Научный архив: статьи

Приведены результаты оценки устойчивости ландшафтов и гидробиологических исследований водотоков, видового состава и структуры водорослей фитопланктона и фитоперифитона, проведенных впервые на территории Куларского золотоносного района в бассейне р. Яна Республики Саха (Якутия). Работы продиктованы возросшим интересом к возобновлению добычи россыпного золота на месторождениях района, что неизбежно приведет к негативному воздействию на природную среду и обострению экологических проблем. Для минимизации негативных последствий следует предусмотреть природоохранные мероприятия, необходимым этапом которых является оценка современного состояния компонентов природной среды этой территории. Практическое значение имеет изучение современного гидробиологического состояния водотоков, в частности, водорослей фитопланктона и фитоперифитона, которые являются надежными биоиндикаторами качества воды. Кроме того, низкая устойчивость ландшафтов к техногенной нагрузке, замедленность процессов их самоочищения и самовосстановления вызывают необходимость учета степени устойчивости природных комплексов. Материалом для гидробиологических исследований послужили количественные и качественные пробы, собранные в ручьях на р. Суор-Уйалаах. Устойчивость ландшафтов исследуемой территории оценена согласно методике по определению влияния основных факторов на снижение устойчивости ландшафтов криолитозоны. Результаты натурных и лабораторных исследований водорослей по определению показателей видового состава, численности и биомассы в водотоках р. Суор-Уйалаах в пределах золотоносного участка Куларского района показали бедность и низкий уровень развития водорослей. В таксономическом спектре основа фитопланктонных и фитоперифитонных сообществ сформирована диатомовыми водорослями, менее разнообразны зеленые, желтозеленые и эвгленовые. Определена крайне низкая и низкая степень устойчивости ландшафтных комплексов к техногенному воздействию в зависимости от соотношения мерзлотных и биоклиматических показателей. Полученные данные могут явиться основой для создания базы биомониторинга в условиях нарастания техногенных нагрузок на водные экосистемы реки Суор-Уйалаах северо-востока Якутии. Оценка устойчивости ландшафтов золотоносных месторождений Куларского района может иметь практическую значимость для разработок экологического нормирования территории и природоохранных мероприятий по снижению негативных последствий на природную среду..

Лёссовидные суглинки Селенгинского среднегорья развиваются в слое длительно сезонно-промерзающих грунтов, для которых характерна малольдистая, «сухая» мерзлота. Цель работы – изучить генетические особенности почв на лёссовидных суглинках, формирующихся в условиях длительной сезонной мерзлоты Селенгинского среднегорья. Объектами исследования послужили дерново-палево-подзолистые грубогумусовые и палевые грубогумусированные оподзоленные остаточно-карбонатные почвы, которые расположены в элювиальных и трансэлювиальных позициях водоразделов основных хребтов Селенгинского среднегорья. В работе применен профильно-генетический метод. Изучение физических и химических свойств почв проведено с использованием ряда методов: общий органический углерод (Сорг) определяли методом Тюрина; железо оксалатрастворимое – методом Тамма; гранулометрический состав определялся пипеточным методом. Типы почв были определены согласно Классификации и диагностике почв России и World Reference Base for Soil Resources. Ведущая роль в генезисе и свойствах исследованных почв принадлежит криогенным процессам. Установлено, что для дерново-палево-подзолистых грубогумусовых почв – дифференциация по элювиальноиллювиальному типу, для подзолистых горизонтов свойственна тонкопластинчатая структура со скелетаной на поверхности педов. Впервые изучена палевая грубогумусированная оподзоленная остаточно-карбонатная почва, которая слабо дифференцирована по цвету, структуре, гранулометрическому и валовому химическому составу. В связи с наличием в почвенном профиле углистых частиц, свидетельствующих о частых низовых пожарах, необходимо проводить мониторинг лесных пожаров и природоохранные мероприятия по сохранению природных ресурсов в условиях криолитозоны Селенгинского среднегорья.

Мерзлотные лугово-степные почвы, развитые на охраняемой природной территории Якутского ботанического сада, являются ценными природными эталонами почв Центральной Якутии, но при этом они ранее не были исследованы в отношении микробиологической активности. Приведены результаты комплексных исследований свойств почв, состава сформированных в них микробных сообществ, количества и внутрипрофильного распределения последних. Исследования проведены на пяти почвенных педонах с применением комплекса почвенных и микробиологических методов совокупно со стандартными методиками лабораторных аналитических работ. Установлено, что количество исследуемых групп микроорганизмов изменялось от 8,2±3,3 × 101 до 2,4±0,8 × 106 КОЕ/г почвы. По росту общей численности микроорганизмов (ОЧМ) данные почвы представляют следующую последовательность: солончак солонцеватый, затем лугово-черноземная и чернозем обыкновенный, далее черноземно-луговая, затем лугово-черноземная. Максимальное содержание азотобактера было отмечено в черноземе − в единственной незасоленной почве из всех исследованных. Доминирование определенных групп микроорганизмов в изученных почвенных микробных сообществах зависело от химического состава и гидротермических показателей почв. Установлена высокая корреляция численности микроорганизмов с содержанием гумуса и азота, а также с температурой почвы, что ведет к уменьшению их количества с глубиной. Полученные результаты могут быть использованы для биоиндикации почвенного плодородия и определения степени антропогенной и агрогенной трансформаций криогенных почв Центральной Якутии.

Изменение климата, выражающееся в росте температурных колебаний, динамике в условиях выпадения осадков и увлажнения почв, может существенно повлиять на экосистемы, которые испытывают как недостаток, так и избыток влаги. Даже небольшие изменения сумм осадков и температуры воздуха способны значительно сказаться на росте деревьев. В данной работе рассматриваются статистические параметры ширины годичных колец и результаты дендроклиматического анализа лиственницы (Larix cajanderi Mayr.) и сосны (Pinus sylvestris L.), произрастающих в зоне распространения сплошной многолетней мерзлоты. Лесные участки, на которых собраны образцы лиственницы и сосны, находятся вблизи села Маган и поселка городского типа Нижний Бестях в центральной части Республики Саха (Якутия). Древесные растения отличаются продолжительным жизненным циклом, годичные кольца способны сохранять информацию об их росте. Этот важный ресурс позволяет получать ценные сведения о климате и экологических изменениях в данной местности. Чтобы понять, как деревья реагируют на изменения климата, были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона между шириной годичных колец деревьев и среднемесячными значениями температуры воздуха, суммой осадков за год, а также индексом засушливости SPEI при использовании данных метеостанции Якутск. Для выявления реакции различных древесных пород на изменения климата за последние 30 лет каждый год рассматривался как отдельный период. Предполагаем, что температура воздуха, которая имеет тенденцию к повышению, является одним из ограничивающих факторов, влияя на осадки и засушливые периоды. Из-за недостатка влаги в виде дождей древесные породы испытывают трудности. В основном они получают влагу из активного слоя многолетнемерзлых пород, который аккумулирует осенние осадки предыдущего года. В целом наблюдается отрицательный отклик на повышение температуры воздуха в приземном слое атмосферы. С одной стороны, это свидетельствует о том, что радиальный рост лиственницы и сосны снижается, с другой – древесные виды адаптируются к изменяющимся климатическим условиям в центральной части Якутии.

В Центральной Якутии широко распространен ледовый комплекс, приуроченный к межаласному типу местности, формирование которого произошло в плейстоцене. В условиях глобального потепления климата актуально изучение реакции и устойчивости мерзлотных ландшафтов к климатическим изменениям в будущем. При нарушении условий теплообмена происходят разрушительные криогенные процессы, такие как термокарст и термоэрозия, в особенности при техногенных воздействиях. На территории исследования распространены аласы, образовавшиеся в основном в голоценовом оптимуме при протаивании ледового комплекса. Для составления прогнозных моделей и карты распространения температур грунтов при прогнозируемом потеплении климата проанализированы климатические данные семи метеостанций и теплофизические характеристики пород типичного для исследуемого района криолитологического разреза межаласья, произведена верификация моделей. Исследуемая область – хорошо дренируемые приводораздельные пространства лесных межаласий. Результаты моделирования отражают динамику температур и глубины протаивания ледового комплекса при потеплении климата по известным климатическим сценариям: при повышении средней годовой температуры воздуха на +2 ℃/100 лет, +3 ℃/100 лет, +4 ℃/100 лет с учетом увеличения снежного покрова на 10 и 30 %, также без учета изменения количества осадков. По результатам моделирования, протаивание ледового комплекса может начаться при повышении средней годовой температуры воздуха на 4 ℃ с неизменным количеством осадков, при повышении на 3 ℃ с увеличением осадков на 10 % и при повышении на 2 ℃ с увеличением осадков на 30 %. Выделены два типа территорий по устойчивости к протаиванию ледового комплекса при климатических изменениях: неустойчивые и устойчивые. На участках неустойчивого типа протаивание ледового комплекса может начаться при увеличении средней годовой температуры воздуха на +3 ℃.

Региональные сценарные климатические прогнозы требуют знания исходного «базового климата», в частности, пространственного распределения годовой суммы осадков в современных климатических условиях в пределах региона. Данные о годовой сумме осадков за период с 1961 по 2020 г. по 40 метеостанциям на территории Республики Саха (Якутия) использованы для оценки точности моделей реанализа CRU TS, ERA5-Land, GPCC, NCEP-NCAR, PREC/L и JRA55 и выбора оптимальной модели реанализа. Оценка точности реанализа выполнялась сравнением данных наблюдений со значением поля реанализа в пикселе, в котором расположена метеостанция. В статистическом анализе использовались метрики сходства: коэффициент конкордации Лина, индекс согласия Вильмота, тау-критерий Кендалла, среднеквадратичная ошибка. Интерполяционные модели реанализа (CRU TS, GPCC, PREC/L) точнее воспроизводят наблюденные данные, тогда как модельные реанализы завышают сумму осадков на 100 мм/год и более (от 30 до 50 %), а также недооценивают изменение суммы осадков. Модель GPCC наиболее точно воспроизводит наблюдения, однако при этом имеет признаки «переподгонки», наиболее значимый из которых – отрицательная пространственная корреляция среднемноголетних полей годовой суммы осадков за разные климатические периоды. В результате оптимальной для территории РС(Я) по годовой сумме осадков признана модель CRU TS 4, точнее прочих воспроизводящая изменение суммы осадков. Модель CRU TS 4 допустимо использовать в качестве модели «базового климата». По данным CRU TS 4, среднегодовая сумма осадков на территории РС(Я) в 1991–2020 гг. составляет 293 ± 92 мм; в 1961–1990 гг. она была равна 285 ± 81 мм. Между двумя климатическими периодами, следовательно, годовая сумма осадков в РС(Я) выросла на 8 ± 18 мм, что не является статистически значимой величиной.

Мониторинг состояния многолетнемерзлых пород, в который входят наблюдения за изменениями глубины их сезонного протаивания и температуры, проводится с прошлого столетия и имеет широкое географическое распространение. Однако, увеличение суммы среднесуточных положительных температур воздуха и среднегодовой температуры воздуха приводит к резкой активизации криогенных процессов на севере Западной Сибири. С 2016 г. на Пур-Тазовском междуречье проводятся детальные комплексные исследования многолетнемерзлых полигональных торфяников. С 2021 г. организован мониторинг развития полигонального рельефа и верхней части многолетнемерзлых пород под влиянием природных процессов на полигональных торфяниках по берегам озер. Проведена оценка изменений полигонального рельефа в зоне взаимодействия торфяник–озеро на полигональных торфяниках в результате проявления экзогенных процессов на фоне современных климатических колебаний. Основу проделанной работы составили полевые методы и подходы, включающие организацию мониторинговых площадок для наблюдения за состоянием геокриологических условий и съемку с применением беспилотного летательного аппарата для оценки изменений рельефа и проявлений криогенных процессов на берегах озер. Результаты полевых наблюдений обрабатывались с использованием как классических статистических методов, так и специального программного обеспечения для обработки получаемых по результатам беспилотной съемки ортофотопланов и цифровых моделей рельефа и их сопоставления с космическими снимками. Определено несколько климатических и ландшафтных факторов, влияющих на полигональные торфяники в зоне взаимодействия торфяник–озеро. Накопленные данные мониторинга на нескольких участках в этой зоне в сочетании с результатами мониторинга ключевых торфяников района исследований позволили сделать предварительный вывод об общей зависимости деградации полигональных торфяников по берегам озер, вызываемой волновым воздействием озерной воды, от розы ветров района исследований на фоне современных климатических колебаний и от ландшафтно-геоморфологических условий мониторинговых площадок.

Представлены результаты исследований по мезозойскому интрузивному магматизму Чохчуро-Чекурдахской зоны (ЧЧЗ), протягивающейся в субмеридиональном направлении через всю Приморскую (Яно-Индигирскую) низменность от Бакынского массива Северного батолитового пояса на юге до мыса Святой Нос моря Лаптевых на севере. Гранитоидные массивы ЧЧЗ интрудируют складчатые толщи поздней юры и раннего мела, и их положение контролируется зоной регионального разлома, т. е. массивы сформированы в постколлизионный этап в результате процессов растяжения. Имеющиеся данные свидетельствуют о близком времени их становления (105–109 млн лет – 40Ar–39Ar-метод). Рассмотрены петрография, минералогия и петрогеохимические особенности пород, слагающих массивы и сопровождающих их даек, определены Р–Т-параметры генерации материнских расплавов и кристаллизации гранитоидов. Установлена принадлежность гранитоидов массивов северной части зоны к гранитоидам I-типа, формировавшимся в надсубдукционной обстановке, а массивов южной части зоны и постгранитных даек риолит-порфиров – к гранитам А-типа, сформированным в обстановке континентальной окраины (граниты массивов) и близкой к континентально-рифтогенной (дайки риолит-порфиров). Температуры и давления при магмогенерации для всех массивов зоны близки, что указывает на смену состава магмообразующих субстратов вдоль зоны с севера на юг. Геохимические характеристики свидетельствуют о коровом происхождении гранитоидов, тогда как высокие температуры магмогенерации (1000–1200 °С) и начала кристаллизации (900–1150 °С) требуют поступления ювенильного тепла для начала плавления коровых субстратов.

Выполненными исследованиями в рамках региональных комплексных научных программ Республики Саха (Якутия) (КНИ-2) с учетом мирового и отечественного рынка редкометалльного сырья установлено, что к наиболее востребованным, помимо редких металлов и редкоземельных элементов (РМ и РЗЭ), заключенных в Томторском месторождении, относятся литий из гидроминеральных рассолов Западной Якутии и вольфрам Агылыкинского месторождения. Для повышения эффективности проектов и организации в Якутии производства продукции с высокой добавленной стоимостью предлагается модель создания в РС(Я) единого редкометалльного кластера, включающего три проекта, предусматривающих: 1) извлечение лития из гидроминерального сырья (рассолы трубки «Удачная»); 2) получение РЗМ – ниобия, скандия (и, возможно, марганца) из руд Томторского месторождения; 3) получение вольфрамового концентрата из руд Агылкинского месторождения. Первые два проекта, включающих выпуск химических реагентов (каустическая сода, хлор или соляная кислота) из местных ресурсов, предполагается создать на территории Мирнинского и Оленекского районов РС(Я). Для извлечения лития предложено применение селективных сорбентов отечественного (аксионит) или китайского производства, конечной товарной продукцией является карбонат лития, который может поставляться для использования в РФ (например, ХМЗ в Красноярске) или на экспорт (в Китай). Первичная химическая обработка томторских руд с получением товарных промпродуктов: пирохлорового концентрата и обогащенного по РЗМ и скандию раствора, возможна при щелочном вскрытии с использованием производимых на месте реагентов и последующим использованием селективных сорбентов для выделения соединений редких земель. Важным объектом для комплексного развития редкометалльного производства Якутии может стать планируемый металлургический кластер на юге республики, где реализация пирометаллургических мощностей позволит наладить выпуск ферросплавной продукции (ферровольфрам, феррониобий, ферромарганец), которая может использоваться для выпуска высококачественной стали, в том числе на территории РС(Я).

Статья посвящена проблеме экологического образования как фактора формирования экологического благополучия человеческого общества. Обосновывается необходимость радикального обновления образования средствами экологического образования. Приводятся результаты диагностического исследования сформированности у курсантов военного вуза экологической культуры. Характеризуются основные этапы генезиса образования – от экологического до мегаэкологического, выполняющего в образовании метапредметную функцию. Раскрывается сущность мегаэкологического образования как мировоззренческого фактора формирования нового образа жизни, проявляющегося в гармонии человека с природно-социальной средой

Указ Президента РФ от 07.05.2024 №309 «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года», Федеральный закон от 30.11.2024 № 428-ФЗ «О биоресурсных центрах и биологических (биоресурсных) коллекциях и о внесении изменений в статью 29 Федерального закона «О животном мире», Федеральный закон от 13.07.2020 № 193-ФЗ «О государственной поддержке предпринимательской деятельности в Арктической зоне Российской Федерации», Указ Президента РФ от 26.10.2020 N 645 (ред. от 27.02.2023) «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 года» и планируемый к реализации с апреля 2025 года Национальный проект «Биоэкономика» имеют сопряженные цели и задачи применительно к Арктической зоне РФ (АЗРФ). В статье обсуждаются возможности их достижения с учетом наличия организационно-правовых и научных заделов, с опорой на которые представляется реализуемым соответствующий комплекс мер. В АЗРФ, где жесткий климат ограничивает возможности сельскохозяйственного производства, развитие биоэкономики возможно с использованием дикоросов и животных, обитающих в вольном или полувольном состоянии. Биопродуктивность арктической и субарктической биоты невелика, в связи с чем эффективное хозяйствование возможно при организации глубокой переработки сырья, расширении линейки производимой продукции и рынков ее реализации. Доступные к использованию запасы биомассы достаточны для хозяйственного использования в рамках малого и среднего бизнеса местного населения на основе использования современных физико-химических биотехнологий.

Для оценки качества среды по состоянию живых существ наряду с рекомендованной Betula pendula Roth. можно использовать другие широко распространенные в городах древесные растения. Материал был собран в 2018–2024 гг. в г. Иркутск. В качестве объектов научных исследований были выбраны 12 массовых видов древесных растений. В качестве фактора влияния учитывался автомобильный транспорт. Было заложено 202 пробные площадки в трех зонах: транспортной, селитебной и рекреационной. Средние показатели флуктуирующей асимметрии между транспортной зоной с интенсивным движением и рекреационной у Ulmus parvifolia увеличиваются в 1,41, Pyrus ussuriensis – в 1,36, Padus maackii – в 1,34, Padus avium, Acer negundo и Betula pendula – в 1,33, Acer ginnala – в 1,29 раза, что указывает на высокую их чувствительность к исследуемому фактору. У Populus alba и Malus baccata напряженность воздействия присутствует, но изменения менее выражены (разница в 1,17, и 1,23 раза соответственно). У Syringa vulgaris и Syringa josikaea значительных колебаний в показателях стабильности развития между всеми исследованными зонами не наблюдается. У Populus balsamifera различия в показателях флуктуирующей асимметрии в зависимости от интенсивности транспортного потока не выявлены. Полученные показатели флуктуирующей асимметрии позволили разработать шкалы для восьми видов фанерофитов, которые можно применять в мониторинге состояния природной среды урбанизированных территорий. Применение флуктуирующей асимметрии позволяет осуществлять достоверную оценку показателей стабильности развития самих древесных растений и тем самым грамотно и целенаправленно осуществлять подбор видов с определенными параметрами восприятия негативного воздействия для озеленения городов. Для его проведения можно использовать «коэффициент различия стабильности развития», который учитывает видовые отличия изучаемых признаков, используя в качестве базового значение с рекреационных территорий.