Вивчено грунтову мезофауну центральної заплави ріки Самара та міграцію важких металів (літію та свинцю) профілем заплавно-лучного грунту під час польового експерименту. Показано, що активність грунтової мезофауни є важливим чинником, який впливає на характер розподілу полютантів грунтовим профілем. З'ясовано, що важкі метали викликають зміни біологічної активності грунту. Визначено рівень протеологічної та целюлозолітичної активності заплавно-лучно-лісових, середньогумусних, середньовилужених, суглинистих грунтів на алювіальних відкладеннях у сезонній динаміці. Виявлено, що внаслідок токсикогенного впливу змінюється трофічна і топічна структура фауни грунту. За допомогою регресійного аналізу трофічна та топічна структури грунтової мезофауни пояснено значну частину мінливості протеолітичної та целюлозолітичної активності грунту. В лабораторному експерименті вивчено вплив забруднення грунту нікелем та свинцем на модельну екосистему, що складається з грунту, автотрофу (пшениці) та гетеротрофу (дощових черв'яків) у різних комбінаціях. Продемонстровано, що різноманіття модельної екосистеми суттєво впливає на її функціональні властивості.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи вирішення проблеми синтезу й аналізу систем автоматичного регулювання потужності передавача (АРПП), яка визначає новий рівень проектування високоякісних адаптивних радіоканалів в системах радіорелейного, тропосферного, супутникового та мобільного зв'язку. Побудовано математичні моделі систем АРПП та цифрових регуляторів, а також адитивних і мультиплікативних замирань як збуджуючих діянь (впливів на системи). Розроблено методики параметричного синтезу вибраних типів регуляторів і знаходження якісних показників, що дають змогу оцінити стійкість, робастність, швидкодію та точність систем АРПП з синтезованими регуляторами. Системи АРПП віднесено до особливого класу радіотехнічних систем зі специфічними відмінними ознаками. Розроблено класифікацію систем АРПП. Показано, що замирання в каналі радіоуправління призводять до повної непрацездатності систем АРПП. Вперше на базі двох каналів зворотного зв'язку розроблено ефективні методи та схеми компенсації збудливих діянь у каналі радіоуправління, які дають змогу усунути їх вплив. З використанням методів компенсації замирань та удосконалених методик синтезу регуляторів побудовано та досліджено нові математичні моделі адаптивних каналів радіозв'язку з синтезованими регуляторами та пристроями компенсації замирань в каналі радіоуправління, зокрема, з перестроюванням частот у прямому каналі, які забезпечують високу динамічну точність і швидкодію. Розроблено метод забезпечення стабільного рівня сигналу, що приймається базовою станцією, за різного віддалення мобільної станції від базової та розроблено новий напрямок застосування АРПП.

  Скачати повний текст

Метою роботи є встановити закoнoмірнocті впливу температурного режиму та режиму опадів на події нересту найбільш поширених видів риб водойм природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» за умов глобальних змін клімату. Для досягнення пocтавленoї мети в роботі вирішені такі завдання: встановлені закoнoмірнocті динаміки температурного режиму модельних водойм природного заповідника «Дніпровсько-Орільський»; визначені особливості річної динаміки ходу температур і випадіння опадів, розроблені підходи для застосування патернів температури та опадів як предикторів фенології нересту риб; оцінені тенденції змін або їх відсутність фенології нересту риб протягом значного періоду часу; визначені найважливіші предиктори подій нересту риб; оцінена роль глобального тренду змін клімату в мінливості термінів нересту досліджених видів риб; встановлені закономірності варіювання температури води на момент початку нересту риб; оцінено значення коливальних процесів кліматичних умов у перебігу подій нересту риб; визначена біотопічна складова у варіюванні фенології нересту риб; розроблені підходи для виокремлення значення температурного режиму, режиму випадіння опадів та типу біотопу в їх впливі на фенологію нересту риб; виявлені закономірності міжвидових взаємодій у динаміці нересту риб.Об'єктом дослідження є фенологія нересту найбільш поширених видів риб (Esox lucius Linnaeus, 1758, Perca fluviatilis Linnaeus, 1758, Carassius gibelio (Bloch, 1782), Blicca bjoerkna (Linnaeus, 1758), Abramis brama (Linnaeus, 1758), Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758), Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758)) природного заповідника «Дніпровсько-Орільський». Предметом вивчення є закoнoмірнocті впливу температурного режиму, режиму випадіння опадів, типу біотопу та міжвидових взаємодій в угрупованні риб на фенологію їх нересту. Матеріали, що склали основу роботи, були зібрані на акваторії заповідника в 1997–2018 рр. з урахуванням типології водойм. Достовірність та порівнюваність отриманих результатів забезпечена застосуванням для фіксації подій нересту стандартних методик та протоколів. Додатково фіксувались погодні явища, коливання рівня води та визначалася температура води у момент початку нересту. Для визначення біотопічних особливостей водойми заповідника розподілені на чотири групи: водойми системи Миколаївського уступу, водойми системи Таромський уступу, водойми руслової частини р. Дніпро та водойми системи р. Проточ разом з водоймами Обухівської заплави. У роботі використані дані метеорологічної обсерваторії у м. Дніпро. Для аналізу даних застосовані методи описової статистики та багатовимірного аналізу даних. Аналіз карт власних векторів, заснованих на симетричній дистанції Морана (symmetric distance-based Moran'seigen vector maps analyses – MEM) був виконаний для одержання набору ортогональних часових змінних (dbMEM-змінних), які походять з вектора часу, що складається з 360 часових кроків від 1 липня попереднього року до 31 червня поточного року. dbMEM-змінні є лінійними комбінаціями у моделях RDA, що дозволяє витягувати часові структури з температурних часових рядів даних. Статистичну значимість RDA-осей було перевірено за допомогою пермутаційного тесту. Перекривання екологічних ніш в угрупованні було оцінено за допомогою розрахунку попарних індексів Піанка для всіх видів протягом одного року для кожного водоймища з використанням дат діапазону нересту від початку до кінця як маркерів використання часової екологічної ніші кожним видом. У роботі вперше встановлені характеристики нересту (терміни початку, кінця, тривалість, температура води на момент початку нересту) для домінантних видів риб природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» за тривалий (1997–2018 рр.) період часу; визначені типологічні особливості термічного режиму водойм природного заповідника «Дніпровсько-Орільський»; запропоновано як детермінанти подій нересту розглядати коливальні складові температурного режиму та режиму випадіння опадів; встановлені частотні особливості впливу факторів середовища на події нересту видів риб; доведено вплив міжвидових взаємодій на фенологію нересту риб. Удocкoналенo процедуру встановлення взаємозв'язку між температурою повітря та температурою води у водоймах. Набула подальшого розвитку концепція перекривання екoлoгічних ніш Піанка. Встановлені залежності між температурою води та температурою повітря використовуються у практиці моніторингу екологічних режимів водойм природного заповідника «Дніпровсько-Орільський» для інтерполяції результатів точкових вимірювань. Одержані відомості про фенологію нересту домінантних видів риб заповідника є основою для порівняння результатів моніторингу репродукції риб Запорізьського водосховища. Методичні розробки можуть стати основою для розробки практичних протоколів оновленої Програми Літопису природи для заповідників та національних природних парків.^UThe aim of the investigation is to find the regularities of the influence of the temperature regime and precipitation regime for the events of spawning of the dominant fish species of the Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky» in the conditions of global climate change. The purpose of the work is resolved by a special task: the regularities of dynamics of the temperature of model reservoirs of the Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky» were found; the specific features of annual dynamics of the tempranature and precipitation were revealed and approaches for the application of temperature patterns and precipitation as predictors of the phenology of fish were developed; the trends of change or the absence of phenology of spawning fish during a significant period of time were estimated; the most important predictors of fish spawning events were selected; the role of the global trend of climate change in variability of the teines of spawning species of fish was assessed; he patterns of the varying temperature of water at time of onset of spawning fish were detected; the value of oscillatory processes of climatic conditions is evaluated in the course of events of spawning fish was found; the biotopic component in the variation of the phenology of fish was determined; the approaches for the separation of temperature, precipitation and type of biotop in their effect on spawning of the fishes were developed; the regularities of interspecies interactions in spawning fish dynamics were identified.The object of the research is spawning phenology of dominant species (Esox lucius Linnaeus, 1758, Perca fluviatilis Linnaeus, 1758, Carassius gibelio (Bloch, 1782), Blicca bjoerkna (Linnaeus, 1758), Abramis brama (Linnaeus, 1758), Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758), Rutilus rutilus (Linnaeus, 1758) of Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky». The subject of the study is the regularities of the influence of temperature, rainfall regime, the type of habitat and interspecific interactions in the community on phenology spawning fish. The materials that formed the basis of the work were gathered in the waters of the reserve in the 1997-2018 biennium based typology water. The reliability of the results obtained and comparative ability provided for fixing using standard techniques spawning events and protocols. Additionally, recorded, weather events, fluctuations in water level and water temperature was determined at the start of spawning. To determine biotopic features reserve reservoir divided into four groups: water systems Nicholas ledge, the ledge Taromske reservoir system, the reservoir of Sediment Transport Dnipro River and reservoir system was. Protoch with ponds Obukhov floodplain. For data analysis methods of the descriptive statistics and multivariate analysis were used. Analysis of the symmetric distance-based Moran's eigenvector maps analyses – MEM was performed to obtain a set of orthogonal time-variable originating from vector time, consisting of 360 time steps of 1 in July last year to 31 June this year. dbMEM-variables are linear combinations of models RDA, which allows you to extract temporal structure temperature time series data. Statistical significance RDA-axes were tested using permutation test. Overlap ecological niches in the community was estimated by calculating pairwise Pianka index for all species. In work the first established characteristics of spawning (timing of the beginning, end, duration, water temperature at the start of spawning) for dominant fish species of the Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky» for long (1997–2018) the period of time. The typological properties of the thermal regime of reservoirs of the Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky» were defined. It is proposed as determinants of events of spawning to consider vibrant components of the temperature and precipitation regime. The frequency features of influence of environment factors on spawning events of fish species are set. The influence of interspecies interactions on phenology of spawning fish is proved. The approach for establishing the relationship between air temperature and temperature of water in reservoirs was proposed. It has become a tear with the overlap of the overlapping of ecolical niches Pìanka. The established dependencies between the temperature of the water and air temperature are used in the practice of monitoring of environmental regimes of the Natural Reservoir «Dnipro-Orilsky» for interpolation of point measurement results. Obtained information about the phenology of spawning of the dominant species of fish in the reserve is the basis for comparison of the results of the monitoring of fish reproduction of Zaporizhzhya reservoir. Methodological developments can become the basis for the development of practical protocols for updated Chronicle program for Nature Reserves and national parks.

У дисертації встановлено залежність екоморфічної організації угруповань ґрунтової макрофауни заплавних екосистем від ґрунтових умов та рослинного покриву та оцінити морфологічне різноманіття ґрунтів заплави ріки Дніпро в межах природного заповіднику «Дніпровсько-Орільський».Встановлені особливості екологічних режимів заплавних екосистем на основіфітоіндикації, порівняно екологічні режими коротко- та тривалозаплавнихекосистем, надано кількісну оцінку альфа-, бета та гама-різноманіття метаугруповання ґрунтової макрофауни, встановлено особливості екоморфічної структури угруповань ґрунтової макрофауни. На основі екоморфічної структури обґрунтовано функціональні ґрупи ґрунтової макрофауни та оцінено механізми функціональної стійкості екоморфічноїструктури угруповань ґрунтової макрофауни. Було показано, що дослідженізаплавні ґрунти представлені глейсолями та флювісолями, якіхарактеризуються різноманітною комбінацією ґрунтових властивостей, щостворює основу для об’ємного охоплення можливих екологічних режимівіснування ґрунтових тварин в заплавних екосистемах. Встановлено, що удосліджених заплавних екосистемах встановлена наявність 109 видів судинних рослин. Рослинні угруповання характеризуються спільними рисамиекологічних режимів, які можна оцінити на основі фітоіндикаційнихпроцедур. Режим змінності зволоження є сприятливим для гідроконтрастофобів, режим кислотності – для субацидофілів, сольовийрежим – для семіоліготрофів, карбонатний режим – для акарбонатофілів,світловий режим є типовим для світлих лісів. Показано, що короткозаплавніекосистеми відрізняються меншими показниками режиму мінливостізволоження, меншим рівнем зволоження, більшим вмістом карбонатів у ґрунтіта меншим рівнем аерації. Екосистеми за умов тривалозплавного режимутакож відрізняються змінністю режиму зволоження, рівнем вмісту карбонатів,режимом зволоження та вмістом сполук азоту. Гама-різноманіттяметаугруповання макрофауни заплавних ґрунтів становить 75 видів, альфарізноманіття угруповання становить 8.76 видів, бета-різноманіття становить 8.58. Амфіценотичність з різним співвідношенням лісової та лучної складових є особливістю тваринного населення заплавних ґрунтів. У гігроморфічній структурі переважають мезофіли, але залежно від конкретних умов гігроморфічна структура може перебудовуватися з перевагою абоксерофільних, або гігрофільних гігроморф. Трофоценоморфічна структураугруповань є мезотрофною зі значною представленністю як оліго- та імегатрофоценоморф, що свідчить про значну варіабельність умов мінерального живлення заплавних екосистем. Мешканці заплавних екосистемє вимогливими до умов ґрунтового дихання і аероморфи представлені аеро- та субаерофілами. У топоморфічній структурі переважають епігейні форми.Доведено, що особливості екоморфічної структури угруповань ґрунтовоїмакрофауни на екосистемному рівні є основою для встановлення типулоїдної,елатеридно-скарабеоїдної (та її карабоїдний деріват), диплопоїдної талюмбрикоїдної функціональної групи. Внутришньоекосистемна диференціація угруповання ґрунтової макрофауни обумовлена неоднорідністю екологічних режимів, яка є наслідком строкатості ґрунтових умов, рослинного покриву та рельєфу. Угруповання ґрунтової макрофауни конкретної екосистеми складається з двох–чотирьох функціональних груп.Провідна функціональна група відповідає номінативному комплексу, існування якого встановлено на основі міжекосистемної диференціації.Мінорні функціональні групи є дериватами інших комплексів, присутністьяких у даній екосистемі є другорядною. Екоморфічна диференціація є механізмом функціональної стійкості угруповань ґрунтової макрофауни умінливих умовах заплавних ґрунтів.^UThe dissertation reviles the dependence between the ecomorphic organizationof soil macrofauna groups of floodplain ecosystems on soil conditions andvegetation cover and assessed the morphological diversity of the soils. The studies were conducted in Dnipro River floodplain of "Dnipro-Orilskiy" Nature Reserve region. The studies allowed to identify features of the ecological regimes of floodplain ecosystems based on phytoindication, compare ecological regimes ofshort- and long-term floodplain ecosystems and assess the quantity of alpha-, beta-, and gamma-diversity of the metagrouping of soil macrofauna. As a result features of the ectomorphic structure of groups of soil macrofauna were indifined.The ecomorphic structure served as base for functional groups of soil macrofaunadefinition and evaluation of the mechanisms of functional stability of theecomorphic structure of soil macrofauna groups. The studies showed that theinvestigated loodplain soils were represented by Gleysol and Fluvisol. That has been described by a diverse combination of soil properties, creating the basis for a volumetric coverage of possible ecological regimes of the existence of soil animals in floodplain ecosystems. Identified that there were 109 vascular plant species in the surveyed floodplain ecosystems. Plant groups were characterized by common features of ecological regimes that may be assessed by phytoindicative procedures.The regime of hydration variability was favorable for hydrocontrastophobes, the soil acidity regime - for subacidophiles, for saline regime - semi oligotrophic, thecarbonate regime - for acarbonatophiles, the light regime is typical of light forests.It has been shown that short-flood ecosystems differed by lower parameters of the mode of hydration variability, lower level of moisture, higher content of carbonates in the soil, and lower level of aeration. Ecosystems under the conditions of a longterm flood regime also differed in the variability of the moisture regime, the level of carbonate content, and the moisture regime and the content of nitrogen compounds.The gamma-diversity of the macrofauna metagroup of floodplain soils was 75species, the alpha-diversity of the group was 8.76 species, the beta-diversity was8.58. Amphicenoticity had a different ratio of forest and meadow components thatfeatures the animal population of floodplain soils. Mesophiles dominated in thehygromorphic structure. But the hygromorphic structure could be rebuilt with apreference for either xerophilic or hygrophilic hygromorphs, depending on specificconditions. The group trophocoenomorphic structure was mesotrophic with asignificant presence of both oligo- and megatrophocenomorphs, that indicatessignificant variability in the conditions of mineral nutrition of floodplainecosystems. Inhabitants of floodplain ecosystems are demanding to the conditions of soil respiration. Aeromorphs were represented by aero- and subaerophiles. Epigean forms dominated in the topomorphic structure. It has been proved that the peculiarities of the ecomorphic structure of soil macrofauna groups at the ecosystem level are the basis for establishing the typuloid, elaterid-scaraboid (and its caraboid derivative), diplopoid and lumbricoid functional groups. The intra-ecosystem differentiation of soil macrofauna grouping was caused by the heterogeneity of ecological regimes, as a consequence of the variety of soil conditions, vegetation cover, and relief. The grouping of soil macrofauna of a specific ecosystem consisted of two to four functional groups. The leading functional group corresponded to the nominative complex. The existence of complex has been found by inter-ecosystem differentiation. Minor functional groups were derivatives of other complexes, presented in this ecosystem is secondary. Ecomorphic differentiation was a mechanism of functional stability of soil macrofauna communities in changing conditions of floodplain soils.