to the primary zonal soils that were located in this area prior to mining; the recultivated soil has somewhat lower fertility and greater salinity at the lower horizons, but is capable of performing ecological functions and can not only be used for economic purposes, but also perform ecological functions, serving as an environment for the existence of soil biota.Проблему деградації природних екосистем унаслідок техногенної діяльності людини визнала світова спільнота за найактуальнішу проблему людства. Порушені території, утворені у процесі вуглевидобутку, частково відновлюють шляхом рекультивації, під час якої використовують субстрати з різною потенційною родючістю, що мають різні екологічні властивості та якість. Але у процесі оцінювання якості рекультивованих ґрунтів недостатню увагу приділяють відновленню їх екологічних властивостей, тобто їх придатності до існування ґрунтової біоти, яка забезпечує стійкість та життєвість ґрунтів. У статті проведено оцінювання якості рекультивованих земель Запорізького кар’єру Орджонікідзевського гірничо-збагачувального комбінату на можливість їх господарського використання та придатності для існування ґрунтової біоти, а також надано рекомендації щодо подальшого раціонального використання. За основними фізико-хімічними характеристиками досліджена територія рекультивації придатна для подальшого заселення та успішного існування ґрунтової біоти. У результаті технічного етапу рекультивації одержано штучний рекультивований ґрунт, який за характеристиками подібний із первинними зональними ґрунтами, що були на цій ділянці до проведення гірничих робіт. Рекультивований ґрунт має меншу родючість та більшу засоленість нижніх горизонтів, однак здатний виконувати екологічні функції та може не тільки використовуватися для господарських цілей, а й виконувати екологічні функції, слугуючи середовищем для існування ґрунтової біоти.Проблему деградації природних екосистем унаслідок техногенної діяльності людини визнала світова спільнота за найактуальнішу проблему людства. Порушені території, утворені у процесі вуглевидобутку, частково відновлюють шляхом рекультивації, під час якої використовують субстрати з різною потенційною родючістю, що мають різні екологічні властивості та якість. Але у процесі оцінювання якості рекультивованих ґрунтів недостатню увагу приділяють відновленню їх екологічних властивостей, тобто їх придатності до існування ґрунтової біоти, яка забезпечує стійкість та життєвість ґрунтів. У статті проведено оцінювання якості рекультивованих земель Запорізького кар’єру Орджонікідзевського гірничо-збагачувального комбінату на можливість їх господарського використання та придатності для існування ґрунтової біоти, а також надано рекомендації щодо подальшого раціонального використання. За основними фізико-хімічними характеристиками досліджена територія рекультивації придатна для подальшого заселення та успішного існування ґрунтової біоти. У результаті технічного етапу рекультивації одержано штучний рекультивований ґрунт, який за характеристиками подібний із первинними зональними ґрунтами, що були на цій ділянці до проведення гірничих робіт. Рекультивований ґрунт має меншу родючість та більшу засоленість нижніх горизонтів, однак здатний виконувати екологічні функції та може не тільки використовуватися для господарських цілей, а й виконувати екологічні функції, слугуючи середовищем для існування ґрунтової біоти