Ця стаття присвячена дослідженню консортивних зв'язків ломоноса виноградолистий з безхребетними тваринами в структурних частинах біоценозів Північно-Західного Кавказу. В результаті складено 2 концептуальних схеми, які розкривають структуру цих зв'язків. Описано дві полночленних консорции. перша консорция включає 3 концентра: 62, 8 2 консорт, відповідно. В ризосфері детермінанта виявлені види ґрунтових безхребетних тварин, об'єднані в 7 груп. Присутність і показники їх чисельності можна використовувати як індикатори, що вказують на підвищений вміст гумусу в грунті.

Анотація наукової статті з біологічних наук, автор наукової роботи - Криворотов С.Б., Звержановскій М.І., Землина Г.А., Князєва Т.В.


CONSORTIVE CONNECTION OF GRAPE-LEAVED CLEMATIS (CLEMATIS VITALBA L., RANUNCULACEAE) WITH INVERTEBRY ANIMALS IN STRUCTURAL PARTS OF BIOCENOSES OF NORTHWEST CAUCASUS

This article is devoted to the study of consortive connections of grape-leaved clematis with the invertebrate animals in the structural parts of biocenoses of the North-Western Caucasus. As a result, two conceptual schemes have been drawn up, they revealed the structure of these links. Two full-fledged consortia are described and the first one includes 3 concentrates: 62, 8 2 consorts, respectively. The species of soil invertebrate animals, joined into 7 groups, were identified in the rhizosphere of the determinant. Presence and indicators of their abundance can be used as indicators showing the increased content of humus in a soil.


Область наук:
  • біологічні науки
  • Рік видавництва діє до: 2017
    Журнал: Міжнародний науково-дослідний журнал

    Наукова стаття на тему 'Консортивні зв'язки Ломоносов виноградолистий (CLEMATIS VITALBA L., RANUNCULACEAE) З безхребетних тварин У СТРУКТУРНИХ ЧАСТИНИ біоценозу ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО КАВКАЗА'

    Текст наукової роботи на тему «Консортивні зв'язки Ломоносов виноградолистий (CLEMATIS VITALBA L., RANUNCULACEAE) З безхребетних тварин У СТРУКТУРНИХ ЧАСТИНИ біоценозу ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО КАВКАЗА»

    ?DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.009 Криворотов С.Б.1, Звержановскій М.І.2, Землина Г.А.3, Князєва Т.В.4

    1 Доктор біологічних наук, професор, 2доктор біологічних наук, професор,

    3 4

    здобувач, кандидат сільськогосподарських наук, доцент, Кубанський державний аграрний університет ім. І.Т. Трубілін (г. Краснодар) Консортивні зв'язки Ломоносов виноградолистий (CLEMATIS VITALBA L., RANUNCULACEAE) З безхребетних тварин У СТРУКТУРНИХ ЧАСТИНИ біоценозу

    ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО КАВКАЗА

    анотація

    Ця стаття присвячена дослідженню консортивних зв'язків ломоноса виноградолистий з безхребетними тваринами в структурних частинах біоценозів Північно-Західного Кавказу. В результаті складено 2 концептуальних схеми, які розкривають структуру цих зв'язків. Описано дві полночленних консорции. Перша консорция включає 3 концентра: 62, 8 2 Консорт, відповідно. У ризосфері детермінанта виявлені види ґрунтових безхребетних тварин, об'єднані в 7 груп. Присутність і показники їх чисельності можна використовувати як індикатори, що вказують на підвищений вміст гумусу в грунті.

    Ключові слова: консорции, концентри, Консорт, детермінант, ризосфера, грунтові безхребетні тварини.

    Krivorotov S.B.1, Zverzhanovskiy M.I.2, Zemlina G.A.3, Knyazeva T.V.4

    1PhD in Biology, Professor, 2PhD in Biology, Professor, 3Postgraduate student, 4PhD in Agriculture, Associate professor, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilina (Krasnodar) CONSORTIVE CONNECTION OF GRAPE-LEAVED CLEMATIS (CLEMATIS VITALBA L.,

    RANUNCULACEAE) WITH INVERTEBRY ANIMALS IN STRUCTURAL PARTS OF BIOCENOSES OF

    NORTHWEST CAUCASUS

    Abstract

    This article is devoted to the study of consortive connections of grape-leaved clematis with the invertebrate animals in the structural parts of biocenoses of the North-Western Caucasus. As a result, two conceptual schemes have been drawn up, they revealed the structure of these links. Two full-fledged consortia are described and the first one includes 3 concentrates: 62, 8 2 consorts, respectively. The species of soil invertebrate animals, joined into 7 groups, were identified in the rhizosphere of the determinant. Presence and indicators of their abundance can be used as indicators showing the increased content of humus in a soil.

    Keywords: Consortia, concentrates, consorts, determinant, rhizosphere, soil invertebrates.

    Т'веденіе. Для більш детального дослідження еколого-біологічних особливостей представників роду

    В Я Clematis L. в умовах Північно-Західного Кавказу вивчалися консортивні зв'язку між рослинами і зоокомпонентов. Одним з важливих питань тут є вивчення консортивних зв'язків між рослинами і безхребетними тваринами, в консорціях біоценозів природних і агроландшафтного екосистем.

    Для розуміння функціональної структури біоценозів та екосистем велике значення надається консорции. Консорции в широкому сенсі називають сукупність організмів, пов'язаних (трофически і топічні) в своєму розвитку з будь-яким об'єктом - «господарем». Це поняття розглядається і як конкретна структурна одиниця біоценозу, і як типологічна.

    Л.Г. Раменский [17, С. 181-201] вказував, що при аналізі обміну речовин в біоценозах, крім синузій і загальновідомих ланцюгів доцільно виділяти в ценозах також поєднання різноманітних організмів, тісно пов'язаних один з одним відомої спільністю їх життя (консортивні групу або консорции). Без виділення і вивчення консорций наше знання біоценозів не буде повним і закінченим.

    І.С. Белюченко [4, С. 3-9] вказує на те, що в біоценозах агроландшафтного екосистем в Росії слабо вивчені консорции і їх видовий склад.

    С.Б. Криворотов [12, С. 98-101], [13, С. 143-151], [14, С. 86-88] вперше в фітоценозах верхній частині гірсько-лісового поясу Північно-Західного Кавказу детально вивчив ценотичні зв'язку лишайників і ліхеносінузій.

    М.І. Звержановскій [8, С. 487-494] вперше в агроландшафтного екосистемах Північно-Західного Кавказу вивчив відносну полночленность консорции в ценозі кукурудзяного поля учхоза «Кубань» Кубанського госагроуниверситета ім. І.Т. Трубілін і встановив її енергетичні зв'язки.

    Основою в консорціях є центральний вид (детермінант) і Консорт (сукупність організмів, залежних від детермінанта енергетично або топічні - хижаки, паразитні рослини, тварини і т.д.). Як детермінанта виступає Ценопопуляции автотрофом. Основна частина Консорт представлена ​​гетеротрофами. Консорт, пов'язані безпосередньо з особинами детермінанта, формують перший концентр, всі вони фітофаги. Організми, енергетично пов'язані з консорциями першого концентра, формують другий концентр і т.д.

    У даній роботі характеризуються консорции безхребетних тварин, пов'язаних трофически і топічні з вищою рослиною ліаною - ломоносом виноградолистий, що є детермінантою, компонентом консорции.

    Досліджувані популяції Clematis vitalba L. знаходяться на Чорноморському узбережжі Краснодарського краю, а також в околицях міста Краснодара і міста Гарячий ключ. Ломонос виноградолистий, як правило, росте в широких річкових заплавах, а також на добре освітлених південних схилах. Рослини клематиса найбільш часто зустрічаються в умовах грунтового зволоження, поблизу від виходів прісних джерел води по балках, улоговинах і на відкритих схилах.

    Clematis vitalba рекомендується використовувати для вертикального озеленення повсюдно і особливо в районах з посушливим кліматом. Може виступати в ролі почвопокровного рослини для покриття зеленню великих майданчиків на теплих сонячних сторонах. На ряду з декоративними цілями, рослини ломоноса виноградолистий

    використовуються як лікарські. В лікарських цілях використовуються листя, квіти і стебло. У народній медицині препаратами на основі ломоноса лікують виразку шлунка, головний біль, венеричні захворювання, коросту, кісткові пухлини, використовують як потогінний, проносний, сечогінний засіб. У гомеопатії рослини ломоноса використовуються при лікуванні малярії, циститів, кон'юнктивітів.

    У грунтовій середовищі коріння рослин виділяють органічні речовини, в складі яких є легкодоступні для ґрунтових організмів сполуки - органічні кислоти, вуглеводи, деякі специфічні речовини. За рахунок кореневих виділень навколо коренів грунт збагачується різними біохімічними сполуками, що впливає на активну діяльність представників грунтової мікро- і мезофауни, а також грибів та бактерій. Тому, грунтову біоту можна вважати найважливішим компонентом біоценозів екосистем.

    Найбільш найважливішим і характерних властивостей ґрунту є родючість. Воно є якісною ознакою грунту, який вирізняє її від інших тіл природи.

    Північ і північний схід території Краснодарського краю від передгір'їв Кавказу (виключаючи дельту річки Кубань і річкові долини) в минулому були зайняті луговий і різнотравно-злакової степом, покриті чорноземними грунтами. Лучно-чорноземні грунти розташовані в днищах балок в дельті річки Кубань, неглибоких і глибоких западинах. Сформувалися вони на лесовидних глинах і важких суглинках. Лучно-чорноземні грунти формуються в умовах підвищеного грунтово-грунтового та поверхневого зволоження, і є полугідроморфние аналогами чорноземів. Ґрунти тут характеризуються значною ущільнення горизонту АВ і більшої структурою. Ці грунту знаходяться в сильно перезволожених стані, в результаті низької фільтраційної здатності, але влітку в період посухи вони швидко висушуються, і піддаються сильному розтріскування. Є слабо гумусні. Вміст гумусу в орному шарі, приблизно, 3,2-3,9%. Кількість гумусу поступово зменшується вниз за профілем. У складі гумусу домінують гумінові кислоти.

    Незважаючи на відносно невелику протяжність, прибережна смуга в районі міста-курорту Геленджик, має досить різноманітний ґрунтовий покрив. Залежно від підняття в гори і віддалення від моря, грунту набувають все більш темне забарвлення. Це пов'язано з різкою зміною висот, клімату і рослинності, а також з більш повільним розкладанням органічних залишків, який сприяє поступовому накопиченню в верхніх шарах грунтового профілю перегною. Найбільш поширеними в цій зоні є гірські дерново-карбонатні, бурі гірсько-лісові, гірсько-лісові опідзолені ґрунти і жовтоземи.

    Значного поширення гірські рендзини мають в південно-східній і західній частині Кавказьких гір на делювіальних, елювіальний і пролювіальних карбонатних утворень. Часто на невеликій глибині грунту подстилаются слабо вивітрилися і не вивітрилися пластами мергелю або блоками вапняку. Характеризуються ці грунту більш грубою грудкуватої структурою, більш світлим забарвленням, значною більшою щебневатостью і поверхневим скипанням від соляної кислоти.

    Накопичення гумусу в цих грунтах безпосередньо залежить не тільки від діяльності мікробіоти, але і від дії мешкають в ній представників грунтових безхребетних тварин сапротрофного рівня, що готують органічні залишки в грунті до діяльності деструкторів.

    Матеріал і методи дослідження. При проведенні досліджень збір матеріалу здійснювався в екосистемах з різними типами грунтів: гірських дерново-карбонатних (околиці селища Криниця) і лучно-чорноземних (околиці станиці Єлизаветинської). У грунтах досліджуваних екосистем досліджувалися видовий склад, а також абсолютна щільність (прим. / М2) мешкають в ній ґрунтових безхребетних тварин.

    Закладки одновекторної і чотирьох векторної трансект, а також відбір ґрунтових зразків для визначення видового складу мезофауни проводилася за відомими методиками [6, С. 20-27], [7], [8, С. 487-494]. Всього відібрано 108 проб на стаціонарних площах довжиною, шириною і глибиною відповідно 25 х 25 х 25 см посезонно (весна, літо, осінь). Стаціонарні площі для відбору проб розташовувалися в околицях станиці Єлизаветинської (54 проби), а також в околицях селища Криниця (54 проби). Зразки укладалися поліетиленові пакети, в кожен пакет містилася пластмасова етикетка з номером, потім проби доставлялися в лабораторію. Надалі, в лабораторії, на добре освітленій рівній поверхні зразки розбиралися вручну дрібними порціями, за допомогою ручних луп з двадцятикратним збільшенням. Дрібних грунтових тварин (коллембол) збирали м'якими пензликами, змочуючи в 700 спирті, переносили в невеликі скляні ємності з фіксаторами (5% формалін або 70о спирт), постачали етикетками з полуватманской паперу, підписуючи олівцем. Матеріал доставляли в лабораторію кафедри паразитології, ветсанекспертизи і зоогігієни Кубанського госагроуниверситета ім. І.Т. Трубілін. Ногохвосток, кліщів «виганяли» з матеріалу підстилки за допомогою термоеклектора, який являє собою лійку з млиновим газом, на який поміщали досліджуваний субстрат. Сама воронка висвітлюється електричної лампою (75 ват), а під горлечко воронки містилася ємність з фіксують рідинами (70о спирт). Визначення груп ґрунтових тварин проводили в полі зору мікроскопа МБС - 10, при цьому використовуючи різні керівництва [1], [3], [10], [14], [15, С. 60-62], а також роботу В.Ф . Валькова [6, С. 20-27].

    При проведенні досліджень використовувався також метод пробних площ за відомою методикою А.Г. Воронова [5]. Комахи з надземної частини рослин збиралися за допомогою ентомологічного сачка, пінцетом і морилкою. Легко визначаються численні види, які не потребують камеральної обробки, просто відзначалися в якості відвідувачів ломоноса виноградолистий.

    У вивченій літературі відсутні дані за видовим складом ґрунтових тварин, їх кількісним та якісним складом в ризосфері Clematis vitalba, що утворює популяції в екосистемах регіону. Аналіз грунтової фауни ризосфери рослин Clematis vitalba, які ростуть в різних екосистемах, показав, що в ній визначаються види ґрунтових організмів як типові, так і специфічні для досліджуваних нами рослин.

    Результати дослідження та їх обговорення. При вивченні консортивних зв'язків рослин ломоноса виноградолистий в біоценозах екосистем Північно-Західного Кавказу, нами використано системний підхід і моделювання. В результаті проведеної роботи було складено концептуальні схеми структури консорций

    Clematis vitalba, в яких відображені окремі надземні частини рослини, а також компоненти його ризосфери з видовим складом організмів в концентр і їх енергетичні зв'язки (Малюнок 1, 2).

    У ценозу на експериментальних ділянках з різними абіотичними умовами середовища, де детермінантою є Clematis vitalba, вивчалися консорции. Виявлені Консорт (комахи) по різним типам зв'язків з ліаною клематиса розподілили за трьома концентр (I, II, III; Малюнок 1).

    У першому концентре c детермінантою топічні пов'язані види трьох сімейств комах, які відносяться до загону Odonata: Coenagrionidae (Ischnura sp.), Calopterygidae (Calorteryx virgo L.), Libellulidae (Sympetrum sp.), В кожному по одному виду. Ці комахи використовують ліану як субстрат для відпочинку.

    Нектар детермінанта привертає метеликів, які відносяться до загону Lepidoptera. Вони належать до 36 видів з 8 родин (табл.1). Їх роль, як Консорт першого концентра, топическая. Вони відвідують детермінант для харчування нектаром. Форіческіе зв'язок проявляється в тому, що до хоботка комах прилипає невелика кількість пилку, яку вони переносять на відвідувані рослини. За споживанням речовин детермінанта лускокрилі -антофіли.

    Таблиця 1 - Склад сімейств загону Lepidoptera, Консорт першого концентра

    сімейство Вид

    Papilionidae Iphiclides podalirius L.

    Arctidae Callimorpha guadripunctata L.

    Hesperidae Carcharodus alcea L., Erynnis tages L., Thymelicus lineola O., Th. hyrax L., Pyrgus malvae L.

    Licaenidae Lycaena phlaeas L., Celastrina argyolus L., Callophrys chalybeitincta S., Nordmannia pruni L., N. W-album K.

    Noctuidae Helicoverpa armigera H., Agrotis exclamationis L., Autographa gamma L .. Diachrysia stenochrysis W., Heliotis viriplaca H .;

    Sphingidae Agrius convolvuli L., Celerio lineata F., Macroglossum stellatarum L., Deilephila elpenor L., Hemaris fuciformis L .;

    Nymphalidae Polygonia C-album L., Vanessa atalanta L., V. cardui L., Nymphalis polychloros L., Argynnis paphia L., Limenitis camilla L .;

    Pieridae Artogeia rapae L., A. napi L., Pontia daplidice L., Anthocharis cardamines L., Leptidea sinapis L., Gonepteryx rhamni L., Colias erate L., С. crocea G.

    Перетинчастокрилі (Hymenopterd) - це найбільш активна Груп Консорт з першого концентра, що здійснює збір нектару, а також пилку. У них виявляються як топічні зв'язки, так і Форіческіе, які переважають. Оси, бджоли, джмелі забирають пергу і нектар для вирощування потомства. Цей загін представлений в вивченої консорции 22 видами Консорт, з 7 родин (табл. 2).

    Таблиця 2 - Склад сімейств загону Hymenoptera, Консорт першого концентра

    сімейство Вид

    Colletidae Hylaeus sp.

    Scoliidae Scolia hirta

    Halictidae Halictus quadricinctus F., H. sexcinctus F.

    Crabronidae Phylanthus triangulum F., Cerceris quadrifasciata P.

    Megachilidae Osmia coerulescens L., Megachile sp., Coelioxys sp.

    Vespidae Polistes dominula C., P. nympha C., Vespa crabro L., Delta unguiculatum L.

    Apidae Apis mellifera L., Bombuspascuorum S., B. terrestris L., B. lucorum L., B. argillaceus S., Xylocopa iris C., X. violaceae L., Eucera longicornis L., Anthophoraplumipes P., Ceratina cyanea K.)

    До першого концентру відноситься третій загін - равнокрилих (Homoptera), представлений сімейством попелиці (Aphidae), що включає 1 вид (Aphis spp.). Цей консорт харчується соком детермінанта (клематиса вінограднолістного), висмоктуючи його з листя рослин.

    До загону Odonata (бабки) відносяться 3 сімейства в кожному з яких по одному виду: Coenagrionidae (Ischura spp.), Calopterygidae (Calopteryx virgo L.), Libellullidae (Sympetrum sp.).

    Таким чином, в цілому в першому концентре виявлені 62 консорт з чотирьох загонів: Lepidoptera (36), Hymenoptera (22), Homoptera (1) і Odonata (3).

    Гетеротрофи другого концентра - це фітофаги. Вони представлені 7 видами, які відносяться до трьох загонам і 7 ​​родин. Загін равнокрилих (Homoptera) представлений 3 родинами: Membracidae (Stictocephala bubalus F.); Flatidae (Metcalfa pruinosa S.); Ricaniidae (Ricania japonica M.). Загін прямокрилі (Orthoptera) представлений 2 родинами. Сімейство Tettigoniidae включає 2 види (Phaneroptera falcate P., Tettigonia viridissima L.); сімейство Gryllidae включає 1 вид (Oecanthus pellucens S.).

    Загін твердокрилих (Coleoptera) представлений 2 родинами, в кожному з яких по одному виду: Mordellidae (Mordella holomelaena A.) і Cerambycidae (Cerambyx scopolii L.). Обидва види є фитофагами. Консортивні зв'язки проявлялися в пошкодженні квіток детермінанта, які ці комахи виїдають (Малюнок 1).

    Консументи третього концентра включає 2 консорт - хижаків із загону Coleoptera, представленого одним сімейством Coccinellidae, що включає 2 види (Harmonia axyridis P., Adalia bipunctata L.). За типами консортивних зв'язків це корівки-хижаки. Вони харчуються в колоніях цикадки-метелики (Ricaria japonica M.), цикадки білої

    {Metcalpa pruinosa L.) із загону Homoptera.

    Мал. 1 - Схема структури консортивних зв'язків детермінанта Clematis vitalba з видовим складом комах в концентр. I -III - консортивні групи, загони. У дужках наведено кількість виявлених видів, кількість родин. Способи харчування комах (антофілія, фітофаги, хижаки)

    Грунтові зразки відбиралися нами з поверхневого шару, а також на глибині 5-10 см і 35 см навколо кореневої системи Clematis vitalba L. Зібрані грунтові організми за способом споживання мертвого органічної речовини були віднесені 7 груп тварин. Ці групи увійшли в I концентр. Їх них перше місце займає угруповання (а): кивсяки (7,2-23 екз. / М2) і черевоногі молюски (92,3-101,9 екз. / М2). За способом зв'язків з детермінантою їх можна вважати переробниками листового опаду (дрантя) поверхневого шару ґрунту. Ці тварини - детритофаги, пропускаючи підстилку через травний тракт, минерализуют в доступну форму, яка потім використовується детермінантою (Малюнок 2).

    Мал. 2 - Схема структури консортивних зв'язків в ризосфері детермінанта Clematis vitalba з видовим складом

    ґрунтових організмів

    Грунтові черви віднесені до другої угрупованню (б): енхітреід (715,3 екз. / М2) і любріціди (453,8 екз. / М2). Вони мають не тільки високу щільність, а й у внутрішній будові мореновскіе залози, в яких виробляється вапно. Кошти, виділені ними копроліти змінюють рН грунту, наближаючи її до нейтральної середовищі. Крім цього ці організми, при активному пересуванні, перемішують грунт в горизонтах, сприяючи рівномірному розподілу гумусу.

    Грунтові види тварин і їх личинки відносяться до третьої угруповання (в): жуки, двокрилі, перетинчастокрилі (38,4 екз. / М2, 38,4 екз. / М2, 15,2 екз. / М2, відповідно). За трофічних зв'язків з ризосфери детермінанта вони є сапротрофами, харчуються кореневими виділеннями, мертвими рослинними залишками, і сприяють збагаченню грунту органікою, підвищуючи вміст гумусу в грунті.

    висновки.

    1. У структурних частинах біоценозів Північно-Західного Кавказу описані дві полночленних консорции: перша консорция включає Консорт листя і стебел детермінанта Clematis vitalba L., а друга - Консорт і трофічні зв'язки в ризосфері детермінанта.

    2. В результаті комплексного підходу до вивчення консортивних зв'язків складені дві концептуальні схеми, які розкривають структуру цих зв'язків.

    3. У першому концентре виявлені 62 консорт. Всі 62 види топічні, трофічні і Форіческіе пов'язані з детермінантом. За способом живлення вони є антофілія, які не приносять шкоди детерминанту. Тільки представники роду Aphis spp. ушкоджують нижню частину листових пластинок, висмоктуючи клітинний сік і завдаючи шкоди детерминанту.

    У другому концентре виявлено 8 Консорт, з них до загону Homoptera відносяться 3 види, до Orthoptera - 3, до Coleoptera - 2 види. Всі 8 видів комах - фітофаги; дорослі комахи і їх личинки пошкоджують листя і молоді пагони детермінанта.

    У третьому концентр із загону Coleoptera виявлені 2 види корівок Harmonia axyridis P., Adalia bipunctata L .; обидва види - хижаки. Імаго і личинки корівок регулюють високу чисельність небезпечних шкідників детермінанта (Metcalta pruinosa, Ricania japonica M.). Імаго фітофагів викликають некрози листя і молодих пагонів детермінанта в різних біоценозах регіону.

    4. У структурних частинах біоценозів в ризосфері детермінанта виявлені види ґрунтових безхребетних тварин, які об'єднані в групи з урахуванням споживання ними мертвих органічних залишків. Виявлено три угруповання ґрунтових організмів, які беруть участь в процесі гумусообразования. Присутність і показники їх чисельності можна використовувати як індикатори, що вказують на підвищений вміст гумусу в грунті.

    Список літератури / References

    1. Арнольді Л.В. Визначник мешкають в грунті личинок комах / Л.В. Арнольді [и др.] - М .: Наука, 1964. - 919 с.

    2. Бабьева І.П. Біологія грунтів / І.П. Бабьева, Г.М. Зеновій. - М .: МГУ, 1989. - 336 с.

    3. Бей-Биенко Г.Я. Визначник комах Європейської частини СРСР / Г.Я. Бей-Биенко [и др.] - М.-Л .: Наука, 1964. - 936 с.

    4. Белюченко І.С. До питання про склад і структуру агроландшафтної системи / І.С. Белюченко // Екологічні проблеми Кубані. - Краснодар: 2001. -№ 9. - С.3-9.

    5. Воронов А.Г. Геоботаніка: навч. посібник / А.Г. Воронов. - вид. 2-е, испр. і доп. - М .: Вища. шк., 1973. - 384 с.

    6. Вальков В.Ф. Тваринний світ і мікробіоценози грунтів / В.Ф. Праників [и др.] // Грунти Краснодарського краю, їх використання та охорона. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 1996. - С. 20-27.

    7. Гіляров М.С. Особливості грунту як середовища існування і її значення в еволюції комах / М.С. Гіляров. -М.-Л .: АН СРСР, 1949. - 279 с.

    8. Гіляров М.С. Роль грунту в походження і еволюцію комах / М.С. Гіляров // Ентомол. огляд. -1956. - Т. 35, № 3. - С. 487-494.

    9. Звержановскій М.І. Консортивні зв'язки в екосистемах. Структура консорция / М.І. Звержановскій // Трансформація речовин і енергії в трофічних ланцюгах біоценозів Північно-Західного Кавказу і Передкавказзя: Монографія. - Краснодар: КубГАУ, 2003. -С. 208-215.

    10. Ілюхін С.Р. При річці Кубані, В Карасунского куті, або Ландшафтна екологія Екатеринодара в історичному плані / С.Р. Ілюхін - Краснодар, 1998. - 152 с.

    11. Кожанчиков І.В. Методи дослідження екології комах / І.В. Кожанчиков. - М .: Вища. шк., 1961. - 286 с.

    12. Криворотов С.Б., Лисенко С.В. Використання індексів спільності при вивченні синузій епіфітних лишайників в гірничо-лісових асоціаціях Північно-Західного Кавказу // Бріоліхенологіческіе дослідження в СРСР: Всесоюзну. зб. - Апатити, 1986. -С. 98-101.

    13. Криворотов С.Б. До вивчення екології окремих лишайників і утворених ними синузій в фітоценозах верхній частині гірсько-лісового поясу Північнозахідного Кавказу // Еколого-флористичні дослідження Північнозахідного Кавказу: Межвуз. зб. - Нальчик, 1987. -С. 143-151.

    14. Криворотов С.Б. Ценотичні зв'язку ліхеносінузій і окремих видів лишайників в гірських лісах Північно-Західного Кавказу // Геоботаніка 21 століття: Мат. Всеросс. наук. конф. - Воронеж, 1999. - С. 86-88

    15. Малевич, І.І. Фауна дощових черв'яків Lumbricidae Північно-Західного Кавказу і її зоогеографічні особливості / І.І. Малевич // Друга науч. конф. зоол. педаго. инстит. РРФСР: Тез.докл. / Краснодар. КГПИ. -Краснодар, 1964. - С. 60-62.

    16. Мамаєв Б.М. Визначник комах по личинкам / Б.М. Мамаєв. - М .: Просвещение, 1972. - 400 с.

    17. Раменский, Л.Г. Про деякі принципових положеннях сучасної геоботаніки / Л.Г. Раменский / Ботан. журн. - 1952. - т.37. - С.181-201. Соляник Г.М. Ґрунти Краснодарського краю / Г.М. Соляник. - Краснодар, 2004. - 70 с.

    Список літератури англійською мовою / References in English

    1. Arnoldi L.V. Opredelitel 'obitajushhih v pochve lichinok nasekomyh [The Key to Soil Insect Larvae] / L.V. Arnoldi [et al.] - Moscow: Nauka, 1964. - 919 p. [In Russian]

    2. Babieva I.P. Biologija pochv [Soil Biology] / I.P. Babieva, G.M. Zenova. - Moscow: Moscow State University, 1989. -336 p. [In Russian]

    3. Bei-Bienko G.Ya. Opredelitel 'nasekomyh Evropejskoj chasti SSSR [The Key to Insects of the European part of the USSR] / G.Ya. Bei-Bienko [et al.] - M.-L.: Science, 1964. - 936 p. [In Russian]

    4. Belyuchenko I.S. K voprosu o sostave i strukture agrolandshaftnoj sistemy [On the Composition and Structure of the Agrolandscape System] / I.S. Belyuchenko // Jekologicheskie problemy Kubani [Ecological Problems of the Kuban.] -Krasnodar: 2001. - No. 9. - C.3-9. [In Russian]

    5. Voronov A.G. Geobotanika [Geobotany]: Study Guide / A.G .. Voronov. -. 2 nd ed., Corr.& add. - M.: Higher School, 1973. - 384 p. [In Russian]

    6. Valkov V.F. Zhivotnyj mir i mikrobiocenozy pochv [Animal World and Microbiocenoses of Soils] / V.F. Valkov [et al.] // Pochvy Krasnodarskogo kraja, ih ispol'zovanie i ohrana [Soils of the Krasnodar Territory, Their use and Protection.] - Rostov-on-Don: SKNTS VS, 1996. - P. 20-27. [In Russian]

    7. Gilyarov M.S. Osobennosti pochvy kak sredy obitanija i ee znachenie v jevoljucii nasekomyh [Features of Soil as Habitat and its Importance in the Evolution of Insects] / M.S. Gilyarov. - M.-L.: USSR Academy of Sciences, 1949. - 279 p. [In Russian]

    8. Gilyarov M.S. Rol 'pochvy v proishozhdenii i jevoljucii nasekomyh [The role of soil in the origin and evolution of insects]. M.S. Gilyarov // Jentomol. obozrenie [Entomol. Review. ] - 1956. - T. 35, No. 3. - P. 487-494. [In Russian]

    9. Zverzhanovsky M.I. Konsortivnye svjazi v jekosistemah. Struktura konsorcija [Consortia in Ecosystems. The Structure of the Consortium] / M.I. Zverzhanovsky // Transformacija veshhestv i jenergii v troficheskih cepjah biocenozov Severo-Zapadnogo Kavkaza i Predkavkaz'ja: Monografija [Transformation of Substances and Energy in Trophic Chains of Biocenoses of the North-Western Caucasus and Ciscaucasia: Monograph.] -Krasnodar: KubGAU, 2003 . -C. 208-215. [In Russian]

    10. Ilyukhin S.R. Pri reke Kubani, V Karasunskom kute, ili Landshaftnaja jekologija Ekaterinodara v istoricheskom plane [At the river Kuban, In the Karasunsky Kut, or Landscape Ecology of Ekaterinodar in the Historical Plan] / S.R. Ilyukhin -Krasnodar, 1998. - 152 p. [In Russian]

    11. Kozhanchikov I.V. Metody issledovanija jekologii nasekomyh [Methods for Studying the Insects Ecology] / I.V. Kozhanchikov. - M.: Higher Shool, 1961. - 286 p. [In Russian]

    12. Krivorotov S.B., Lysenko S.V. Ispol'zovanie indeksov obshhnosti pri izuchenii sinuzij jepifitnyh lishajnikov v gorno-lesnyh associacijah Severo-Zapadnogo Kavkaza [Use of Community Indices in the Study of Sinusias of Epiphytic Lichens in Mountain Forest Associations of the North-West Caucasus] // Briolihenologicheskie issledovanija v SSSR: Vsesojuzn. sb. -Apatity [Brio- and Lichen Study in the USSR: All-Union Comp. - Apatity], 1986.-P. 98-101. [In Russian]

    13. Krivorotov S.B. K izucheniju jekologii otdel'nyh lishajnikov i obrazuemyh imi sinuzij v fitocenozah verhnej chasti gorno-lesnogo pojasa Severo-Zapadnogo Kavkaza [On the study of the Ecology of Individual Lichens and the Synusias Formed by them in Phytocenoses of the Upper Part of the Mountain-Forest Belt of the North-West Caucasus.] // Jekologo-floristicheskie issledovanija Severo-Zapadnogo Kavkaza: Mezhvuz. sb. - Nal'chik [Ecological and Floristic Study of the North-Western Caucasus. - Nalchik], 1987.- P. 143-151. [In Russian]

    14. Krivorotov S.B. Cenoticheskie svjazi lihenosinuzij i otdel'nyh vidov lishajnikov v gornyh lesah Severo-Zapadnogo Kavkaza [Cenotic Connections of Lichen Sinusias and Individual Lichen Species in the Mountain Forests of the Northwestern Caucasus] // Geobotanika 21 veka: Mat. Vseross. nauchn. konf. - Voronezh [Geobotany of the 21st Century: Mat. All-Russ. Scientific. Conf. - Voronezh,] - 1999. - P. 86-88. [In Russian]

    15. Malevich I.I. Fauna dozhdevyh chervej Lumbricidae Severo-Zapadnogo Kavkaza i ee zoogeograficheskie osobennosti [Fauna of Earthworms Lumbricidae of the North-Western Caucasus and its Zoogeographic Features] / II. Malevich // Vtoraja nauch. konf. zool. pedag. instit. RSFSR: Tez.dokl [The Second Scientist. Conf. Zool. The pedagogue. Institute. RSFSR: Thesis.] / Krasnodar. KGPI. - Krasnodar, 1964. - P. 60-62. [In Russian]

    16. Mamayev B.M. Opredelitel 'nasekomyh po lichinkam [The Key to Insects' Larvae] / B.M. Mamayev. - Moscow: Prosv., 1972. - 400 p. [In Russian]

    17. Ramensky L.G. O nekotoryh principial'nyh polozhenijah sovremennoj geobotaniki [On Some Principal Provisions of Modern Geobotanics] / L.G. Ramensky / Botan. Journal. - 1952. - T.37. - P.181-201. [In Russian]

    18. Solyanik, G.M. Pochvy Krasnodarskogo kraja [Soil of the Krasnodar Territory] / G.M. Solyanik. - Krasnodar, 2004. -70 p. [In Russian]

    DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.008 Машаріпов Р.С.1, Кірєєв М.В.2, Коротков А.Д.3, Медведєв С.В.4

    1ORCID: 0000-0003-4162-3725, аспірант, 2ORCID: 0000-0003-3409-6293, кандидат біологічних наук, 3ORCID: 0000-0003-3527-7205, кандидат біологічних наук, 4ORCID: 0000-0003-2503-9131, академік Російської академії наук, доктор біологічних наук, Інститут мозку людини імені М.П. Бехтерева Російської академії наук ЕФЕКТИВНІСТЬ блокового дизайн У ФУНКЦІОНАЛЬНИХ Магнітно-РЕЗОНАНСНИХ

    ТОМОГРАФІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ

    анотація

    Справжня робота присвячена оцінці ефективності блокового дизайну функціонального магнітно-резонансного томографічного (фМРТ) дослідження в залежності від тривалості блоків, в яких випробовуваний перебуває в стані оперативного спокою. Показано, що тривалість блоків «спокою» дорівнює тривалості блоків експериментальних умов при наявності декількох умов і / або відносної великої тривалості блоків «умов» знижує ефективність блокового дизайну в виявленні відмінностей, пов'язаних з підвищенням нейрональної активності в експериментальних умовах у порівнянні зі станом оперативного спокою. Розрахунок оптимальної тривалості блоку «спокою» не тільки допомагає підвищити ефективність блокового дизайну, але і дозволяє скоротити загальну тривалість фМРТ-дослідження, що особливо важливо для діагностичних досліджень.

    Ключові слова: ефективність дизайну, блоковий дизайн, функціональна магнітно-резонансна томографія.

    Masharipov R.S.1, Kireev M.V.2, Korotkov A.D.3, Medvedev S.V.4

    1ORCID: 0000-0003-4162-3725, Postgraduate student, 2ORCID: 0000-0003-3409-6293, PhD in Biology,

    3ORCID: 0000-0003-3527-7205, PhD in Biology, 4ORCID: 0000-0003-2503-9131, Dr.Sci. in Biology,

    N.P. Bechtereva Institute of the Human Brain. EFFICIENCY OF BLOCK DESIGNS IN FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING

    Abstract

    In this paper we estimate the efficiency of block designs in functional magnetic resonance imaging (fMRI) depending on the duration of the rest blocks. It is shown that the equality of rest block and task block duration can reduces the efficiency of block design in detecting difference of neural activity between rest and task conditions. Estimation of the optimal rest block duration not only allows to improve the efficiency of block design, but also reduces the overall duration offMRI study, which is especially important for clinical studies.

    Key words: design efficiency, block design, functional magnetic resonance imaging.

    Блокові дизайни широко застосовуються при функціональних магнітно-резонансних томографічних (фМРТ) дослідженнях. Застосування блокового дизайну передбачає пред'явлення випробуваному однотипних стимулів з мінімальним проміжком або виконання випробуваним певної діяльності протягом певного інтервалу часу (зазвичай від 15 до 50 секунд) [1]. У структурах мозку, нейрональная активність яких пов'язана з певним експериментальним умовою, МР-сигнал, що залежить від рівня оксигенації крові (BOLD-сигнал), підвищується і виходить на плато до закінчення блоку експериментального умови (далі - блоку «умови»). Найчастіше в фМРТ-дослідженнях потрібно визначити підвищення нейрональної активності в експериментальному умови в порівнянні зі станом оперативного спокою. Для цього блоки з «умовами» поділяють паузами, під час яких випробуваний перебуває в стані оперативного спокою (далі дані проміжки часу будуть називатися блоками «спокою»).


    Ключові слова: консорции / концентр / консорт / детермінанти / DETERMINANT / ризосферу / RHIZOSPHERE / Грунтових безхребетних ЖОВТНЯ / SOIL INVERTEBRATES / CONSORTIA / CONCENTRATES / CONSORTS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити