УДК 591.552+502.4

Г. А. Задорожная*, М. В. Трифанова**
*Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара,
Днепропетровск, Украина
**Природный заповедник «Днепровско-Орельский»,
Днепропетровск, Украина

G. A. Zadorozhnaya*, M. V. Trifanova**
*Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
**Nature Reserve «Dniprovs’ko-Oril’s’ky», Dnipropetrovsk, Ukraine

Изучение животного мира без нанесения ущерба численности популяциям и здоровью отдельных особей обусловливает потребность в разработке новых безопасных методов их учета. Такую возможность предоставляет использование данных дистанционного зондирования земли. Переменные окружающей среды (индексы космических снимков земной поверхности) используются для описания экологического пространства изучаемых видов. Перспективным мы считаем использование факторного анализа экологической ниши изучаемых видов, что дает возможность выявления характеристик окружающей среды, которые делают место пригодным для существования вида и предсказания его вероятных местообитаний (Жуков и др., 2011).

Исследования проводили на территории природного заповедника «Днепровско-Орельский» летом 2013 года. Координаты мест найденных следов животных, зафиксированные с помощью GPS-навигатора, записывали в полевой журнал и фотографировали для дальнейшей идентификации. Параллельно проводилось исследования пространственного варьирования физических свойств почв исследуемой территории. Информация, полученная маршрутным способом, картографировалась и накладывалась на данные спутниковой съемки. В качестве таковых выступили пространственное распределение нормализованного разностного вегетационного индекса, цифровая модель рельефа и производные рельефные особенности: уклон рельефа, кривизна рельефа, топографический индекс влажности.

Относительные индексы растительности позволяют идентифицировать характерные типы растительности, которые предлагает территория заповедника животным. Существенным для определения условий обитания животных является типологическая приуроченность участка с однородным растительным покровом, его площадь, форма и те типы растительности, с которыми граничит данный. Кластерный анализ дает возможность упорядочить однотипные участки в относительно однородные группы – кластеры, что позволяет отобразить их пространственную структуру и конфигурацию. Важной задачей является разрешение вопроса о взаимосвязи популяционных особенностей животных и их комплексов с ландшафтным разнообразием. Для описания ландшафтного разнообразия формы и взаимного расположения кластеров в пространстве мы используем следующие метрики (индексы): площадь, количество однотипных участков, входящих в кластер, радиус вращения (Gyrate), индексы формы (Shape), проксимальности, контрастно-взвешенной плотности границ (Cwed), индекс связности (Connect) (Жуков, Задорожная, 2012).

Точечные данные маршрутных описаний вносятся в геоинформационную базу данных природного заповедника «Днепровско-Орельский». В базе данных находятся координаты события (следы деятельности животных, встречи животных, находки их останков), примечательные особенности, тип древесной и травянистой растительности, фотоснимки и описание следов деятельности животных. При геостатистическом анализе эти данные выступают как обучающая выборка, на которой строятся вероятностные модели, связывающие места обитания вида с предпочтительными условиями окружающей среды. Эффективным является комплексная работа специалистов-биологов разных направлений (зоологов, ботаников, почвоведов).

Экологические тропы заповедника, по которым пролегает маршрут исследований, проходят через искусственные и естественные лесонасаждения, луга, болота, псамофильную степь. Наиболее часто встречаются лежки кабана (Sus scrofa L., 1758) и косули (Capreоlus capreоlus L., 1758), а также порои лисицы (Vulpes vulpes L., 1758), экскременты различных видов животных. Достаточно часто попадаются норы животных: крупные – лисьи, более мелкие – норы мышевидных грызунов. Так как существенную часть заповедника составляет разветвленная сеть озер, необходимым является перемещение водным транспортом. В прибрежной зоне встречаются норы речного бобра (Castor fiber L., 1758) чаще заброшенные, свежие светлые погрызы деревьев и старые, темные – следы двигательной и кормовой активности прошлых сезонов (Формозов, 1952, 2006).

В результате анализа полученных данных установлено, что виды животных распределены относительно экогеографических переменных неслучайно. Моделью для описания выбора местообитания видом является его экологическая ниша (Жуков и др., 2010, 2011). Факторный анализ экологических ниш позволяет работать с нелинейными зависимостями в многомерных данных и установить роль ландшафта, почвенного и растительного покрова и других экологических характеристик в пространственном распределении животных их двигательной и кормовой активности.

Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 11-12.

УДК 591.5:631.4

О. А. Дидур
Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара, Днепропетровск, Украина

O. A. Didur
Оles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Накопление в почве кислых продуктов разложения органического вещества, образование раствора азотной кислоты в процессе нитрификации, внесение физиологически кислых или щелочных минеральных удобрений, выделение углекислоты корневыми системами растений и почвенными животными приводят к изменению реакции почвенного раствора. Эти изменения происходят по-разному в различных почвах вследствие их неодинаковой способности поддерживать свое химическое состояние на неизменном уровне при воздействии потока химических веществ (Соколова и др., 2007; Трускавецький, 2003).

Под буферностью обычно понимают способность почвы противостоять изменению ее актуальной реакции при воздействии различных факторов (Орлов, 2005). Это – так называемая кислотно-основная буферность, или рН-буферность. Она проявляется либо при подкислении, либо при подщелачивании. Кислота или щелочь, появляющаяся в почвенном растворе, вступает во взаимодействие с почвенно-поглощающим комплексом, что уменьшает изменчивость рН (Трускавецький, 2003). Буферные свойства почвы по отношению к кислотам и основаниям играют ключевую роль в поддержании экологического равновесия не только в самом профиле почвы, но и в ландшафте. Именно от этих свойств зависит количество химических кислотных и основных реагентов, которое задерживается в почвенном профиле или мигрирует с раствором через почву и попадает в другие компоненты экосистем – в биоту, почвообразующие породы, поверхностные и грунтовые воды (Соколова и др., 2007).

Наряду с химической природой функционирования буферных механизмов почвы, которая достаточно хорошо освещена в научной литературе, большую роль в ее проявлении играет биологический фактор (Трускавецький, 2003). Изменение буферных свойств почв большинство исследователей связывает с деятельностью растений. Как считал П. А. Костычев (1940) исследовать продуктивные функции почв без связи с растительностью не имеет смысла. Подавляющее количество работ, связанных с изучением буферной способности почв, имеют сельскохозяйственную направленность. Данные об участии почвенных беспозвоночных, в частности сапрофагов, в формировании и поддержании кислотно-основных буферных свойств почв рекультивированных территорий, на которых в качестве насыпных плодородных слоев используют различные почво-грунты отсутствуют.

Цель нашей работы – оценить влияние трофо-метаболической активности сапрофагов (на примере дождевых червей) на рН-буферную способность почво-грунтов на различных вариантах участка лесной рекультивации.

Результаты исследования свидетельствуют о позитивной роли трофо-метаболической активности почвенных сапрофагов в формировании буферных свойств насыпных почво-грунтов на участках лесной рекультивации. Экскреторная активность дождевых червей на участках лесной рекультивации оказывает существенное влияние на кислотно-основную буферность верхнего слоя изученных рекультиземов. 

Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 10.

УДК615.371:578.7

Є. С. Воробєй, О. С. Воронкова, Т. М. Полішко, А. І. Вінніков
Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпропетровськ, Україна

E. S. Vorobey, O. S. Voronkova, T. M. Polishko, A. I. Vinnikov
Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Сучасними дослідженнями показано, що більшість бактерій існують у природних екосистемах не у вигляді вільноплаваючих (планктонних) клітин, а у вигляді специфічно організованих і прикріплених до субстратів співтовариств – біоплівок. Мікроорганізми утворюють біоплівки на будь-яких біотичних і абіотичних поверхнях, що створює великі проблеми у різних сферах господарської діяльності, у тому числі й у медичній практиці. 

Слідом за усвідомленням того факту, що в навколишньому середовищі бактерії існують переважно у вигляді біоплівок, почали накопичуватися факти, що свідчать про існування бактеріальних біоплівок і в організмі людини, як при патологічних станах, так і в нормі. Як тепер встановлено, біоплівки є одним із патогенетичних чинників формування хронічних інфекційних процесів. На сьогоднішній день роль бактеріальних біоплівок в інфекційній патології, ймовірно, до кінця ще не оцінена, однак висловлюється припущення, що до 80 % усіх інфекційних хвороб пов’язано з утворенням біоплівок.

Відкриття бактеріальних біоплівок, що утворюються в ході практично будь-якого інфекційного процесу, виявило невідомі раніше причини недостатньої ефективності використання антибіотиків. Останні дані свідчать про особливі властивості бактерій, що перебувають у складі біоплівок, найактуальнішою з яких є підвищена виживаність мікроорганізмів. Біоплівкові бактерії здатні виживати при впливі антибіотиків у таких високих концентраціях, які не можуть бути досягнуті в організмі людини при стандартних терапевтичних дозуваннях та які у багато разів перевищують їх мінімальну пригнічувальну концентрацію. Ще одна негативна характеристика біоплівок полягає в тому, що вони, як правило, виявляють стійкість одночасно до багатьох антибіотиків різних групп.

На жаль, стандартні методи антибактеріального лікування спрямовані на окремо існуючі планктонні клітини, тоді як бактерії всередині біоплівки розмножуються і знову дисемінують після завершення курсу лікування, нерідко формуючи вогнища хронічної персистуючої інфекції, що сприяє рецидивуванню захворювання. Таким чином, актуальним є питання про пошук альтернативи антибіотикам у боротьбі з бактеріальними біоплівками.

Механізм терапевтичної (антибактеріальної) дії, що надають препарати бактеріофагів, обумовлений специфічним лізисом патогенних бактерій у вогнищі запалення. Загибель бактерій настає внаслідок адсорбції вірулентних бактеріофагів на поверхні гомологічної мікробної клітини, які проникають в її цитоплазму, де інтенсивно розмножуються, використовуючи структурні компоненти клітини, і руйнують її. Бактеріофаги не зачіпають бактерії, що складають нормальну флору організму. Тобто дія фаготерапії є специфічною.

Найбільше клінічне значення серед плівкоутворюючих бактерій мають стафілококи. Вони входять до складу нормальної мікрофлори тіла людини, але при цьому здатні викликати важкі ураження всіх органів та систем.

Мета досліджень – оцінити властивості 13 клінічних штамів бактерій роду Staphylococcus, серед яких 8 здатні утвювати біоплівки, інші 5 штамів біоплівок не утворювали. Визначено чутливість дослідних штамів до трьох препаратів лікувальних бактеріофагів: бактеріофаг стафілококовий рідкий, піобактеріофаг полівалентний та інтесті-бактеріофаг рідкий (НВО «Микроген», РФ).

Дослідження показали, що серед вивчених штамів до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливими були 6 штамів (46,2 %), до піобактеріофагу полівалентного – 3 штами (23,1 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 5 штамів (38,5 %). Серед клінічних штамів 4 повністю нечутливі до препаратів бактеріофагів.

При розподілі досліджених штамів за здатністю утворювати біоплівки отримані такі дані щодо чутливості до препаратів бактеріофагів: серед плівкоутворювальних штамів до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливість виявили 3 штами (37,5 %), до піобактеріофагу полівалентного – 1 штам (12,5 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 2 штами (25%); серед штамів, що не утворювали біоплівку до бактеріофагу стафілококового рідкого чутливі 3 штами (60,0 %), до піобактеріофагу полівалентного – 2 штами (40,0 %), до інтесті-бактеріофагу рідкого – 3 штами (60,0 %). Серед плівкоутворювальних штамів 4 нечутливі до використаних препаратів бактеріофагів, серед неплівкоутворювальних – 2 штами.

Досліджені клінічні штами бактерій роду Staphylococcus виявилися чутливішими до бактеріофагу стафілококового рідкого (46,2 % ізолятів), неплівкоутворювальні штами проявили високу чутливість і до інтесті-бактеріофагу рідкого. Плівкоутворюючі штами менш чутливими до препаратів бактеріофагів порівняно з неплівкоутворювальними. Найменшу чутливість усі досліджені штами проявили до піобактеріофагу полівалентного.

Аналіз отриманих результатів свідчить про доцільність використання бактеріофагів у лікувальній практиці. Однак слід брати до уваги специфічність бактеріофагів: кожен вид фагу розпізнає як мішень лише ті варіанти або штами бактерій, які мають визначені фагоспецифічні рецептори (фаготипи). Тому призначати бактеріофаги слід на основі результатів бактеріологічної діагностики та під контролем чутливості до них певного збудника.

Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 8-9.

УДК 581.52

Л. В. Вовк, И. А. Зайцева
Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара,Днепропетровск, Украина

L. V. Vovk, I. A. Zaytceva
Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Интродукция древесно-кустарниковых растений в степную зону Украины является важным источником пополнения ценными декоративными породами ассортимента городских насаждений, парковых и рекреационных зон, защитных и мелиоративных посадок. С этой целью в ботаническом саду Днепропетровского университета на протяжении более чем 75 лет формируются дендрологические коллекции в дендрарии площадью около 12 га, которые располагаются по систематическому принципу на 36 секторах. На каждом секторе преобладают породы определенных систематических групп: Rosaceae Juss., Fabaceae Lindl., Aceraceae Juss., Fagaceae Dumort., Oleaceae Lindl., Ulmaceae Mirb., Tiliaceae Juss., Pinaceae Lindl. и др. Всего на секторах ботанического сада представлены древесно-кустарниковые растения 62 семейств покрытосеменных и 7 семейств голосеменных.

Особую роль в коллекции занимают кустарниковые интродуценты, которые ценятся в культуре за огромное многообразие форм и размеров, декоративность цветков и плодов. Однако значение декоративных кустарников в насаждениях степной зоны значительно шире: это необходимый компонент биогеоценоза, который оказывает значительное влияние на фитосреду и другие элементы лесного сообщества, повышает плодородие почв, оптимизирует лесорастительные условия, жизненное пространство дендрофильной фауны (Бельгард, 1977).

Важной особенностью многих красивоцветущих кустарниковых экзотов является их медоносность. Изучение роста и развития таких видов, сроков и интенсивности цветения и нектарообразования в условиях степного Приднепровья позволит внедрить их в насаждения лесопарков и лесополос, расширить кормовую базу медоносных пчел. По результатам фенологических наблюдений, которые проводились на протяжении всего вегетационного периода, в коллекционном фонде ботанического сада среди кустарниковых интродуцентов выделены устойчивые виды, которые активно посещаются пчелами во время цветения и могут рассматриваться как потенциальные медоносы в данном природно-климатическом районе.

В ранневесенний период в качестве медоносов можно использовать виды лещины (сем. Corylaceae Mirb.), которые показали высокую устойчивость в данном интродукционном районе: Сorylus heterophylla Fisch. ex Bess. и Сorylus manscurica Maxim. – интродуценты с Дальнего Востока, Corylus colurna L. – из Малой Азии и Закавказья. Лещины являются ценными перганосами, обеспечивают пчел белковым кормом ранней весной. По данным В. К. Пельменева (1985), одно растение лещины за период цветения образует до 40–60 г пыльцы.

В первой половине мая цветет Rhododendron dahuricum L. – интродуцент с Дальнего Востока (сем. Ericaceae Juss.). В условиях интродукции иногда отмечается повторное цветение в сентябре. Цветки розовато-фиолетовые, по 3–4 на верхушках побегов, воронковидно-колокольчатые, диаметром венчика 2,5–4,0 см. По характеру распускания цветков относится к растениям с дневным типом цветения, наиболее интенсивно выделяют нектар с 8 до 12 часов.

Наиболее широк спектр малораспространенных в культуре кустарниковых медоносов, цветущих в мае. Это растущие на секторе семейства Розоцветные виды: Physocarpus amurensis Maxim. и Sorbaria sorbifolia A. Br. с Дальнего Востока, Spiraea chinensis Maxim. и Rosa hugonis Hemsl. из Китая, Crataegus submolis Sarg. и Padus virginiana (L.)Mill. из Северной Америки. Нектаропродуктивность 100 цветков у этих видов (Лікарські рослини, 1992) составляет от 4,5−8,0 мг до 25 мг у пузыреплодника амурского.

В начале лета цветет Berberis amurensis Rupr. (сем. Berberidaceae Torr. et Gray). Этот вид природно произрастает в кедрово-широколиственных лесах Приморья и Дальнего Востока. Цветки желтые, собраны в пониклые кисти. Нектарники расположены у основания завязи, издают тонкий аромат. По данным В. К. Пельменева (1985), медопродуктивность одного растения за вегетационный период 0,151 г. В этот же период цветут «садовые жасмины» Philadelphus tenuifolius Rupr.et Maxim. и Ph. schrenkii Rupr.et Maxim. – ценные декоративные виды семейства Hydrangeaceae Dum., интродуцированные из Дальнего Востока. Цветки белые, ароматные, 4-членные, собраны в многочисленные боковые кисти. Пчелы собирают нектар и пыльцу. Это одни из наиболее высокопродуктивных сахароносов (Лікарські рослини, 1992) – 140–150 мг.

С конца июня до середины июля цветет Securinega suffruticosa (Pall.) Rehd. – экзот из сем. Молочайные, который природно распространен в Восточной Сибири. Цветки мелкие, невзрачные. Тычиночные цветки собраны пучками в пазухах листьев по 3–12 шт., пестичные – одиночные, на длинных цветоножках. Пчелы собирают нектар и пыльцу главным образом в утренные часы. Секуринега активно разрастается корневой порослью, может быть использована для закрепления склонов.

Длительное цветение с июня по август характерно для курильского чая Dasiphora davurica Kom.et Klob. (сем. Rosaceae Juss.) – кустарника высотой 0,5−0,8 м, который является ценным декоративным и медоносным видом. Ценным позднелетним медоносом является Lespedeza bicolor Turcz. из сем. Fabaceae Lindl., медопродуктивность которой в природном ареале на Дальнем Востоке достигает 250 кг/га (Пельменев, 1985). Однако в условиях интродукции в Степном Приднепровье этот красивоцветущий кустарник требует достаточного водоснабжения в наиболее засушливые периоды.

Особо следует отметить два вида буддлеи (сем. Buddlejaceae Wilholm.) – редких в культуре кустарниковых экзотов с высокими декоративными качествами, интродуцирован­ных из Западного Китая. Buddleja alternifolia Maxim. в условиях ботанического сада ДНУ показала высокую засухоустойчивость. Может подмерзать зимой, но быстро восстанавли­вается в период вегетации, ежегодно и обильно цветет. Мелкие трубчатые сиренево-фиолетовые цветки собраны в полузонтики по 20–25 шт. Количество соцветий на 1 п. м. ветви составляет от 35 до 50. В мае, в период цветения, цветки буддлеи очереднолистной активно посещают пчелы. Второй вид – Buddleja davidii Franch., который называют «осенней сиренью» за позднее цветение, также является засухоустойчивым и светолюбивым. В районе интродукции все надземные побеги ежегодно возобновляются весной, достигая наибольшего развития в концу лета, когда они зацветают. Мелкие трубчатые цветки собраны в многоцветковые конечные прямостоячие кисти, которые достигают в длину 25–30 см. Этот эффектно цветущий кустарник является ценным раннеосенним медоносом. Так как у этого вида известно много садовых форм по окраске цветков и декоративности цветения (‘Magnifica’, ‘African Quin’, ‘White Profusion’ и др.), он представляет большой интерес для селекции сортов с повышенной медопродуктивностью.

Таким образом, медоносные кустарниковые экзоты, которые по результатам интродукционных испытаний показали высокую экологическую устойчивость в условиях степного Приднепровья, могут быть рекомендованы для создания насаждений различного функционального назначения. Используя устойчивые медоносные кустарники в полезащитных насаждениях в качестве сопутствующих пород, можно значительно расширить кормовую базу для пчел. В декоративных садах непрерывного цветения рекомендуемые породы могут быть использованы как медоносы поддерживающего медосбора и обеспечить сезонную динамику цветения с апреля по сентябрь.

Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 6-8.