Впервые на основе ландшафтного подхода выполнен сравнительный анализ видового разнообразия, изменений биомассы макрофитобентоса заказника «Караньский» за период с 1964 по 2016 г. Составлена ландшафтная карта подводного берегового склона, выделено три донных природных комплекса (ДПК). Основным является ДПК псефитовых отложений с доминированием Carpodesmia crinita и Treptacantha barbata (до 89.7% общей биомассы макрофитов). Для него характерны высокое флористическое разнообразие и максимальные значения биомассы макрофитобентоса. ДПК псефитовых отложений с доминированием видов C. crinita, Tr. barbata и с чередованием галечно-гравийных с битой ракушей отложений, где господствует Phyllophora crispa, характеризуется наиболее высоким флористическим разнообразием и снижением доли первых двух видов, вклад последнего вида – 14.4% общей биомассы макрофитов. ДПК псаммитовых отложений с доминированием Ph. crispa и отдельно хаотически расположенными глыбами, где преобладают Nereia filiformis и Zanardinia typus, отличается низким флористическим разнообразием, преобладанием Ph. crispa (74.3% общей биомассы макрофитов) и сохранностью многолетних видов. За более чем 50 лет в акватории заказника во всех ДПК (глубина 0.5 – 10 м) произошла перестройка и деградация растительной компоненты, что, вероятно, обусловлено усилением антропогенной деятельности в береговой зоне. В составе донной растительности исчезли Eudesme virescens, Dictyota dichotoma, Feldmania irrgularis, Dasya baillouviana, Rhodochorton purpureum, обитающие на чистых открытых участках прибрежья, появились макрофиты (Cladophora laetevirens, Ectocarpus siliculosus и C. virgatum), характерные для эвтрофных вод, в количественном отношении резко увеличилась биомасса эпифитов (с 0.1 до 42.6% общей биомассы макрофитов) и снизилась роль видов-доминантов: C. crinita, Tr. barbata (с 99.9 до 78.6%) и Ph. crispa (с 52.9 до 14.4% общей биомассы макрофитов). Создание заказ- ника «Караньский» способствовало сохранению и частичному восстановлению уникального природного резервата морской флоры и донной растительности, что подтверждается увеличением флористического разнообразия водорослей-индикаторов чистых вод и возрастанием доли краснокнижных видов.

В полупустыне Северного Прикаспия проведен анализ данных погодных условий и мониторинга развития растительных экосистем за 70-летний период. Выявлено постепенное повышение средней температуры воздуха за гидрологический год на 2.73ºС (0.039ºС/г). До 2000-х гг. ее приращение обеспечивалось за счет потепления холодного периода года, после – теплого периода. Обнаружено повышение количества ежегодных атмосферных осадков в весенне-летний период, главным образом в 1978 – 1995 гг. за счет выпадения в апреле – июне. Динамика коэффициента увлажнения позволяет выделить три периода. Первый период (1951 – 1977 гг.) отличается незначительными колебаниями около среднего значения (0.30), второй период характеризуется хорошим увлажнением (1978 – 1994 гг.), третий период, наоборот, – сильной засушливостью (1995 – 2020 гг.). Эти изменения климата привели к существенной трансформации механизмов формирования снежного покрова, поверхностного стока весенних талых вод и уровня грунтовых вод. Несмотря на такие флуктуации природных условий, ежегодная продуктивность целинной растительности остается в динамически равновесном состоянии, изменяясь во времени волнообразно, без внедрения чужеродных видов. Защитное лесоразведение не имеет шансов на устойчивое развитие из-за потепления зимних месяцев к 2000 г., которое исключило на длительный срок дополнительное увлажнение лесных культур за счет отсутствия снегонакопления и поверхностного притока весенних талых вод. Усыхание древостоев усилилось из-за повторяющихся ежегодно летних атмосферных засух. Производство сельскохозяйственных зерновых культур было прекращено с середины 1990-х гг. вследствие ежегодной их гибели, также из-за засушливости вегетационных сезонов. Потепление климата последних двух десятилетий все более приближает ландшафт равнинной полупустынной территории Северного Прикаспия к исконному целинному состоянию без сельскохозяйственных полей и лесных насаждений. Население региона вынужденно переходит к издревле существовавшему здесь экстенсивному животноводству.

Оценивали ширину биотопической ниши у палеарктических видов Arvicolinae в локальном (α-ниша) и глобальном (весь ареал, γ-ниша) масштабах с использованием данных о встречаемости видов и параметров окружающей среды (климат, топография и растительность). Использовали первые две основные компоненты переменных среды с центральным сглаживанием плотностей точек встречаемости видов. Для α-ниши это был набор случайных точек внутри ареала в серии буферов увеличивающегося размера вокруг этих точек. В каждом буфере рассчитывали перекрытие между распределением значений среды для сглаженных плотностей точек встречаемости видов и распределением значений среды в фоновой среде. Ширину α-ниши рассчитывали как наклон линейной регрессии ширины ниши для буферов разного размера на ln площади этих буферов с пересечением координатных осей в точках нулевых значений. Ширина γ-ниши рассчитывалась как перекрытие между распределением значений среды для сглаженных по ядру плотностей встречаемости видов по всему ареалу и распределением значений в фоновой среде, а также аппроксимировалось линейной регрессией средней α-ниши вида. Показано, что размер ареала в значительной степени связан с шириной α- и γ-ниш. Ширина γ-ниши положительно коррелировала с шириной α-ниши. Наконец, различия между значениями ширины γ-ниши, которые были непосредственно оценены и экстраполированы из значений ширины α-ниши (Δ), положительно коррелировали с размером ареалов. Таким образом, можно сделать вывод, что более широкие ареалы имеют виды с более широкими пространственными нишами. При этом оценки ширины γ-ниши увеличиваются с увеличением размера ареала не за счет параллельного увеличения экологического разнообразия (пространственная автокорреляция в среде).

В ходе долговременных исследований фенологии нерестовых миграций бесхвостых амфибий, начатых в 2009 г. в долине р. Медведица (окрестности с. Урицкое, Лысогорский район, Саратовская область), весной 2020 г. зарегистрировано аномально раннее окончание периода зимовки у жерлянки краснобрюхой (Bombina bombina) – 13 марта. Аномалия составила более месяца по отношении к среднемноголетней дате прихода этого вида на нерестилища (18 апреля). Температура воды на мелководье нерестового водоёма в этот день до глубины 0.1 м составляла 10.2°С, на глубине 0.5 м – 4.8°С и не имела значимых отличий от средних значений, характерных для этой фазы годового цикла B. bombina в смежных популяциях. Обсуждено возможное значение этой аномалии для репродукции локальных популяций B. bombina.

Рассматривается факт заселения желной (Dryocopus martius L.) Дьяковского (Салтовского) лесного массива, занимающего больше 18000 га на Приерусланских песках в саратовском и волгоградском Заволжье. Этот лесной массив расположен в 25 км от полупустыни Прикаспийской низменности. Желна, по нашим данным, появилась в Дьяковском лесу зимой 2011 – 2012 гг. после обширного пожара, произошедшего очень жарким летом 2010 г. Масса погибших на корню деревьев привела к вспышке развития ксилофагов, что, скорее всего, привело к возникновению оседлой популяции желны в Дьяковском лесу. В течение 10 лет нами проводятся наблюдения за названной популяцией. При помощи маршрутного метода определены параметры ее плотности в зимний период, выявлена часть гнездовых участков, что подтверждает круглогодичное обитание и размножение желны в Дьяковском лесу. Наши наблюдения за расселением желны в Заволжье согласуются с данными авторов, установивших появление этого вида на Нижней Волге в Волго-Ахтубинской пойме. По всей вероятности, расселение желны в Заволжье имеет связь как с изменением структуры местообитаний, с увеличением численности этого вида в основной части ареала, так и с другими факторами, приведенными нами в этой работе. По современным представлениям, расположение ареалов определяется «климатическим пространством», которое потенциально пригодно для расселения конкретного вида. Другие взаимодействующие с климатом факторы определяют фактическое освоение видом территории этого пространства. Подобные факты изменения границ ареалов отдельных видов в результате изменения климата и связанных с ним факторов имеют широкое распространение в мире.