Состав фундамента: Пропорции компонентов бетонной смеси для фундамента
пропорции раствора 1 куба с песком, какое соотношение цемента с водой, сколько
Бетон – это сложный раствор, для приготовления которого используют несколько ингредиентов. Во время застывания бетона он формирует монолит. Такое изделие может похвастаться высокими показателями прочности, благодаря чему бетон активно используют при возведении различных видов основания, таких как: монолитный ленточный, столбчатые, свайно-ленточные и свайной. Состав для приготовления раствора практически одинаков, меняется лишь пропорция составляющих. Для приготовления бетона используются такие ингредиенты, как песок, вода, гравий и цемент.
Цемент
При индивидуальном возведении задействуют обычный портландцемент самыми востребованными можно считать марки М300, М400 и М500. Покупать этот строительный материал необходимо непосредственно перед заливкой. В противном случае длительное хранение продукта приведет к снижению его прочностных показателей. Каждый полгода хранения понижают марку материала на четверть.
Вода
Приготовит раствор для заливки фундамента невозможно без такого оставляющего как вода. Благодаря ей удается добиться правильного состояния цемента, но применять в этом случае необходимо только очищенную жидкость.
Где и при каких условиях используется бетон класса в15 указано в данной статье.
Объем воды, которого будет достаточно для получения необходимой консистенции, определяется с учетом марки цента, а также коэффициента водоцементного отношения. Именно последний показатель позволяет определить количество жидкости на единицу цемента. Отыскать коэффициент можно в интернете. Для каждого бетона он свой:
- М250 (М300) – коэффициент водоцементного отношения составляет 0,5. Таким образом, на 1 кг связующего компоненты приходится 0,5 л воды.
- При задействовании цемента М400 вам нужно будет добавлять воду в количестве 0,56 л.
На основании этого можно выделить следующую закономерность: чем выше марка бетона, тем меньшее количество воды понадобиться. Но при этом, чем выше марка применяемого цемента, тем в больших объемах нужно будет применять жидкость. Именно это следует учитывать при соблюдении пропорций цементных растворов.
Бетон класса в25 характеристики строительного материала указаны в данной статье.
На видео – состав и пропорции бетона для фундамента:
График набора прочности бетона указан в данной статье.
Песок
Приготовить бетона для обустройства фундамента невозможно без такого компоненты, как песок.
Поимо этого, в роли заполнителя не стоит задействовать мелкий песок. Минимальный размер песчинок может достигать 2,5 мм. При возведении оснований лучше всего применять речной песок, ведь морской слишком дорого стоит, а карьерный необходимо дополнительно очищать.
Массовая доля заполнителя определяется с учетом марки бетона и используемого цемента. Чем выше марка бетона, тем меньше доля заполнителя. Но если задействовать высокие марки цемента, то доля песка может быть повышена. Для получения легких растворов соотношение цемент-песок может достигать 1:5,7.
Какой бетон для отмостки можно использовать указано в данной статье.
Щебень
Этот компонент выступает в качестве заполнителя. При приготовлении бетона для фундамента необходимо задействовать щебень, размер фракций у которого имеет средние значение 10-150 мм.
Массовая доля наполнителя может варьироваться по отношению к связующему компоненту от 7 до 4,8. Если состав для получения бетона был подобран вено, то вы гарантировано сможет обеспечить все необходимые свойства конструкции, а это уже является гарантией долговечности строящегося объекта.
Как прогревают бетон в зимнее время можно узнать из данной стать.
Для ленточного основания
Перед тем как перейти к приготовлению раствора, необходимо произвести расчет и понять, какое количество бетона понадобиться для возведения ленточного фундамента. Для этих целей ведутся вычислительные операции по объему бетона. Каждую линию основания лучше подсчитать отдельно, а уже потом методом сложения получить необходимый результат. Например, лента основания будет иметь такие габариты: длина – 10 м, высота – 1 м, ширина – 0,5 м. в результате на одну ленту основания вам понадобиться 5 м3 бетона.
О том сколько цемента на 1 куб бетона необходимо можно прочесть в данной статье.
На видео – пропорции и состав бетона для фундамента:
Мелкозернистый бетон состав и другие технические данные можно подчеркнуть для себя в данной статье.
Для правильного приготовления раствора стоит четко выдержать пропорцию всех ингредиентов. Если этого не сделать, то получить качественный раствор у вас не поучится. Когда нужна смесь с высокими показателями прочности, то необходимо купить цемент М500. Для заливки ленточного основания задействуют бетон, в котором цемент и песок имеют соотношение 1:2, а количество щебня равняется четырем частям.
Свайный фундамент
Для заливки такого основания вам нужно будет задействовать бетон М300. Если процесс заливки осуществляется на сухой почве, то необходимо применять такие пропорции:
- Цемент: известь: песок 1:1:8.
- Цемент: песок 1:6.
Когда процесс обустройства свайного основания происходит на влажной почве, то необходимо приготовить следующую смесь: цемент: песок 1:4,5. Для мокрой почвы не целесообразно применять раствор, в котором содержится известь.
Монолитный
Для получения такого фундамента необходимо придерживаться следующих пропорций: цемент: песок: гравий= 1:3:5. Вначале происходит соединение всех сухих ингредиентов, а уже после можно добавлять воду. В результате нужно получить однородную густую массу. В этом деле важно не перестараться, иначе избыток воды приведет к снижению прочности. Использовать приготовленный состав необходимо в течение 2 часов после замешивания.
Столбчатый (пропорции в ведрах)
Когда требуется возводить каркасные дома, то строитель применяют столбчатые основания. Здесь нет необходимости применять бетон высокой прочности. Поэтому для приготовления раствора можно задействовать М200. Чтобы получить такой бетон вам понадобиться цемент М500, песок, щебень и вода. Так в данном случае процесс приготовления осуществляется с учетом пропорции в ведрах, то все компоненты будут указаны в кг. Чтобы выложить 1 м3 бетона, необходимо подготовить ингредиенты в следующей пропорции:
- цемент – 300 или 350 кг;
- щебень – 1100-1200 кг;
- песок – 600-700 кг;
- 150-180 литров воды.
Процесс приготовления
Если осуществляется строительство малых сооружения, то процесс замешивания раствора может осуществляться вручную. Для этого стоит подготовить металлическую емкость. Строительство крупных объектов невозможно выполнить без бетономешалки. В этом случае очень важно, чтобы в составе раствора отсутствовали ненужные добавки.
Сколько весит 1 куб бетона можно узнать прочитав статью.
Вначале нужно соединить сухие компоненты. Когда удалось получить однородную массу, то можно добавлять воду. Результатом проделанных работ становится однородная и густая масса. Если вода была добавлена в увеличенном количестве, то прочностные показатели раствора будут снижены.
На видео – состав бетона для фундамента:
О том сколько сохнет жидкое стекло на бетоне указано в статье.
Когда раствор был приготовлен, его заливают на протяжении 2 часов, при этом осторожно разравнивая по всей площади. Необходимую твердость бетон получит через месяц. Но интенсивные изменения наблюдаются уже через неделю.
Лучше всего осуществлять заливку в теплое время, так как можно будет предохранить себя от большого количества проблем, а точнее: замерзания жидкости, прежде чем затвердеет цемент.
Когда фундамент был залит, его необходимо прикрыть защитной пленкой, чтобы избежать попадания осадков на него. Кроме этого, проверят сухость основания во время жаркой погоды, а также при необходимости обрабатывайте бетон водой. В таком случае вы сможете избежать образования трещин.
Сколько щебня в 1 кубе бетона помещается можно узнать из данной статьи.
Возведение фундамент – это очень важный процесс, ведь именно от качества этого элемента будут зависеть эксплуатационные характеристики всей конструкции. Чтобы фундамент получился прочным и долговечным, необходимо правильно подбирать все составляющие и обязательно соблюдать их пропорцию.
1 кг цемента 2,8 кг песка 4,8 кг щебня
От качества цемента зависят эксплуатационные характеристики фундамента. Состав бетона для фундамента, пропорция, соотношение с песком и гравием — важные факторы для приготовления добротного материала. Соблюдая правила замешивания и придерживаясь определенной схемы работы, можно получить отличную конструкцию, которая прослужит многие годы.
Известные разновидности
Пропорции бетона для фундамента составляют в зависимости от размеров и предназначения постройки, для которой делают основание. Так, марка цемента М300 (стандарт) необходима для сооружения обычного одноэтажного частного дома из кирпича. Раствор М400 предназначен для возведения тех же частных домов, только из 2 этажей, для легких хозяйственных сооружений (сарай или курятник). Бетон М700 нужен для многоэтажных квартирных домов и прочих крупных строительных объектов.
Выбор марки цемента зависит от типа основания. Монолитная конструкция — цельная заливка площади под домом. Она будет подвергаться самым сильным нагрузкам, поэтому такой фундамент требует высококачественного раствора , не ниже марки М400.
Ленточный тип основания, который устанавливают под несущими стенами, предусматривает раствор не столь высокого качества — М250 или М300. Те же марки будут оптимальными для фундамента под столбы. Если строительство ведется во влажной климатической зоне, марку цемента необходимо увеличить на 100.
Компоненты для бетона
Стандартные компоненты для приготовления бетона : песок и щебень в качестве наполнения и сам цемент для связывания наполнителя. Для раствора , как правило, используют речной песок. Он крупный, в нем отсутствует глина, в отличие от овражного типа. Кроме того, речной песок всегда очищают от остатков ила для повышения прочности. Перед тем как делать раствор , данный материал должен быть максимально сухим. Если в песке присутствует влага, можно убавить количество воды в растворе .
Для приготовления бетона необходим щебень или гравий (на выбор). Первый должен быть крупным, второй — мелким. Подходящий размер для обоих материалов — 40-60 мм.
Существует 3 вида цемента:
- пуццолановый портландцемент;
- шлакопортландцемент;
- портландцемент.
Последний тип всегда используется для закладки основы. При выборе подходящего цемента стоит обратить внимание на его консистенцию: качественный материал будет рассыпаться словно пыль, не оставляя при этом комков. Настоятельно не рекомендуется хранить упаковки с цементом более 2 недель, особенно на открытом воздухе. В противном случае в процессе строительства бетон будет рассыпаться.
Пропорции и рецепты бетонного раствора
В среднем для закладки бетона понадобятся 1,18 т щебня, 780 кг речного песка, 492 кг цемента и 206 л воды. Если песок слегка влажный, можно уменьшить количество воды до 180 л.
Пропорция для бетона (для фундамента) марки М100 включает в себя:
- 1 кг цемента;
- 4,6 кг очищенного речного песка;
- 4,8 кг щебня/гравия.
Рецепт раствора в пропорциональном соотношении марки М200 следующий:
- 1 кг цемента;
- 2,8 кг очищенного речного песка;
- 4,8 кг щебня/гравия.
Пропорциональное соотношение цементного раствора марки М400 таково:
- 1 кг цемента;
- 1,2 кг очищенного речного песка;
- 2,7 кг щебня/гравия.
Пропорция для бетона (для фундамента) марки М500 имеет следующие цифры:
- 1 кг цемента;
- 2,4 кг песка;
- 4,3 кг щебня/гравия.
Для того чтобы легче отмерять пропорции приведенных выше материалов, специалисты рекомендуют пользоваться обычным ведром объемом в 10 л. В такой таре могут поместиться: 15 кг цемента, 17,5 кг гравия и 19 кг песка. Как правило, вес разнится в зависимости от диаметра фракции двух последних компонентов. Так что для надежности лучше взвесить ведра.
Приготовление раствора и заливка фундамента
После того как будет разобран состав бетона для фундамента, пропорции будут рассчитаны, можно приступать к заливке базиса для строения. Изготовить раствор можно своими руками при помощи бетономешалки, в обычном металлическом тазе, корыте или даже в деревянном ящике. Компоненты, согласно вышеприведенным расчетам, нужно перемешивать до получения однородной массы.
Когда раствор будет готов, его нужно залить в утрамбованную траншею глубиной 0,5-1 м. Причем процесс заливки необходимо осуществить в течение 2 часов с момента приготовления смеси. Густота должна соответствовать обозначенной марке, поэтому не стоит добавлять в бетон лишнее количество воды.
Процесс заливки состоит из нескольких этапов. Сначала заливка осуществляется послойно. Если траншея в высоту имеет 1 м, надо наполнять четверть метра в 4 слоя. Через 12 часов смесь затвердеет.
Каждый новый слой нужно утрамбовывать при помощи вибратора. В случае его отсутствия подойдет проверенный молоток, которым нужно слегка обстукивать поверхность. Финальный штрих в заливке раствора — сглаживание. Как правило, для этого предназначен алюминиевый инструмент с рукояткой, но подойдет и обыкновенная доска.
Раствор всегда заливают в теплый сезон при температуре не ниже 0° C. При холодной погоде вода не будет соединяться с ингредиентами цементной смеси, а получившийся лед впоследствии будет крошить бетон. При 20° C раствор сцепится меньше чем за 1 месяц. Специальные растворы для замешивания в зимний сезон стоят очень дорого, к тому же их трудно раздобыть.
Какой бетон использовать для фундамента: марки бетона и их свойства | ПКФ «Тибет»
Соблюдение пропорций бетона для фундамента обеспечит строительной конструкции прочность и долговечность. И наоборот – несоблюдение состава может привести к возникновению дефектов. Последствия проявляются в виде трещин, образующихся на стенах, и даже в виде полного обрушения зданий. Пропорции бетона для фундамента известны каждому строителю. После прочтения данного материала вы получите подробную информацию по составу бетонной смеси.
Соблюдение пропорций бетона для фундамента обеспечит строительной конструкции прочность и долговечность. И наоборот – несоблюдение состава может привести к возникновению дефектов. Последствия проявляются в виде трещин, образующихся на стенах, и даже в виде полного обрушения зданий. Пропорции бетона для фундамента известны каждому строителю. После прочтения данного материала вы получите подробную информацию по составу бетонной смеси.
Марки бетона и их свойства
Давайте определимся с маркой бетона для фундамента. Марка М100 подходит разве что для некапитальных построек – это могут быть лёгкие каркасные домовладения, небольшие дачные домики из дерева, хозяйственные и подсобные постройки, не создающие особой нагрузки в силу низкой массы. Этот бетон не отличается особой прочностью и относится к лёгким. Похожими свойствами обладает бетон М150 – он используется для заливки ленточных фундаментов для некапитального жилья. К тому же он боится грунтовых вод, разрушаясь под их воздействием. Для серьёзного здания, пусть и небольшого, он не подходит.
Для объектов малоэтажного строительство используется бетон М200. Если вы не знаете, какой бетон нужен для фундамента небольшого частного дома, смело выбирайте эту марку. Он подходит:
-
для частных домовладений;
-
небольших коммерческих построек;
-
для каркасно-щитовых построек;
-
для возведения хозяйственных построек.
Этот бетон обладает высоким уровнем прочности, но грунтовых вод он боится.
Для постройки домовладений высотой до трёх этажей применяются марки М250 и М300. Они обладают схожими характеристиками, работают на сложных грунтах, используются для изготовления монолитных перекрытий – в последнем случае к использованию рекомендован бетон М300. Оба вида бетона отличаются стойкостью к грунтовым водам, что позволяет применять их на частично обводнённых грунтах.
Самыми прочными и выносливыми являются марки М350 и М400. Последняя марка может использоваться для создания фундаментов под высотные дома, не говоря уже о частных домовладениях и больших коммерческих построек. Также они применяются при возведении монолитных конструкций, на основе которых часто строят магазины, торговые центры, промышленные здания и многое другое. Обе марки обладают стойкостью к воздействию грунтовых вод, работаю на любых типах грунтов, проявляют морозостойкость. Это идеальные марки бетона для создания фундаментов.
Какой бетон нужен для фундамента
Бетон для заливки фундамента выбирается исходя из следующих факторов:
-
назначение здания – если это хозпостройка, можно сэкономить средства и взять слабый бетона марки М200. Для магазинов, офисных и производственных зданий рекомендуется М400;
-
высотность здания – для построек высотой более трёх этажей рекомендовано использование марок М250 и М300;
-
тип грунта – очень важный фактор, так как при близости грунтовых вод разрешается использовать только особо стойкие марки бетона, такие как М350 и М400;
-
тип фундамента – для ленточных фундаментов используются слабые марки бетона;
-
наличие подвалов – ещё один фактор, определяющий выбор бетона.
Также от бетона может понадобиться морозостойкость, что зависит от климата.
Состав бетона для фундамента
Давайте посмотрим, как рассчитать бетон на фундамент. Так как с выбором мы уже определились, осталось разобраться с пропорциями – они понадобятся при самостоятельном замешивании раствора:
- М100 – 1 часть цемента, 4.1 частей песка и 6.1 части щебня;
- М150 – 1 часть цемента, 3.2 части песка и 5.0 частей щебня;
- М200– 1 часть цемента, 2.5 части песка и 4.2 части щебня;
- М250 – 1 часть цемента, 1.9 частей песка и 3.4 части щебня;
- М300 – 1 часть цемента, 1.7 части песка и 3.2 части щебня;
- М400 – 1 часть цемента, 1.1 части песка и 2.4 части щебня.
Зная эти пропорции, можно смело замешать бетон подходящей марки и залить прочный фундамент.
Теперь вы знаете, какой бетон использовать для фундамента. Его можно сделать самому, на основании вышеприведённых пропорций. Чем выше марка бетона, тем меньше в нём содержание наполнителей и выше процент содержания связывающего вещества – цемента. Например, по вышеперечисленным пропорциям из 50 кг цемента получаются 0,231 куб. м бетона марки М100 или 0,092 куб. м бетона марки М400.
Для оперативного строительства зданий заказывается уже готовый бетон. Купить бетон в Волгограде, Волжском и Волгоградской области можно в ПКФ «Тибет» . Позвоните по указанному на сайте телефону, и мы оперативно доставим бетон нужной марки и в нужном количестве на вашу строительную площадку. Также возможна аренда бетононасоса для выполнения монолитных работ на строящемся объекте.
Как сделать бетон для фундамента своими руками
В частном строительстве обычно фундамент заливают самостоятельно, не заказывая килотонны бетона в миксере. Потому что привозной бетон обходится значительно дороже, учитывая небольшие объемы. Если, например, лить ленточный фундамент под гараж или кладочный забор, затраты на миксер не оправдаются никоим образом. Поэтому в таких случаях готовят бетон собственноручной лопатой в удобном, милом сердцу корыте. Если, конечно, знают пропорции и технологии…
Состав и материалитет
Бетон – это не раствор для кладки, поэтому нужно обязательно брать в расчет наличие заполнителя. В состав непременно будут входить щебень либо иной дробленый материал, мелкий бой красного кирпича, гравий. Соотношение материалов берется в зависимости от предназначения и необходимой марки бетона. Чем больше неровностей на поверхности заполнителя, тем лучше его коэффициент сцепляемости. Окатыши (речной гравий) для приготовления бетона не подойдут!
Песок лучше брать среднезернистый, добываемый в карьерах, а не намываемый по берегам рек. Речной песок, помимо того, что имеет мелкую фракцию, еще и содержит большой процент глинистых частиц, что для качественного бетона является аспектом, ухудшающим показатели.
Щебень либо другой вид заполнителя оптимально выбирать фракцией 5-20 для заливки опалубки или 20-40 для заливки фундамента «по грунту».
Легкие бетоны (имеющие в составе минимум гравия, гранитного или другого тяжелого щебня) для залива фундамента не годятся. То же относится и к кладочному раствору, приготовляемому по технологии совсем без заполнителей.
Стандартный коэффициент соотношения цемент/песок/щебень для бетона марки М200 и цемента марки М400 – 1 / 2,8 / 4,8 (пропорции указаны по массе, а не по объему). Для приготовления из той же марки цемента бетона М250 потребуется смешивать раствор в пропорциях по массе 1 /2,1 / 3,9. Для приготовления бетона М300 смешивайте компоненты в пропорции 1 / 1,9 / 3,7.
Обратите внимание на способ смешивания! Это не кладочный раствор, и перемешать все составляющие до добавления воды будет очень проблематично, если только у вас в детстве не было достойного прозвища «экскаватор». Поэтому перемешайте сначала песок и цемент, как на обычный раствор, а замет понемногу добавляйте воду и щебень, добиваясь в конечном результате требуемой консистенции. Нужно отметить, что для залива ленточного фундамента без опалубки, «в земле» до уровня верхнего слоя грунта всегда готовится более жидкая консистенция.
Итак, вам потребуются материалы:
цемент марки М400 или М500;
песок речной или карьерный;
заполнитель;
вода;
добавки, отвердители, присадки, размягчители и прочие – только при последующем использовании приготавливаемого бетона в нестандартных условиях (повышенная влажность, постоянные дожди, температура воздуха менее +5℃, необходимость быстро нагрузить свежезалитый фундамент и другие обстоятельства).
Приготовьте инструменты:
электрическую или ручную бетономешалку;
большую емкость (корыто) для ручного размешивания;
10-12-литровое ведро для транспортировки компонентов, воды;
совковую лопату;
достаточно вместительно сито для просеивания песка от засорителей. «Кустари» часто пользуются металлической сеткой от старой пружинной кровати, поставленной под углом 45° и выше.
Стоит заметить, что приобретение бетономешалки для разового применения тоже нерентабельно, как и в случае заказа миксера с готовым бетоном для малых объемов строительства. Фундамент для обычного гаража гораздо дешевле будет готовить «дедовским» способом, размешивая составляющие в корыте. По времени это займет ненамного больше. Проверено временем и миллиардами частных застройщиков.
Строительные технологии, используемые в быту, предусматривают формирование бетонного раствора непосредственно на строительной площадке. Изготовить бетон для фундамента своими руками не представляется особо сложной задачей.
Чаще всего бытовые строительные работы выполняются именно в применением бетонных растворов самостоятельного изготовления. Формирование бетонной смеси надлежащего качества предусматривает наличие следующих компонентов: заполнителя, цемент, известь, добавки, вода.
Заполнитель бетона
Изготовление раствора для строительных целей чаще всего предусматривает использование песка или щебня мелкой фракции. Также возможно применение крупного щебня или гравия. Приготовление раствора для штукатурки или кладочных работ производится с использованием мелкого песка. Штукатурка со специальной, не гладкой фактурой, может быть изготовлена из более крупного песка.
Как правило, предлагаемый производителями песок бывает речного или овражного происхождения. Первый считается среднезернистым. Стоимость его высока, но и качество соответствует. Второй тип песка может быть и мелкозернистым, однако присутствие в его составе примесей и глинистых частиц делает его не лучшим выбором при изготовлении хорошего бетона, но строительные растворы могут быть изготовлены и с таким материалом.
Изготовление легкого бетонного раствора высокого качества предусматривает использование в качестве наполнителя исключительно песка. Гравий и щебень применяются для изготовления более прочного бетона.
Оптимальным вариантом считается сочетание смеси щебня разных фракций, такой состав способствует образованию минимального количества пустот. Всевозможные загрязняющие элементы, как почва, стекло, торф и растения недопустимы в составе раствора.
Цемент – характеристики
Такое общепринятое название имеют вещества порошкообразной фактуры, изготовленные на базе глинистых и известковых пород с использованием различных добавок к ним.
Наиболее применимым является портландцемент. Такой вид материала содержит большое количество силикатов кальция. Существует два типа такого вещества:
- 1 тип – содержание добавок не превышает 5%;
- 2 тип – добавки достигают 35% в составе.
Отечественный цемент маркируется буквой Д, для обозначения наличия и количества добавок в его составе. К примеру, надпись на упаковке ПЦ 300-Д20 сообщает покупателю о наличии 20% добавок в составе этого изделия.
Покупая цемент, следует проверить наличие надлежащей маркировки на упаковке, а также проконтролировать отсутствие влаги в самой упаковке.
Как правило, это можно понять по внешнему виду или просто прощупать руками. Залежавшийся цемент не лучшее приобретение для строительных ремонтных либо работ.
Известь – зачем она?
Улучшить свойства раствора и обеспечить его качественную укладку может известь. Раньше требовалось ее «гасить» перед добавлением в раствор. Теперь же в продаже доступна гашеная известь (пушонка), фасованная в мешках. Применять можно как сухую смесь, так и известковое тесто на основе воды. Добавляется известь для изготовления штукатурки или кладочных растворов.
Работая с известковыми растворами, необходимо соблюдать технику безопасности:
- носить защитные перчатки и избегать попадания извести на кожу или в глаза. Этот состав имеет сильные разъедающие свойства. При попадании промойте водой.
Добавки – нюансы применения
Для улучшения или е свойств раствора из цемента в его состав входят дополнительные добавки.
- Пластификаторы. Позволяют улучшить текучие свойства бетона. Применение таких веществ позволяет создавать бетонные конструкции самых различных форм и в целом улучшает укладочные свойства бетона.
- Суперпластификаторы или разжижающие добавки способствуют уменьшению воды в составе раствора. Также подобные элементы делают бетонную конструкцию морозоустойчивой и водонепроницаемой;
- добавки, способствующие быстрому затвердению;
- добавки, позволяющие производить работы с бетоном при температурах от -10 до +35 градусов;
- Аэрирующие или воздухововлекающие компоненты. Служат для повышения устойчивости к морозу и уменьшают содержание влаги в готовом изделии;
Купить добавки можно в строительном магазине, проверяя наличие информации о дозировке на упаковке. Продаются они уже в готовом жидком виде, добавление их в раствор не должно превышать 2% от общей массы.
В некоторых случаях добавки можно изготовить самостоятельно. К примеру, распространено изготовление пластификаторов из мыла или мыльных растворов.
Соблюдение дозировки при использовании подобных веществ имеет ключевое значение, нарушение пропорция может привести к понижению качества раствора.
И, конечно же, вода для бетонной смеси
Выбор воды для приготовления смеси бетона должен выполняться в соответствии с ГОСТ. Требования к воде включают отсутствие сторонник примесей, сахаров, масел или кислот.
Рекомендуется не применять воду из сомнительных источников, типа озера или реки, а брать жидкость, пригодную для питья. Если все же планируется использование воды из водоема, то лучше проверить ее пригодность в условиях специальной лаборатории.
Пропорции и состав раствора
Такие параметры, как состав бетонной смеси и пропорции используемых компонентов, зависят от назначения данного раствора. Изготавливая бетон для фундамента своими руками, лучше взять бетон высокой плотности, который обладает достаточной прочностью.
- Изготовление таких элементов, как основание для ограждения может выполняться из бетона более легкой марки. Лучше, если бетон для самостоятельного изготовления смеси будет соответствовать маркам М300 или М400.
- Пропорции компонентов, необходимых для изготовления качественного раствора: 1 часть цемента, 3 части песка и 5 частей щебня. Вес добавляемой воды должен быть вдвое меньше веса сухой смеси
- Компоненты можно добавлять в процессе смешивания. При формировании раствора слишком густой консистенции можно добавить воды.
- Использование влажного песка предусматривает меньшее количество добавляемой жидкости.
- Консистенция раствора должна быть такой, чтобы смешивание его лопатой не выполнялось с излишними усилиями.
- Работы с бетоном, выполняемые в условиях отрицательной температуры, должны проводиться с подогревом самого материала и воды. Если это условие не выполнить, то возможно преждевременное застывание смеси и, как результат, нарушение технологии строительства.
- Смешивание компонентов лучше производить в покупной бетономешалке, но также возможно применение самодельных устройств.
Выполнение рекомендаций по изготовлению бетона способствует улучшению качества выполняемых работ. Правильный выбора марки материала, компонентов и добавок позволит создать раствор, оптимальный для реализации каждой конкретной задачи.
Обязательно соблюдение техники безопасности в процессе работы, а также применение качественных инструментов и устройств.
Пропорции бетона для фундамента в вёдрах
Пропорции бетона для фундамента ведрамиСуществует насколько технологий изготовления фундаментного основания для индивидуального жилого домостроения. В последнее время большой популярностью пользуются различные новаторские способы, например установка винтовых свай. Однако по-прежнему очень широко распространено формированное фундаментной основы из бетона. При этом для создания бетонного фундамента могут использоваться как готовые бетонные отливки, например блоки ФБС, так и самостоятельно изготавливаемые конструкции.
Типы бетонных фундаментов
Для легких строений вполне подойдет столбчатый фундамент из бетона. Для его изготовления вам придется согласно разметки выкопать в земле несколько ям. В качестве опалубки для заливки бетона в таком случае можно использовать свернутый в трубку рубероид, а внутри рубероидного цилиндра разместить металлический армирующий каркас. Такие столбы располагаются под несущими стенами с определенной частотой.
К тому же, внутри такого фундамента очень проблематично построить подвальное или цокольное помещение, что приведет к нерациональному использованию площади. Также столбчатый фундамент требует основательной теплоизоляции пола дома.
Чтобы создать более основательную, капитальную постройку необходимо сформировать либо ленточный, либо комбинированный ленточно-столбчатый фундамент.
Схема столбчатого фундаментаПри такой конструкции ноги-опоры фундамента уходят в грунт ниже линии его промерзания, предотвращая подвижку и деформацию сооружения при замерзании или оттаивании грунта. Нижняя часть сплошной бетонной ленты может находиться на том уровне, где вы планируете создать пол подвала или цоколя. Объем цокольного или подвального помещения будет замкнут по контуру со всех сторон, что позволит создать в нем комфортные условия как минимум для ведения хозяйственной деятельности. Для этого по периметру ленточного фундамента проводятся работы по тепло- и гидроизоляции.
Такой фундамент отливается, как правило, в деревянную опалубку, а изнутри усиливается пространственной конструкцией из металлических прутьев, которая позволит бетонной отливке выдерживать нагрузки по всем направлениям, а не только на сжатие, как чистый бетон.
Стоит отметить, что комбинированный ленточно-столбчатый фундамент обойдется вам дешевле, чем полноценный ленточный фундамент, заглубляемый в грунт ниже уровня его промерзания. Таким образом, он сочетает в себе все плюсы ленточного и столбчатого бетонных фундаментов.
Заливаться фундаменты могут с использованием готовой смеси, приобретаемой на промышленных предприятиях, но в ряде случаев бетонный раствор целесообразно изготовить самостоятельно. Такой подход обойдется дешевле, чем поставка готовой продукции, что немаловажно в условиях бюджетного строительства.
Состав фундаментного бетона
Если вы решите замешивать бетонный раствор для фундаментной опоры самостоятельно, то вам необходимо уяснить, что же такое бетон и какие характеристики вы от него желаете получить.
Таблица пропорций компонентов бетона при использовании марки бетона М400Бетонный раствор представляет собой сочетание связующего вещества (как правило – цемента), наполнителя (чистого строительного песка, щебеночного камня или их комбинации), различных присадок, придающих будущей бетонной отливке определенные свойства (например влаго и морозостойкость). Все это разбавляется водой в определенных пропорциях. Состав бетона известен с древнейших времен, но в него постоянно вносятся усовершенствования, повышающие его строительные качества.
Каждая составляющая часть бетонного раствора отвечает за итоговые качества бетона. В зависимости от того, в каких пропорциях вы замешаете бетонный раствор – вы получите итоговое качество бетонного основания. Подгонять итоговые характеристики, а, следовательно и пропорции необходимо под готовые условия – то, для чего и где вы строите бетонный фундамент.
Необходимые свойства бетонных фундаментов
Бетонные фундаменты имеют разные характеристики, которые определяются пропорциями и качеством исходных составляющих материалов.
Необходимая прочность бетонного фундамента
Самым главным свойством бетонного фундамента является его прочность. Под этим качеством подразумевается способность бетонной отливки выдерживать нагрузки на сжатие. Измеряется эта характеристика в килограммах на квадратный сантиметр.
Для того, чтобы понять, какую прочность бетона вам необходимо иметь в готовой отливке – необходимо вычислить нагрузку, которую ваше строение будет оказывать на фундамент. Для этого суммируется вес строительных конструкций и коммуникаций, полезная нагрузка и возможная нагрузка от климатических условий: снег и ветер. Полученную сумму разделите на площадь основания.
Итоговая прочность бетона должна быть больше, чем планируемая максимальная нагрузка. Прочность бетона обозначается в его марке или в его классе. По сути это одна и та же характеристика, только измеренная по различным методикам. Марка бетона практически точно обозначает предельно допустимую нагрузку на бетонную отливку, измеренную в кг/см2.
Таблица прочности бетонаТаким образом, исходя из планируемой нагрузки вы должны замешать бетонный раствор. Необходимые пропорции в приведенных таблицах указаны в долях. Таким образом вы сможете самостоятельно изготовить бетонный раствор, формируя его любыми доступными мерами объема и веса, хоть ведрами, хоть самосвалами.
Таблица соотношений — цемента, песка и щебня для фундаментаОбратите внимание, что пропорции бетона для фундамента приведены для определенной марки цемента. В том случае, если вы решите изменить марку цемента – возможно вам придется поменять и пропорции замешиваемого раствора.
Цемент обычно продается в бумажных пакетахЗамешивать бетон в определенных пропорциях можно разными способами. Очень популярным вариантом для индивидуального домостроения являются бытовые бетономешалки.
Электрическая бетономешалка — фотоДля того, чтобы сформировать бетон определенного качества и прочности – просто загрузите в бетономешалку соответствующее количество ведер песка, щебня, воды и цемента, а затем тщательно перемешайте получившуюся массу.
Придание бетону особых свойств
Кроме основных составных частей в бетонную смесь для фундамента могут добавляться и разнообразные присадки. Они могут повысить устойчивость готовой бетонной отливки к морозу. После добавления такой присадки бетонный фундамент сможет выдержать большее количество циклов заморозки разморозки. Это особенно актуально в средней и северной полосе России, где весной и осенью температура часто переходит через ноль. Попавшая в мелкие трещины вода при заморозке расширяется, частое повторение таких процессов приводит к постепенному разрушению бетона фундамента.
Добавка в бетонКроме того, существуют присадки, которые повышают пластичность бетонного раствора. Такая присадка может понадобиться, если вы заливаете раствор в опалубку с очень частой металлической армирующей сеткой. Добавка такой присадки позволит бетонному раствору качественно распределиться по всему объему опалубки.
Пластификатор для бетонаТакже существуют присадки, повышающие устойчивость бетона фундамента к грунтовым водам. Такую присадку необходимо применять, если ваше фундаментное основание находится на почве, насыщенной влагой.
Состав бетона для фундамента пропорции
Бетон является композиционным материалом, приготовление которого требует определенных навыков. Состав 1 куба бетона – это гравий со щебнем, связанные песчано-цементной смесью, разводимой водой. Все компоненты должны быть сбалансированы, строго дозированы, тщательно перемешаны. В этом случае получится хорошая смесь.
Важно соблюсти правильное количество цемента (зависеть может от марки), песка, воды и щебня.
Когда люди сталкиваются с возведением фундамента, они предпочитают сами приготовить бетон, а не воспользоваться услугами фирмы, готовой предоставить им замешанный раствор. Многие уверены, что дешевле сделать самому. Как определить нужный состав, чтобы он вышел прочным?
Приготовление бетона пропорции таблица
Замешивать или покупать
Все хорошо обдумав, многие решают заготовить смесь для фундамента самостоятельно. Это дешево, быстро, компоненты найти не составит труда. Часто забывается тот факт, что нужна бетономешалка, ее требуется купить или арендовать. Итоговая цифра становится выше. Во время приготовления даже куба бетона приходится прилагать усилия. Хотя все делает бетономешалка, компоненты придется самостоятельно приносить в ведрах. Зачастую купить готовый раствор у строительных компаний оказывается выгодней.
Не следует забывать о таком факторе, как объемность. Заливку монолитного фундамента следует производить сразу, но самостоятельно сделать смесь в больших количествах не выйдет. Получится всего куб. Заливать его частями плохо. Он будет ненадежным, непрочным, недолговечным.
Рассчитываем количество бетона
Зачастую люди предпочитают не покупать смесь, а делать ее. Если фундамент не монолитный, это допустимо. А вот рассчитать требуемое количество ингредиентов сложнее. Сначала вычисляется объем сделанной опалубки будущего здания. Перемножается ее глубина и ширина, а затем получившаяся цифра умножается на требуемую длину.
Марка бетона | Массовый состав, кг Ц : П : Щ | Объемный состав на 10 л цемента, л П : Щ | Количество бетона из 10 л цемента, л |
100 | 1 : 5,8 :8,1 | 53 : 71 | 90 |
150 | 1 : 4,5 : 6,6 | 40 : 58 | 73 |
200 | 1 : 3,5 : 5,6 | 32 : 49 | 62 |
250 | 1 : 2,6 : 4,5 | 24 : 39 | 50 |
300 | 1 : 2,4 : 4,3 | 22 : 37 | 47 |
400 | 1 : 1,6 : 3,2 | 14 : 28 | 36 |
450 | 1 : 1,4 : 2,9 | 12 : 25 | 32 |
Определяя пропорции ингредиентов на бетон, берем рецепт замеса. Важно соблюсти правильное количество цемента (зависеть может от марки), песка, воды и добавочного материала. Чаще всего в состав добавляют щебень, но можно использовать и гравий. Требуется строго следовать рецепту, иначе фундамент окажется непрочным.
Чтобы замесить бетон потребуется 1 ведро цемента, 2 – песка, 4 – щебня или гравия, 0,7 ведра воды. При соблюдении пропорций получается надежная основа для здания, фундамент будет крепким и долговечным.
Маркировки цемента
Определить количество компонентов для замешивания бетона нетрудно. Что касается цемента, он бывает разным. Наиболее популярные марки:
- пуццолановые смеси;
- быстротвердеющие портландцементы;
- шлакопортландцементы;
- портландцементы.
В своей основе они одинаковы, но сильно различаются по свойствам и характеристикам. Соответственно, различны и в цене.
Многие отдают предпочтение обычному портландцементу. Он высококачественен и доступен по цене. Состав достаточно чист, что позволяет при необходимости использовать добавки, улучшая смесь.
Пропорции 1 куба замеса зависят от маркировки. Если используется известковый или глиняный состав, то песка потребуется 1,1 м3, а цемента – от 40 до 420 кг. В отделочных работах первого компонента нужно столько же, а второго может понадобиться до 710 килограмм. Если же речь идет о декоративных или штукатурных работах, то тут цифры составят 0,78 м3, и 310 кг соответственно, также потребуются щебень и известь.
Рассчитываем компоненты
Строители пользуются проверенными годами способами замеса бетона для фундамента. Соблюдая пропорции, приготовить куб замеса несложно. Цемент добавляют строго по рецепту, разница в 1 кг может привести к тому, что конструкция получится шаткой. Для щебня данное отклонение составляет 5 кг. Соблюдение пропорций позволяет определить, какой жесткостью обладает смесь, какова ее прочность.
Чтобы замесить бетон потребуется 1 ведро цемента, 2 – песка, 4 – щебня или гравия, 0,7 ведра воды. При соблюдении пропорций получается надежная основа для здания, фундамент будет крепким и долговечным.
При использовании материала с маркой выше, чем должна быть у готовой смеси, можно хорошо сэкономить. Для замеса бетона марки М100, можно взять 160-170 кг цемента М300, а у М400 расход на такой замес будет составлять 180-195 кг.
Строители предпочитают готовить бетон, измеряя компоненты не в весовом эквиваленте, а частями. Пропорции раствора М600 равны 1/3, что означает 1 часть цемента и 3 – песка. Если взять бетон М400 тут цифры будут уже другими – ½.
Вода в смеси способствует уменьшению объема. Важно учитывать этот фактор и увеличить на 1/3 количество цемента.
Советы
Ингредиенты для замешивания бетона берут по рецепту.
Для классического приготовления 1 куба бетона понадобятся следующие пропорции:
- цемент – 1 часть;
- песок – 2 части;
- щебень – 4 части;
- вода – 0,5 части.
Нужно учитывать качество такого компонента, как цемент, прочность которого определяется сроком изготовления. У мешков с цементом, пролежавших в сарае месяц, прочность уменьшилась на 10%. Следующие месяцы дают аналогичный эффект. Поэтому чем свежее цемент, тем надежнее получится фундамент.
Влажность цемента играет ключевую роль в прочности будущего фундамента. Когда на него попадает вода, цемент затвердевает. Если комки цемента при этом удается легко растереть в пыль, он годен для строительства. В противном случае цемент идет на выброс.
Расчёт
Марка бетона
М100М200М250М300
Состав бетона, требуемые для этого пропорции всегда рассчитываются исходя из различных факторов. Также требуется знать используемую марку цемента и требуемую итоговую смесь. Когда работы выполняются в осенний период, лучше положить в смесь морозоустойчивые добавки. Пластификатор пригодится для приготовления бетона. Он обеспечит устойчивость фундамента.
Бетон для заливки фундамента: состав, расчет, приготовление
Фундамент является основой дома, и от правильности его сооружения зависит длительность эксплуатации всего здания. Поэтому к вопросу заливки фундамента следует проявить особую внимательность. О том как приготовить бетонный состав, который поможет соорудить крепкое и надежное основание фундамента и как рассчитать бетон на фундамент поговорим далее.
Оглавление:
- Какой бетон нужен для фундамента — разновидности бетонных составов
- Марка бетона для заливки фундамента: основные виды марок бетона
- Какой бетон использовать для ленточного фундамента: особенности выбора
- Приготовление и расход бетона на фундамент
- Приготовление и заливка бетона под фундамент
Какой бетон нужен для фундамента — разновидности бетонных составов
Выделяют три основных показателя классификации бетонных смесей:
- вяжущее вещество;
- плотность;
- сфера применения.
В соотношении с первым вариантом бетон бывает:
- силикатный — в его основе лежит использование извести, данная смесь встречается редко и практически не применяется в строительстве;
- бетон гипсового типа используется для отделки потолка и внутренних частей помещения, кроме того существует бетон гипсоцементного типа, отличающийся высоким уровнем влагоустойчивости;
- цементный тип бетона — самый распространенный вариант, используемый как в процессе выполнения внутренних, так и внешних работ;
- полимерцементный бетон — имеет в основе смешанное связующее вещество в виде латекса и смолы;
- бетон шлакощелочного типа — образуется из шлака, не распространен из-за того, что был изобретен недавно;
- бетон специального состава готовят из определенного вяжущего вещества и специальной добавки, обеспечивающего его устойчивость перед кислотами, щелочами и т.д.
В соотношении с плотностью бетон бывает:
- тяжелым — в качестве заполнителя применяется гранит или известняк;
- особо тяжелым — в бетонный состав добавляется руда или барит;
- легким — отличается наличием легкого наполнителя, к данному классу относится газо- или пенобетон.
В соотношении с назначением и сферой использования бетон бывает:
- обычным — используется в процессе сооружения фундаментов, балок, плит и различного рода перекрытий;
- гидротехническим — им облицовывают каналы, шлюзы, канализационные сооружения;
- бетон аэродромного назначения;
- специальный тип бетона — защищает поверхность от радиации, высокой температуры или химического воздействия.
Марка бетона для заливки фундамента: основные виды марок бетона
Бетон маркируется по определенным показателям, таким как:
- марка, обозначается как “М”;
- класс бетонного состава — “В”;
- морозоустойчивость “F”;
- влагоустойчивость “W”;
- величина подвижности.
Марка бетона является основным показателем его качества. От нее зависит поведение бетонного состава в процессе его застывания. В соотношении с маркой бетон бывает:
1. Бетон марки100 и класса7,5 — отличается низким качеством, используется на начальном этапе постройки, из него сооружают заборы, бетонные подушки под обустройство фундамента, деревянные дома, гаражи и постройки сельскохозяйственного назначения.
2. Марка бетона 150 и класс12,5 — средний уровень качества бетона, применяемый в процессе обустройства черновой стяжки или бетонной дорожки, кроме того, из него сооружают основание под обустройство легкого ленточного фундамента, под шлакоблочные, пенобетонные здания, кроме того, применяется при сооружении фундамента под гараж или хозпостройку.
3. Марка бетона 200, а класс15 — используется в процессе строительства малозагруженных элементов в виде лестниц или при заливке ленточных плит, используемых при сооружении фундамента. Этот тип бетона еще называют конструкционным, так как из него изготавливают железобетонные плиты.
4. Бетон марки 300 и класса22,5 — самый популярный и распространенный тип бетона, его качество находится на твердом среднем уровне, используется в процессе заливки фундамента. С помощью такого бетона заливают коттеджи, высотой до шести этажей. Кроме того, такой тип бетона идеален для обустройства монолитного перекрытия.
5. Марка бетона 350 В 25 — высококачественный тип бетона, используемый в процессе сооружения конструкций, требующих повышенной прочности.
6. Бетон марки 400 используется в многоэтажном строительстве.
7. Бетон марки 500 имеет очень редкое применение, из него строят банковские хранилища и специальные объекты.
От класса бетона зависит уровень его сжатия в процессе застывания. Подвижность бетона — величина, обозначающая его текучесть в жидком состоянии. Высокий уровень содержания влаги в бетоне значительно снижает его прочностные характеристики.
Водопроницаемоесть имеет довольно широкий интервал от двух до двенадцати единиц. Данный коэффициент учитывается при наличии на участке грунтовых вод, расположенных слишком близко к фундаменту. Морозоустойчивость является показателем количества заморозок, которым подвергается бетон без утраты своих качеств.
Какой бетон использовать для ленточного фундамента: особенности выбора
Если в качестве фундамента под сооружение здания выбран его ленточный тип, то следует определиться с маркой бетона, который необходим для его заливки. Существует два варианта приобретения бетона:
- его покупка от производителя — такой бетон имеет высочайшее качество и отлично подходит для выполнения работ по обустройству фундамента;
- сделать состав самостоятельно воспользовавшись бетономешалкой — качество бетона, в таком случае значительно снизится, а так как фундамент — основная часть здания, от которой зависит его прочность, то лучше отдать предпочтение первому варианту.
Предлагаем ознакомиться с характеристиками, которые влияют на выбор того или иного типа бетонного состава:
- общая масса всей конструкции, нагрузка на фундаментную часть здания, количество этажей, подвал;
- исследования геологического назначения, в процессе которых определяется грунт, подземные воды и т.д.;
- тип фундамента и основание цоколя.
Именно эти факторы влияют на тип бетона, используемого в процессе сооружения фундамента.
Одним из самых важных факторов, определяющим состав бетонного раствора является определение общей нагрузки на поверхность фундамента. Если включать исключительно нагрузку, то для здания до двух этажей, подойдет бетон марки 200 и класса 15. Данный бетон является конструктивным, так как применяется в процессе производства сооружений из железобетона. Если постройка не имеет жилого назначения, то также применяют бетон марки 150. Если в процессе строительства дома используется силикатный, гиперпрессованый кирпич, железобетонные плиты, шлакоблок или керамзитный блок, то рекомендуется использовать бетон более двадцатого класса.
При постройке зданий, этажность которых превышает пять единиц, предпочтительно использовать бетон марки более 300.
Если фундамент возводится на песчаном или скальном грунте, а постройка не имеет более двух этажей, то возможен вариант использования низкокачественных вариантом бетона, марки 150 или 200. При обустройстве фундамента на глиняном или субглиняном грунте, качество бетона должно быть выше.
Особенно важен бетон при строительстве фундамента на глиняном грунте, так как данный тип почвы характеризуется высокой пучинитостью. Если резко снижается температура воздуха, глина увеличивается в объеме, тем самым деформируя фундамент. Особенно это касается неглубоких фундаментов. Возможен вариант их деформации на несколько сантиметров, что приводит к нарушению целостности всей конструкции. Кроме того, данные деформации происходят неравномерно, так как глина на разных участках ведет себя по своему.
Так как бетонный фундамент подвергается различного рода нагрузкам, рекомендуется его укладывать ниже уровня, на котором промерзает почва. Для определения этого показателя, следует провести ряд геологических исследований. Средняя величина промерзания грунта составляет 80-100 см.
Немаловажным фактором определения состава бетона для фундамента является тип самого фундамента. Если выбор остановился на ленточном фундаменте, то для его обустройства потребуется бетон более низкого качества, чем для свайного, например. Свайные фундаменты уместны во время строительства высотных зданий, тогда бетон заливают в сваи с помощью специальной техники. Для такого типа фундамента рекомендуется применять бетон марки 400.
Значительным фактором, определяющим сколько бетона на фундамент потребуется является уровень грунтовых вод местности, на которой планируется постройка здания. Кроме того, подвал и его наличие, водоемы, расположенные вблизи фундамента, также требуют повышения качества бетона. Водопроницаемость бетона является одним из его качеств, которое помогает предотвратить проникновение влаги через бетонное основание. Данный параметр является очень важным в процессе обустройства сооружений гидротехнического назначения. Чтобы повысить водопроницаемость фундамента используется наружная обмазочная гидроизоляция.
Цена на бетон для фундамента определяется прежде всего его качеством. Чем выше марка бетона, его водонепроницаемость, класс — тем выше стоимость готовой смеси. Но, при этом, также и повышается прочность всей конструкции. В высоких марках бетона используется большее количество цемента, который и создает необходимую прочность.
Приготовление и расход бетона на фундамент
Ели планируется использовать самостоятельно приготовленный бетонный раствор, то лучше использовать бетон марки не ниже 300.
Процедура приготовления бетонного раствора предполагает прежде всего следование определенной технологии, по котором состав имеет разные пропорции.
Среди главных составляющих бетонного раствора для фундамента выделяют:
- цемент, к количестве одного килограмма;
- песок — 3 кг;
- наполнитель в виде щебня или гравия — 4-5 кг.
Для создания бетонной смеси высокого качества, марка которой составляет минимум 300 или 400, потребуется на данное количество материалов добавить воду в количестве, в два раза меньше, нежели общая масса всех компонентов. Например, на 8 кг сухих компонентов потребуется около 4 л воды. При получении слишком твердого во составу раствора, разрешается его немного разбавить водой. Бетон должен хорошо перемешиваться с помощью лопаты, но при этом не стекать с нее.
Учтите, что сырой песок также содержит влагу, поэтому перед его использованием желательно его просушить, если же применяется влажный песок, то количество воды следует уменьшить. Кроме того, рекомендуется хорошо очистить песок от посторонних примесей, так как грязный песок плохо схватывается в растворе.
Выбирайте наполнители мелкофракционного типа, оптимальный размер щебня или гравия должен составлять один два сантиметра. Не следует приобретать цемент задолго до начала строительных работ, так как он характеризуется быстрой влаговпитываемостью, что приводит его в негодность. Предпочтительно купить цемент за 10-15 дней до начала строительных работ.
Приготовление и заливка бетона под фундамент
Перед тем как приступить к непосредственному процессу заливки бетонного основания, следует провести ряд работ, направленных на расчет бетонного раствора для проведения данных работ.
Каждая из линий фундамента просчитывается отдельно, а затем все показания суммируются. Длину ленты умножают на ширину и высоту. Например, если в фундаменте присутствует лента, ширина которой 2 метра, высота 2 метра, а длина 10 метров, то для того, чтобы узнать ее объем следует 2х2х10=40 м³. Для заливки этой ленты потребуется 40 кубических метров бетонного раствора. Каждая из лент просчитывается таким образом, а затем показания суммируются.
После приготовления раствора бетона для фундамента, его заливают в предварительно подготовленную опалубку. Лучше это делать в несколько этапов, при этом уплотняя каждый из слоев.
При высоте фундамента в 100 см, бетонирование происходит четырьмя слоями, каждый из которых составляет 25 см. После того как первый слой залит, происходит его уплотнение и утрамбовка с помощью специального устройства — вибратора по бетону.
Бетон для заливки фундамента не должен содержать воздуха, так как он отрицательно сказывается на его качестве. Кроме того, каждый из слоев следует предварительно выровнять перед укладкой нового. Для этого, следует использовать подходящую по размеру ровную доску.
Если же рассматривать расчет бетона для заливки фундамента плитного типа, то следует точно определить его размеры, а в частности: ширину, высоту и длину. Если же длина плиты составляет 10 метров, ширина 8, а высота 0,5, то для ее заливки потребуется 40 кубометров бетонного раствора. Данный фундамент нуждается в тщательной утрамбовке каждого залитого участка, поэтому работы по его обустройству лучше доверить профессионалам. Процесс выравнивания после заливки происходит с меньшей стороны, то есть той, что составляет 8 м. Для выравнивания бетона потребуется широкая доска, перед выравниванием следует позаботиться об его уплотнении.
Столбчатый фундамент предполагает такой же расчет количества бетона, который заливается слоями, каждый раз утрамбовываясь глубинным вибратором.
Мастерская фотографии «Основы композиции»
Любимый класс на сегодняшний день! Вот это да. Какой веселый месяц у нас только что был…
Я вошел в этот класс, думая, что знаю, что мы будем освещать, только мы расскажем об этом более подробно. Как я был неправ! То, что я «знал», едва касалось поверхности. Какое открытие для глаз, пища для размышлений и ВЕСЕЛЫЙ класс.
Эллисон, Лиза и Эмма так много вложили в этот семинар, и все трое ежедневно предоставляли нам возможность отвечать на вопросы и предоставлять подробные отзывы.Непростая задача, учитывая, насколько активна была наша группа … Возможно, мы были немного болтливы. : хихикать
Материалы курса были подробными, с достаточным количеством информации и сопроводительными изображениями, чтобы закрепить обсуждаемые концепции. Это совсем не тяжелый урок чтения, и, учитывая, что настоятельно рекомендуется ежедневная съемка, я это оценил. Я быстро прочитал еженедельные PDF-файлы и взял камеру, чтобы начать. PDF-файлы, возможно, были краткими и по существу, но они ВСЕГДА заставляли меня тянуться к камере, как только я был готов… поэтому я нашел материалы краткими (в среднем около 20 страниц), по существу и вдохновляющими.
Отзывы инструкторов были очень продуманными, подробными и конкретными. Все трое находили время, чтобы «нарисовать» наши изображения или перенести их в Photoshop и внести некоторые коррективы, чтобы подчеркнуть успехи и продемонстрировать, как мы можем улучшить и усилить композицию.
Теперь я смотрю на вещи совсем по-другому … как уже упоминали другие, я вижу формы, направляющие линии и возможности кадрирования повсюду — и при этом сводлю с ума мою семью.: giggle Мне также нравятся некоторые точки зрения, которые я никогда раньше не пробовал… Я понимаю, что до этого класса я был стрелком «на уровне глаз».
Большое спасибо Эллисон, Лизе и Эмме за такой замечательный семинар, а также моим замечательным одноклассникам. : lv: Я с нетерпением жду продолжения реализации этих концепций на практике и принятия осознанных решений по композиции, прежде чем нажму кнопку спуска затвора. Замечательный класс и прекрасный способ закончить мой первый год в CM.Настоятельно рекомендую этот класс — вы НЕ будете разочарованы!
Формулировка фундамента: типы, покрытие и материалы
Типы косметических тональных средств
В настоящее время на рынке представлены следующие типы фондов:
- порошки сыпучие и прессованные
- Формовочный пирог безводный (порошок, смягчающее средство, на основе воска)
- на основе эмульсии (масло в воде, вода в масле)
Все составы тонального крема различаются по оттенку и уровню непрозрачности или покрытия кожи.Покрытие относится к тому, сколько цвета он скроет на коже.
- Sheer наиболее прозрачен и содержит наименьшее количество пигмента. Он не скроет изменения цвета на коже, но может минимизировать контраст между изменением цвета и остальным тоном кожи. Продукты с прозрачным покрытием содержат менее 5 процентов пигмента.
- Light может скрыть неровности и небольшие пятна, но не настолько непрозрачен, чтобы скрыть веснушки. Продукты с легким покрытием содержат 5-10% пигмента.
- Среднее покрытие может скрывать веснушки, пятна, пятна и красные пятна, оставленные прыщами. Продукты со средним покрытием имеют 10-15% пигмента.
- Полное покрытие очень непрозрачно и используется для покрытия родинок, витилиго, гиперпигментации и шрамов. Иногда его называют «корректирующим» или «камуфляжным» макияжем. Продукты с полным или высоким покрытием содержат более 15% пигмента.
Используемые пигменты представляют собой диоксид титана в форме кристаллов анатаза или рутила (иногда оксид цинка) в сочетании с различными комбинациями оксидов железа черного, умбры или красновато-коричневого цвета, в зависимости от желаемого оттенка.Степень покрытия в основном определяется количеством диоксида титана в составе. Пигменты обычно диспергируют в масляной фазе с использованием роторной статорной мельницы и маслорастворимого диспергирующего агента перед добавлением водной фазы.
Фундаменты на водной основе
Основы на водной основе, которые являются наиболее популярной формой, впервые появились на рынке в виде стабилизированных эмульсий масла в воде после окончания Второй мировой войны. Подавляющее большинство имеющихся на рынке форм представляют собой составы на основе воды в масле / силикона.
Технология изготовления этих составов значительно улучшилась за последние 20 лет, что стало возможным благодаря разработке превосходных полимерных эмульгаторов, смягчающих веществ и пигментных покрытий типа вода в масле. Эти разработки позволили значительно улучшить характеристики, упростив стабилизацию состава основы.
Эмульсии вода в масле / силиконовые эмульсии наносятся более равномерно и лучше ощущаются на коже, поскольку непрерывная масляная фаза эмульсии находится в контакте с кожей, что снижает ощущение сухости пигментов.Усовершенствованная технология нанесения пигментного покрытия также привела к лучшему проявлению цвета и еще большему улучшению ощущения кожи.
Многие водно-масляные основы также начинают заявлять о защите SPF и широкого спектра UVA. Это требует использования химического поглотителя УФ-В излучения или микронизированного диоксида титана в сочетании с микронизированным оксидом цинка, поскольку авобензон не может использоваться с оксидами металлов в США. Нормальный SPF колеблется от 15 до 30, при этом 30, как правило, являются новой нормой.
Типичные водно-масляные / силиконовые эмульсии включают:
- Вода (40-60 процентов), в зависимости от покрытия
- Увлажнитель (1-10 процентов): пропандиол, бутиленгликоль или глицерин
- Эмульгатор (2-5 процентов):
- Лаурил ПЭГ-9 Полидиметилсилоксиэтилдиметикон
- PEG 10 Диметикон
- PEG / PPG-18/18 Диметикон
- Цетил ПЭГ / ППГ-10/1 Диметикон
- ПЭГ-30 диполигидроксистеарат
- Полиглицерил 4 изостеарат
- Смягчающее средство / силиконы (10-20 процентов):
- Циклопентасилоксан
- Диметикон
- Изододекан
- фенилтриметикон
- C12-15 Бензоат спирта
- Изононил Изононаноат
- Покрывающий пигмент (3-15 процентов): обычно диоксид титана, на который можно наносить покрытие
- Цветовые пигменты (1-5 процентов): обычно микронизированные оксиды железа черного, умбры или красновато-коричневого цвета, на которые также можно наносить покрытие.
- Эффектные пигменты (0-3 процента): титанированная слюда, нитрид бора, оксихлорид висмута
- Порошки прочие (0-5 процентов):
- Полиметилсилсесквиоксан
- Слюда
- Тальк
- Кремнезем
- Нейлон
- Стабилизаторы эмульсии (.5-2 процента):
- Дистеардимониум гекторит
- Полиэтилен
- диоксид кремния
- Силилат кремнезема
- Хлорид натрия
- Сульфат магния
- Консерванты / усилители (1-3 процента):
- Феноксиэтанол
- Бензиловый спирт
- Каприлиловый гликоль
- Этилгексилглицерин
- Гександиол
- Динатрий ЭДТА
- Диспергирующий агент (0,5-1%): полигидроксистеариновая кислота, полиглицерил-6-полирицинолеат.Использование пигментов с покрытием может снизить потребность в диспергирующих агентах.
- Хелатирующие агенты (0,05–1%) могут улучшить консервацию: динатрий ЭДТА
Пудра рассыпчатого тонального крема обычно наносится кистью или подушечкой и состоит из:
- Наполнитель (60-80 процентов): слюда, тальк, кукурузный крахмал
- Порошки для модификации ощущения (0-5 процентов): полиметилсилсесквиоксан, нейлон, диоксид кремния
- Смягчающие вещества (0-5 процентов)
- Эффектные пигменты (0-5 процентов): титанированная слюда, нитрид бора, оксихлорид висмута
- Оксиды железа (2-5 процентов)
- Пигмент покрытия (3-15 процентов): уровень варьируется в зависимости от желаемого покрытия
- Консервант (.5 процентов) — Caprylyl Glycol
Составы прессованных порошков очень похожи на рассыпчатые порошки, за исключением того, что в них используются смягчающие вещества и соли жирных кислот цинка или магния в качестве связующих.
Дополнительная литература Список литературы- Википедия: Фонд
Анатомия косметического продукта: жидкие основы
Роза под любым другим названием пахнет так же сладко, как и жидкая основа.Кремы BB и CC, жидкие основы «HD», основы с матовым или осветляющим покрытием — все они помогают создать гладкую, ровную кожу. Но иногда выбор продукта для правильного цвета лица может показаться сложной задачей. Не бойся! «Даже со всеми вариантами легко найти жидкую основу для вашего типа кожи, если вы знаете, какие ингредиенты искать», — говорит Дженни Франкель, консультант по косметическим технологиям, бывший разработчик косметики и президент Frankly Beauty. , Inc.
Следует иметь в виду, что большинство основ состоит из одних и тех же основных ингредиентов.Какие изменения вносят добавки. Такие соединения, как пептиды, витамины, солнцезащитный крем и растительные экстракты, могут повлиять на свойства кожи, внешний вид и долговечность продуктов. Концентрация пигмента тоже варьируется. Например, тонированные увлажняющие кремы и BB-кремы могут содержать всего 2% пигментации для чистой отделки, в то время как основы от умеренного до полного покрытия могут содержать 15% или более.
Чтобы помочь вам сделать наиболее грамотный выбор, мы попросили Франкеля помочь нам разобраться в науке, лежащей в основе фондов.
Ключевая наука: эмульсии вода-в-силиконе
Чаще всего жидкие основы гладко ложатся и равномерно распределяют пигменты по коже благодаря эмульсии вода-в-силиконе. Термин относится к производным силикона, которые смешиваются (но не растворяются) в воде. Производные силикона — шелковистые, мягкие и гладкие, что помогает создать гладкое покрытие без полос, которое выглядит и ощущается как вторая кожа. Эти составы также используются для создания стойких и водостойких формул, не оставляющих жирных следов.Пигменты — минералы, такие как диоксиды титана или оксиды железа — обычно также покрываются производными силикона, поэтому они равномерно диспергируются в воде и силиконовой основе.
Ознакомьтесь со списком ингредиентов на обратной стороне жидкой основы. Первым ингредиентом почти всегда является вода, за которой следует одно или несколько из следующих производных силикона: циклопентасилоксан, фенилтриметикон или диметикон.
Примечание. Хотя большинство жидких основ состоит из эмульсий вода-в-силиконе, это не всегда так.Некоторые традиционные составы также могут быть эмульсиями типа масло в воде, что аналогично тому, как делаются увлажнители.
Другие ингредиенты: разбивка
Эмульгаторы
примеры: диметикон кросс-полимер, полисиликон-11
что они делают: Силикон и вода плохо смешиваются, поэтому эмульгаторы помогают предотвратить разделение компонентов; они также делают тональный крем мягким и гладким на коже и обеспечивают равномерное покрытие пигментами.
Пигменты
примеры: диоксиды титана, оксиды железа
что они делают: Это минералы, которые придают цвет жидкой основе; пигментация может составлять от 2% до более 15%, в зависимости от того, какое покрытие вы хотите.
Летучие ингредиенты
примеры: циклометикон, изогексадекан и изододекан
что они делают: Они остаются жидкими ровно настолько, чтобы вы могли создать и смешать ваш фундамент, а затем испаряться (переходить от твердого или жидкого к парообразному) — закладывая основу и создавая стойкую нежирную поверхность.
Минеральные глины
примеры: кватерниум-90 бентонит, кремнезем, каолин, амазонская глина
что они делают: Поглощают масло, чтобы создать ощущение более сухой на ощупь; в матовых и маслопоглощающих основах их больше.
Смягчающие и увлажнители
примеры: глицерин, сквалан, каприновый или каприловый триглицерид
что они делают: Поддерживают увлажнение кожи, поглощая молекулы воды из воздуха (увлажнители) или удерживая естественную влагу кожи (смягчающие вещества).
Пудра для сияния
примеры: слюда, оксихлорид висмута
что они делают: Отражают свет, чтобы добавить сияния и смягчить недостатки формул HD; они помогают создать безупречный внешний вид для камер HD.
Консерванты
примеры: феноксиэтанол, парабены, пищевой сорбат калия
что они делают: Защищают фундамент от микробного загрязнения.
Обратите внимание, что более натуральные составы в герметичных контейнерах могут содержать составы без консервантов.
Последнее слово
«Покупайте тональный крем в тюбике или помпе, а не в бутылке с открытым горлышком, чтобы избежать микробного заражения», — предлагает Франкель.
Выбор жидкого основания
BB крем: Тональный бальзам Too Faced Beauty Balm
Полное покрытие: Cover FX Natural FX
Осветление: NARS Sheer Glow Foundation
Хотите узнать об анатомии праймеров? Кликните сюда!
Почему имеет значение состав совета | Проект инклюзивности Денверского фонда
Многие, если не большинство, организации в какой-то момент своей истории проявили интерес к тому, чтобы стать более разнообразными, однако статистика показывает, что лишь немногие из них добились успеха.Исследование 2002 года, проведенное Booz Allen Hamilton и Volunteer Consulting Group, показало, что менее 15 процентов некоммерческих попечителей в США — цветные люди, по сравнению с 27 процентами всего населения. (См. Библиографию: Gardyn). Исследование, проведенное Фондом Денвера в 2002 году, показало, что только 7 процентов членов правления некоммерческих организаций в Метро Денвер являются латиноамериканцами, по сравнению с 17 процентами населения Метро Денвера. (См. Инклюзивность изнутри)
Как вы, наверное, уже знаете, состав совета директоров важен со многих точек зрения.
Правление разрабатывает миссию, политику и общее направление деятельности организации. В совет директоров входят люди с особыми ценностями, мнениями и отношениями с разными людьми и сообществами, и из этого следует, что индивидуальные характеристики людей, входящих в совет, будут влиять на миссию, политику и общее направление деятельности организации. Следовательно, наличие в совете директоров представителей различных групп населения будет иметь прямое влияние на миссию, политику и общее руководство некоммерческой организацией.
Разнообразный и инклюзивный совет директоров обычно обеспечивает организации отношениями со многими группами, отношениями, которые могут открыть множество возможностей для создания стратегических союзов. С другой стороны, однородный совет директоров имеет тенденцию снова и снова строить союзы с одними и теми же группами и часто самовоспроизводится.
Разнообразный и инклюзивный совет директоров также может предоставить организации доступ к потенциальным донорам, которые в противном случае не могли бы вносить вклад в организацию.Существует широко распространенный миф о том, что цветные люди не жертвуют на благотворительность столько денег, сколько белые. Фактически, исследование, завершенное The Chronicle of Philanthropy в 2003 году, показывает, что в среднем афроамериканцы с доходом 50 000 долларов и более жертвуют на благотворительность на 11 процентов больше, чем белые, которые зарабатывают 50 000 долларов или больше, и афроамериканцы с доходом 30 000 долларов — 49 999 долларов дают на 12,5 процента больше, чем белые с таким же уровнем дохода. The Chronicle of Philanthropy также показал, что выходцы из Латинской Америки дают 5.7 процентов своего дискреционного дохода на благотворительность, азиаты — 5,7 процента, афроамериканцы — 8,6 процента, а белые — 6,4 процента. Значительная часть всех пожертвований идет религиозным организациям. (См. Библиографию: Anft)
Официальные данные, собранные Бюро статистики труда, не отражают объем неофициальных пожертвований, предоставляемых цветными сообществами. Тем не менее, хорошо задокументировано, что все цветные сообщества имеют богатые и глубокие традиции помощи своим семьям и сообществам, поддерживая организации, которые IRS официально не классифицирует как некоммерческие организации.Например, примерно 1,8 миллиона филиппинских американцев ежегодно отправляют более 5 миллиардов долларов обратно на Филиппины для поддержки различных целей (см. Библиографию: Грин). Организации, которые сопротивляются созданию более разнообразных и инклюзивных советов директоров, упускают важные возможности для расширения своей донорской базы.
Разнообразный и инклюзивный совет директоров также может помочь вам в увеличении числа добровольцев, улучшении связей с лицами, принимающими решения, и улучшении обслуживания ваших клиентов.
Complete Преимущества более разнообразного и инклюзивного совета директоров и Анализ информации .
Обзор: Совет директоров Постановка целей для более разнообразного и инклюзивного совета директоров Создание инклюзивной среды Создание конвейера Набор членов цветного совета Удержание членов совета директоров и использование выходных собеседованийЧто делать, если потенциальный член совета директоров говорит «нет»
границ | Генетическая восприимчивость основного дерева к травоядным растениям, взаимодействует с климатом и влияет на состав, разнообразие и устойчивость сообщества членистоногих
Введение
Несмотря на растущее понимание важности внутривидовой генетической изменчивости основных видов растений для структурирования связанных с ними сообществ (Whitham et al., 2006; Des Roches et al., 2018; Коричева и Хейс, 2018), при количественной оценке этих взаимодействий мало исследований учитывали как генетику, так и климат (Johnson and Agrawal, 2005; Sthultz et al., 2009b; Gehring et al., 2017). Посредством прямого и косвенного генетического влияния основные виды могут оказывать влияние на биоразнообразие на многих трофических уровнях, а также на процессы в масштабе экосистемы (обзоры Ellison et al., 2005; Whitham et al., 2012; Crutsinger, 2016 ). Кроме того, изменение климата может иметь серьезные последствия для взаимодействия между основными видами и зависимыми от них сообществами (Parmesan, Yohe, 2003; Whitham et al., 2006; Гилман и др., 2010; Stone et al., 2010; Nooten et al., 2014). Использование генетического подхода позволяет исследователям рассматривать последствия изменения климата в рамках эволюционной системы (например, Grant and Grant, 2002; Franks et al., 2007; Aitken et al., 2008; O’Neill et al., 2008). ; Sthultz et al., 2009a; Grady et al., 2011, 2015; Busby et al., 2014; Gehring et al., 2017).
Виды фундаментных деревьев по-разному влияют на структуру ассоциированных сообществ. Существуют прямые взаимодействия с травоядными животными или видами, которые используют деревья в качестве среды обитания, которые часто опосредованы архитектурой и химией растений, и есть косвенные влияния, которые распространяются на многие трофические уровни, поскольку виды, которые напрямую связаны с деревьями, взаимодействуют с другими трофическими уровнями. или физически изменить растение.Генетические влияния, которые модулируют прямые взаимодействия, могут каскадировать до более высоких трофических уровней и косвенно влиять на расширенную структуру сообщества (Bolnick et al., 2011; Bailey et al., 2014). Эти влияния называют межвидовыми косвенными генетическими эффектами (IIGEs; Shuster et al., 2006). Часто эти косвенные взаимодействия между растениями и более высокими трофическими уровнями происходят из-за модификаций растений, вызванных травоядными животными, потому что эффекты травоядных сохраняются после прекращения первоначальной активности травоядных (Jones et al., 1994).
Взаимодействие травоядных животных с растениями может быть зависимым от генотипа (Crawford et al., 2007) или зависеть от устойчивости растения или восприимчивости к конкретным травоядным животным, которые часто имеют генетическую основу (Dickson and Whitham, 1996; Gehring et al., 1997; Agrawal. , 2004; Keith et al., 2017). Большинство исследований косвенных эффектов, опосредованных растениями, были сосредоточены на взаимодействиях лишь нескольких видов или трофических групп, в то время как взаимодействия между основными видами (например, основным травоядным животным и его растением-хозяином), которые могут косвенно влиять на гораздо более крупное ассоциированное сообщество, были менее изучены ( Эллисон и др., 2005; Бейли и Уизэм, 2007; Кейт и др., 2010; Басби и др., 2015). Более того, несколько исследований рассматривали этот вопрос в контексте генетической устойчивости и восприимчивости к основному травоядному животному, которое физически изменяет архитектуру своего растения-хозяина (но см. Sthultz et al., 2009b). Количественная оценка реакции всего сообщества на косвенные эффекты, опосредованные растениями, важна, потому что она представляет собой конечный результат взаимодействия нескольких видов, который может быть трудно изолировать, но который важен для понимания структуры сообщества (Bangert et al., 2006), а также лежащие в основе механизмы, поддерживающие биоразнообразие (Ohgushi, 2005).
Мы количественно оценили реакцию сообщества членистоногих на травоядность по шкале игл пиньона ( Matsucoccus acalyptus ) на молодых соснах пиньон, которые были устойчивы и восприимчивы к этому насекомому. Чешуйчатая травоядность на пиньоне вызывает физические изменения восприимчивых деревьев и их местной среды, такие как уменьшение удержания листвы и микоризная колонизация грибами (Del Vecchio et al., 1993) и резко изменяет архитектуру (Cobb and Whitham, 1993).При высокой плотности чешуйчатые травоядные вызывают обширный хлороз и преждевременное опадение игл (рис. 1A), оставляя нетронутыми только иглы текущего года, что приводит к росту «хвоста пуделя» (Cobb and Whitham, 1993) (рис. 1B). Повышенное старение хвои, связанное с восприимчивостью, также изменяет характеристики микроплощадок, такие как температура почвы, разложение подстилки и круговорот питательных веществ (Classen et al., 2005, 2007), и замедляет развитие почвы (Classen et al., 2013).
Рисунок 1. Чешуя иглы пиньона поражает когорты игл второго и более старшего возраста, но не роста текущего года (чешуйки представляют собой маленькие черные точки на хлоротичных иглах на иглах второго года жизни) (A) . Деревья, которые устойчивы и восприимчивы к пиньону, растут бок о бок. На деревьях высотой 1–2 м плотность чешуек на уязвимых деревьях может превышать 500 000, в то время как устойчивые деревья с встречно-гребенчатыми ветвями могут поддерживать 0 масштабов (Cobb and Whitham, 1993) (B) .
Три линии доказательств утверждают, что устойчивость и восприимчивость к щитовке находятся под генетическим контролем.(1) Зараженные чешуей деревья с миллионами чешуек обычно растут, их ветви пересекаются с устойчивыми деревьями с небольшими чешуйками или без них (рис. 1B). (2) Долгосрочный мониторинг и анализ годичных колец показали, что модели заражения чешуей на отдельных деревьях в насаждении оставались неизменными в течение 15 лет, так что восприимчивые деревья выдерживали большие нагрузки (например,> 6 чешуек на см хвои), в то время как устойчивые деревья поддерживают небольшое количество чешуек или их отсутствие на всем дереве (Cobb and Whitham, 1993). Кроме того, эти различия отражены в долгосрочном учете годичных колец, в котором устойчивые деревья производят кольца на 25% шире, чем восприимчивые деревья (Trotter et al., 2002). Важно отметить, что при экспериментальном удалении чешуи с восприимчивых деревьев ширина годичного кольца увеличивается, чтобы напоминать устойчивые деревья (Trotter et al., 2002). (3) Выживаемость чешуек на устойчивых деревьях составляла всего 9% по сравнению с 50% на восприимчивых деревьях (Cobb and Whitham, 1993; Del Vecchio et al., 1993), а чешуйки, экспериментально перенесенные на устойчивые деревья, имели в 3-4 раза более высокую смертность, чем чешуя переносится на восприимчивые деревья (Gehring et al., 1997). Когда чешуйки были перенесены на восприимчивые деревья, у которых чешуя была исключена экспериментально в течение 8 лет, выживаемость чешуи не отличалась от выживаемости на контрольных восприимчивых деревьях, несмотря на различия в архитектуре дерева (Gehring et al., 1997). Другими словами, долгосрочное удаление чешуек привело к изменению архитектуры уязвимых деревьев, чтобы они напоминали устойчивые деревья, но это не повлияло на их восприимчивость к последующим масштабным атакам.
Мы предсказали, что косвенные эффекты, связанные с изменениями в архитектуре и характеристиках микроплощадок в результате масштабной травоядности, будут влиять на других членов сообщества членистоногих, проживающих на этих деревьях. Однако могут быть прямые генетические влияния, возникающие в результате устойчивости и восприимчивости к чешуе, которые также влияют на ассоциированное сообщество, независимо от присутствия щитовок.Например, различия в химическом составе игл или производстве смолы, которые могут отпугивать щитовок, могут также негативно повлиять на других травоядных насекомых. Поскольку сосна пиньон является средой обитания разнообразного сообщества членистоногих, состоящего из нескольких сотен видов (Trotter et al., 2008), различие между этими двумя возможностями важно для понимания того, как единое генетически обусловленное взаимодействие может влиять на разнообразие более высокого порядка.
Мы стремились определить, было ли на структуру сообщества членистоногих большее влияние косвенное генетическое влияние вызванных чешуей изменений в архитектуре дерева и связанных с ним черт, или прямое генетическое влияние устойчивости и восприимчивости, действующее на ассоциированное сообщество независимо от наличия чешуи.Чтобы разделить прямое и косвенное генетическое влияние восприимчивости по шкале, мы использовали продолжающийся долгосрочный эксперимент исключения шкалы. Как минимум за 15 лет до и на протяжении всего нашего исследования чешуйки были физически исключены из отдельных восприимчивых деревьев путем удаления чешуйчатых яиц у основания дерева (более подробную информацию см. В разделе «Материалы и методы»). После длительного удаления чешуи эти уязвимые деревья восстановились, чтобы продемонстрировать архитектурный фенотип устойчивых деревьев (рис. 1B).Сравнивая устойчивые, восприимчивые и восприимчивые деревья без чешуек, мы смогли разделить прямые и косвенные генетические эффекты восприимчивости к чешуйчатым травоядным на сообществе членистоногих.
Хотя прямое и косвенное влияние взаимодействия чешуи и пиньона на сообщество членистоногих имеет генетическую основу, последствия могут быть непостоянными во времени. Изменение климата связано с сокращением биоразнообразия насекомых во всем мире (Warren et al., 2018), а изменения климата, как известно, влияют на генетические взаимодействия (Gehring et al., 2014а; Купер и др., 2018). Косвенные генетические эффекты при одном наборе условий окружающей среды могут переключиться на прямые генетические эффекты при другом наборе условий. Например, взаимодействие сообществ, которое может больше зависеть от наличия листвы и среды обитания, когда условия окружающей среды являются благоприятными, жизнеспособность деревьев высока, а сообщества большие и разнообразные, могут переключаться на более зависимые от генетики деревьев, когда условия засухи снижают как жизнеспособность деревьев, так и общую богатство и изобилие сообщества членистоногих.
Одним из прогнозируемых результатов изменения климата на юго-западе США является увеличение частоты и интенсивности засух (Программа исследования глобальных изменений США [USGRP], 2017). Пинионская сосна — это фундамент в этом регионе, который, как было показано, особенно чувствителен к засухе (Breshears et al., 2005; Mueller et al., 2005; Gitlin et al., 2006). Поскольку экстремальные климатические явления, такие как засуха, влияют не только на основные виды деревьев, но и на связанные с ними сообщества членистоногих, количественная оценка воздействия экстремальной засухи на сообщества может повысить точность долгосрочных прогнозов воздействия изменения климата на разнообразие членистоногих.
В этом исследовании мы стремились определить, было ли прямое и / или косвенное генетическое влияние восприимчивости к чешуйчатым травоядным под влиянием климата, путем сравнения данных сообщества членистоногих о масштабноустойчивых и восприимчивых деревьях в течение года сильной засухи (2002 г.) с собранными данными в год умеренной засухи (2003 г.) (NOAA / NCEI, 2018). Мы предполагаем, что изменение интенсивности засухи в разные годы может повлиять как на прямое, так и на косвенное генетическое влияние пиньона на сообщество членистоногих.В случае подтверждения такие результаты позволят предположить, что взаимодействие между климатом и генетическими особенностями основных видов важно учитывать при понимании влияния глобальных изменений на биоразнообразие (Johnson and Agrawal, 2005; Gehring et al., 2017). Кроме того, в первый год исследования численность и численность членистоногих сильно снизились из-за сильной засухи. Сравнивая эти результаты с последующим годом умеренной засухи, мы могли бы определить, насколько устойчивым может быть сообщество членистоногих к стрессу, вызванному засухой.В частности, мы могли бы определить, влияет ли устойчивость или восприимчивость к чешуйчатым травоядным на способность сообщества членистоногих восстанавливаться после засухи. Потенциал восстановления сообщества после экстремального экологического стресса, вероятно, станет серьезной проблемой, поскольку ожидается, что с изменением климата периоды рекордной засухи, вероятно, будут перемежаться с почти нормальными или даже влажными периодами (Cook et al., 2004; Gray и др., 2006).
Материалы и методы
Место исследования и степень засухи
Исследования проводились возле национального памятника Сансет Кратер в Флагстаффе, штат Аризона (отм.2000 м). На исследуемой территории преобладают сосна пиньон ( Pinus edulis ) и можжевельник односемянный ( Juniperus monosperma ). Почвы в этом районе состоят из лавы, пепла и золы, что приводит к ограничению воды и бедности питательными веществами (Gehring and Whitham, 1994; Cobb et al., 1997; Classen et al., 2005, 2007). В ходе этого исследования северная Аризона испытала экстремальные засушливые условия, что привело к одному из самых жарких и засушливых летних периодов за всю историю наблюдений в 2002 году.57–35,26 см) увеличение годового количества осадков, что в сочетании с немного более низкими температурами привело к снижению индекса суровости засухи Палмера (PDSI) для северной Аризоны с -4,08 до -2,55 (NOAA / NCEI, 2018). PDSI — это региональный индекс метеорологической засухи, рассчитываемый на основе осадков, температуры и потенциальной эвапотранспирации (Palmer, 1965; Alley, 1984). PDSI сравнивает засушливые условия текущего года с долгосрочными средними значениями и присваивает положительные значения более влажным условиям выше среднего и отрицательные значения засушливым условиям ниже среднего.Поскольку наш исследовательский участок находился на границе двух засушливых регионов в Аризоне (регионы III и IV), мы усредняли годовые значения PDSI для этих двух регионов за каждый год. Значения индекса <−4 указывают на крайнюю засуху, а значения индекса от −3 до −2 указывают на умеренные засушливые условия (Alley, 1984). Сравнение этих двух лет различной интенсивности засухи дало нам уникальную возможность количественно оценить влияние экстремальной засухи на сообщества членистоногих, связанных с пиньонами, оценить устойчивость сообщества членистоногих и определить, были ли взаимодействия с генетической изменчивостью среди них. деревья.
Жизненный цикл шкалы и вспышка
В условиях нехватки питательных веществ и воды сосна пиньон проявляет устойчивость и восприимчивость к насекомым-щитовке, питающимся мезофиллом ( Matsucoccus acalyptus ). Ранней весной щитовки выходят из скоплений яиц у основания деревьев и забираются на ветки, где прикрепляются к имеющимся иголкам. Кормление обычно начинается в мае и продолжается 6 месяцев для самцов и 10 месяцев для самок (Cobb and Whitham, 1993).При высокой плотности кормление чешуей приводит к обширному хлорозу и преждевременному опаданию иглы, что приводит к измененной архитектуре, при которой сохраняются только иглы текущего года (Cobb and Whitham, 1993) (рис. 1B).
После рекордной засухи в 1996 году щитовки смогли расширить свой ареал за счет небольших очагов, испытывающих нехватку питательных веществ и воды в пепельных и шлаковых полях вокруг северной Аризоны. В 1998 году чешуйки стали наблюдаться на большей части западной окраины плато Колорадо в районе четырех углов.Эта вспышка и расширение ареала были количественно оценены путем отслеживания распределения пиньонов вдоль края Моголлона и проведения наблюдений с шагом в одну милю. Данные наблюдений собирались 1–3 раза в год с 1990 по 1998 гг. Пиньоны были обнаружены путем наблюдений вдоль основных дорог, которые следовали за линиями границ сосновых и можжевеловых лесов, как это определено картами растительности Лесной службы США. Затем границы распределения масштабов были дополнительно определены с использованием дорог лесной службы для доступа к деревьям. Там, где наблюдали пиньон, деревья гнали или гнали пешком до тех пор, пока не встречались деревья с чешуей, присутствующей более чем на 33% игл.Точечные наблюдения зараженных чешуей деревьев были каталогизированы с помощью GPS и наложены на существующий диапазон пиньонов в ArcMap (версия 8.0.1).
Выбор дерева и выборка
Для количественной оценки воздействия экстремальной засухи на связанное с ней сообщество членистоногих на сосне пиньон было выбрано 60 деревьев из группы деревьев, связанных с долгосрочным мониторинговым исследованием, которое началось в 1985 году. Эти деревья были классифицированы как устойчивые, восприимчивые или исключенные по шкале время начала мониторинга, и все деревья, использованные в этом исследовании, сохранили свою первоначальную классификацию на протяжении всего периода мониторинга.Для этого исследования было выбрано по 20 деревьев из каждой из трех категорий деревьев (чувствительные к чешуйкам, устойчивые и деревья без чешуек). Ежегодное удаление чешуек началось в начале мониторингового исследования в 1985 г. (Cobb and Whitham, 1993). Чешуя была полностью удалена с деревьев, которые поддерживали высокоплотные популяции. Деревья были обезврежены путем удаления яичных масс, отложенных у основания деревьев ранней весной, и Tanglefoot был помещен примерно на 5 см над землей, чтобы не дать оставшейся чешуе подняться на дерево.Tanglefoot был помещен на клейкую ленту, чтобы позже ее можно было удалить, чтобы предотвратить возможное поражение других насекомых. Tanglefoot держали на дереве в течение нескольких недель, чтобы убедиться, что все яйца вылупились. Соседние необработанные деревья использовались для отслеживания вылупления яиц. После вылупления яйца меняют цвет с желтого на белый по мере того, как личинки удаляются от яиц, оставляя белые оболочки яиц и нитчатые волокна, вытесненные самками. В течение 10 лет после исключения чешуи таким образом, деревья без чешуи имели такое же количество листвы, как и деревья, устойчивые к чешуе (Gehring et al., 1997). Все три класса деревьев были смешаны на площади примерно 1 км 2 и представляли собой молодые пиньоны в возрасте от 40 до 60 лет, как определено по ядрам деревьев. Деревья были заблокированы по высоте и диаметру базального ствола, чтобы учесть разницу в возрасте деревьев.
Из-за сильной засухи 2002 г. только 16 из 60 исследуемых деревьев пережили зиму. Поскольку выживших деревьев не хватало для проведения анализа с повторными измерениями, в 2003 году было выбрано 20 новых тройняшек из той же области исследования, которые точно соответствовали высоте и диаметру базального ствола исходных деревьев, чтобы мы могли поддерживать постоянные возрастные классы в разные годы. .Эти недавно отобранные деревья происходили из того же пула деревьев, которые были связаны с долгосрочным мониторинговым исследованием. Как и первая группа деревьев, недавно отобранные деревья были классифицированы как устойчивые, восприимчивые или исключенные по шкале, когда мониторинг начался в 1985 году, и сохранили свои первоначальные классификации на протяжении всего периода этого исследования. Чтобы опровергнуть гипотезу о том, что новые деревья, выбранные из этого пула, могут физиологически отличаться от троек, использованных в предыдущем году, 16 деревьев, выживших в оба года, были исследованы, чтобы сравнить их ответы относительно новых деревьев.
Для учета членистоногих отбирали пробы со всех ветвей каждого дерева с помощью муслиновой сети. Содержимое разливали в герметичные пакеты и хранили в морозильной камере для последующих анализов. Были записаны данные об изобилии, богатстве и составе. Каждый год образцы членистоногих отбирались в течение двухнедельного периода в конце мая, чтобы выявить наибольшее разнообразие в сообществе (Trotter et al., 2008; Stone et al., 2010). Поскольку наша методика выборки удаляла членистоногих с дерева, каждое дерево было взято только один раз за этот период.Все членистоногие были классифицированы по морфотипам и собраны в справочную коллекцию, которая хранится в Музее членистоногих на плато Колорадо в Университете Северной Аризоны.
Анализ данных
Данные о богатстве и численности были проанализированы с использованием блокированного одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) в программе JMPin (SAS, 2000; JMP 4.0). Деревья были заблокированы по размеру в трех вариантах обработки, чтобы контролировать возрастные различия между деревьями. Различия между средствами лечения определяли с использованием сравнений Tukey HSD.Чтобы определить, существует ли взаимосвязь между восприимчивостью травоядных животных и межгодовыми колебаниями климата, был реализован план двухфакторного разделения участков с использованием факторов обработки (устойчивый, восприимчивый, без учета масштаба), года (2002, 2003) и взаимодействие между лечением и годом.
Для 16 деревьев, переживших оба года, мы построили графики норм реакции для общего богатства и численности членистоногих на каждом дереве, чтобы оценить индивидуальные реакции генотипа на снижение интенсивности засухи по годам.Поскольку эти 16 деревьев не были включены в анализ недавно отобранных деревьев в 2003 году, они представляют собой независимую оценку того, как засуха взаимодействует с устойчивостью и восприимчивостью на уровне генотипа, чтобы повлиять на ассоциированное сообщество членистоногих. Различия в составе сообществ были визуализированы с помощью неметрического многомерного шкалирования (NMDS) в программе PC-ord (McCune and Mefford, 1999). Анализ состава сообщества проводился с относительной численностью членистоногих до максимума вида.Релятивизация данных о численности позволила нам уравнять важность общих и редких видов в анализе, чтобы очень многочисленные виды не оказывали чрезмерного влияния на различия между группами. Мы не включили щитовку в этот анализ, чтобы не повлиять на потенциальные различия в составе сообществ между восприимчивыми и устойчивыми деревьями этим одним видом. Все попарные сравнения между обработками были проанализированы с использованием процедуры перестановки множественных ответов (MRPP) в пределах PC-ord.Кривые накопления видов были построены с использованием EstimateS (Colwell, 2004). Кривые накопления видов были построены в соответствии с Gotelli и Colwell (2001) с использованием метода рандомизированной повторной выборки из 1000 итераций с нашими выборками, определенными как отдельные деревья от каждой из трех обработок.
Результаты
Расширение диапазона шкалы при засухе
До 1996 года в нашей исследуемой области за 16 из предыдущих 18 лет количество осадков превышало средний (NOAA / NCEI, 2018).В это время чешуйчатые насекомые были сосредоточены только в высоконагруженных пепловых почвах, связанных с Национальным памятником Сансет Кратер. Начиная с 1996 года и до настоящего времени в этом же регионе наблюдались уровни засухи от аномально засушливых до экстремальных (NOAA / NCEI, 2018). В этот период засухи масштабы распространились на районы, ранее не занятые (рис. 2). Это расширение ареала с засухой и связанные с ним архитектурные изменения, связанные с восприимчивостью, могут повлиять на ассоциированное сообщество членистоногих, представляющих несколько трофических уровней.
Рис. 2. Расширение ареала чешуи пиньона после рекордной засухи в 1996 году. Темно-серый цвет представляет распространение щитовки до засухи, средний серый цвет представляет его распределение после засухи, а светло-серый цвет представляет текущее распространение сосны пиньон. .
Масштаб воздействия на ассоциированное сообщество членистоногих
В 2002 г. было собрано 325 особей, составляющих 90 морфовидов. Чтобы определить, взаимодействуют ли межгодовые колебания климата с генетикой деревьев, мы собрали таким же образом данные в 2003 году.В 2003 г. было собрано 4046 особей, состоящих из 202 морфовидов не менее чем из 30 семейств и 12 отрядов. Число семейств и отрядов аналогично другому исследованию сообщества членистоногих по пиньонам в этой области, проведенному Trotter et al. (2008), в которых обнаружено 287 видов из 14 отрядов 80 семейств. Для всех обработок среднее видовое богатство на дерево было в 4 раза ниже (от 3,8 ± 0,47 до 14,6 ± 0,99), а средняя численность была в 11 раз ниже (от 5,4 ± 0,80 до 58,8 ± 8,11) в год рекордной засухи (2002) по сравнению с годом умеренной засухи ( 2003 г.).Между годами наблюдалась устойчивая взаимосвязь, в которой у восприимчивых деревьев было в 2-3 раза меньшее богатство (2002– F = 4,87, p = 0,01; 2003– F = 6,32, p = 0,016) и 3-4 раза. более низкая численность (2002– F = 4,15, p = 0,02; 2003– F = 18,16, p <0,0001), чем устойчивые и лишенные чешуи деревья, которые не отличались друг от друга (Рисунок 3).
Рисунок 3. Среднее видовое богатство (A) и численность (B) без учета масштаба, устойчивые к чешуе и чувствительные к чешуе деревья в год сильной засухи (2002) и последующий год умеренной засухи (2003).Пунктирные линии соединяют лечение в разные годы.
В соответствии с приведенными выше данными кривые накопления видов показали, что в оба года альфа-разнообразие (среднее богатство, которое указывается первой точкой каждой кривой) и гамма-разнообразие (общее богатство, которое указано конечной точкой на каждой кривой) ) были выше на устойчивых деревьях и деревьях без накипи по сравнению с восприимчивыми деревьями (Рисунок 4). Кривая накопления для восприимчивых деревьев была более мелкой, показывая, что скорость накопления видов была намного медленнее, чем для деревьев без образования чешуек или устойчивых деревьев.
Рис. 4. Кривые накопления видов на основе выборки для устойчивых, восприимчивых и исключенных по чешуе деревьев в год экстремальной засухи 2002 (A) и последующий год умеренной засухи 2003 года (B) . Среднее богатство представлено первой точкой каждой кривой. Скорость появления новых видов по отношению к усилиям по отбору образцов представлена формой каждой кривой, где более пологие кривые указывают на более постоянный видовой состав по образцам.Общее богатство представлено конечной точкой каждой кривой.
Взаимодействие между генетикой деревьев и климатом
Несмотря на то, что по годам наблюдалась согласованность в характере ответа, мы обнаружили значительную взаимосвязь между лечением и годом, в котором различия в численности членистоногих ( p = 0,007) и богатстве ( p = 0,002) между устойчивыми и восприимчивыми деревья были более выражены в год умеренной засухи по сравнению с годом экстремальной засухи (Таблица 1).Между 2002 и 2003 годами численность увеличилась в 11 раз на устойчивых деревьях по сравнению с 8 раз на восприимчивых деревьях, в то время как богатство увеличилось в 4 раза на устойчивых деревьях по сравнению с 3 раза на восприимчивых деревьях (рис. 3). Эти результаты демонстрируют взаимодействие между генетикой деревьев и климатом, при котором увеличение богатства и обилия, связанное с уменьшением суровости засухи, более выражено на устойчивых деревьях по сравнению с восприимчивыми деревьями.
Таблица 1. Богатство и изобилие значительно различались между обработками в оба года.
Поскольку уровень смертности в 73% деревьев нашего исследования не позволил нам проанализировать одни и те же деревья в оба года на уровне обработки, нам пришлось выбрать новый набор из 60 деревьев для использования для сравнения 2003 года. Тем не менее, мы качественно исследовали сообщества членистоногих на 16 выживших деревьях в 2003 году, чтобы определить, были ли образцы, наблюдаемые в масштабе отдельного генотипа дерева, аналогичными тем, которые наблюдались на уровне обработки на вновь выбранных деревьях. Для 16 выживших деревьев нормы реакции общего богатства и численности видов деревьев показаны на Рисунке 5.Эти нормы реакции показывают более выраженное увеличение как видового богатства, так и численности на устойчивых и исключенных по чешуе деревьях по сравнению с восприимчивыми деревьями. Эти результаты очень похожи на результаты на уровне обработки (рис. 3) в том, что чувствительные к чешуе деревья показывают гораздо меньшую реакцию на снижение стресса от засухи. Кроме того, нормы реакции отдельных генотипов деревьев показывают большие вариации на уровне деревьев реакции сообщества членистоногих на изменение климата. Это указывает на то, что некоторые генотипы деревьев более пластичны в том, как их сообщество членистоногих реагирует на снижение стресса засухи, чем другие генотипы деревьев.
Рисунок 5. Нормы реакции для 16 отдельных генотипов деревьев, выживших в течение обоих лет исследования. Общее видовое богатство (A) и численность (B) на одно дерево демонстрируют вариации внутри и между классами восприимчивости в реакции пластичности их сообществ на год экстремальной засухи 2002 года и год умеренной засухи 2003 года. генотип одного дерева по годам.
В год сильной засухи сравнения сообществ членистоногих на устойчивых, восприимчивых и лишенных чешуе деревьях показали, что прямое влияние восприимчивости к чешуе определяло состав сообщества членистоногих (рис. 6А).Это связано с тем, что состав сообществ членистоногих на деревьях без чешуи не отличался от восприимчивых деревьев, и оба они отличались от устойчивых деревьев (с поправкой на вероятность в рамках группового соглашения, A = 0,027; p = 0,013). Однако в последующий год умеренной засухи картина изменилась, и состав сообщества членистоногих на деревьях без чешуи больше не походил на восприимчивые деревья и не отличался от устойчивых деревьев (с поправкой на вероятность в рамках группового соглашения, A = 0.033; p = 0,0001) (Рисунок 6B). Это демонстрирует взаимодействие между генетикой деревьев и климатом, которое влияет на состав сообщества. Когда численность сообщества членистоногих низка, черты, связанные с архитектурой дерева, не имеют такого большого влияния, и прямое генетическое влияние восприимчивости к масштабам более важно для структурирования сообществ. Однако, когда численность сообщества членистоногих высока, факторы, связанные с архитектурой деревьев, имеют большее влияние.Обратите внимание, что щитовки не были включены в эти анализы, поскольку нашей основной целью было изучить, как устойчивость и восприимчивость влияют на остальную часть сообщества, независимо от щитовки.
Рис. 6. Неметрическое многомерное масштабирование состава сообщества членистоногих в исключенном масштабе, устойчивых к чешуе и восприимчивых к чешуе деревьям в 2002 году экстремальной засухи (A) и последующий год умеренной засухи 2003 года (B) . Численность членистоногих доведена до максимальной видовой.Символы представляют собой среднее значение по оси сообщества членистоногих на всех деревьях в пределах обработок ± 2 стандартные ошибки.
Обсуждение
Косвенное генетическое влияние восприимчивости на структуру сообщества
Косвенное влияние растений на структуру сообщества, опосредованное генетическим взаимодействием с травоядными животными, привлекло повышенное внимание (Werner and Peacor, 2003; Ohgushi et al., 2007; Keith et al., 2017), хотя большинство исследований сосредоточено на химически индуцированные изменения растений (Denno et al., 1995; Ван Зандт и Агравал, 2004 г .; Viswanathan et al., 2005), а не морфологических изменений (но см. Gehring et al., 1997; Crawford et al., 2007; Sthultz et al., 2009b). Восприимчивость к образованию накипи влияет как на количество ресурсов, так и на качество сосны пиньон, изменяя архитектуру дерева (Gehring et al., 1997; Chapman et al., 2003; Classen et al., 2005), а также влияя на характеристики микросайта, связанные с отдельные деревья, такие как влажность почвы и температура (Classen et al., 2005). Мы ожидали, что морфологические изменения пиньона, такие как сокращение листвы более чем на 50% (Gehring et al., 1997), приведут к сокращению пищевых ресурсов, а также к увеличению подверженности хищничеству, что будет удерживать многих насекомых от использования уязвимых деревьев в качестве среды обитания ( Гонсалес-Мегиас и Гомес, 2003 г.). Это подтверждается результатом того, что в оба года видовое богатство было в 2-3 раза выше, численность была в 3-4 раза выше, а состав сообщества отличался на устойчивых деревьях по сравнению с восприимчивыми деревьями (рисунки 3, 6A).Кроме того, кривые накопления видов демонстрируют, что восприимчивые деревья накапливают новые виды намного медленнее, чем устойчивые деревья. В оба года альфа-разнообразие (среднее богатство) и гамма-разнообразие (общее богатство) были уменьшены для чувствительных к масштабам деревьев по сравнению с устойчивыми деревьями (рис. 4). Это согласуется с другими исследованиями, предполагающими, что морфологические изменения, возникающие в результате восприимчивости к травоядным, могут иметь такое же сильное влияние на ассоциированные сообщества, как физиологические или химические изменения (Johnson and Agrawal, 2005).Эти результаты также демонстрируют, что генетика растений может повлиять на усилия по отбору проб, поскольку устойчивые к чешуе деревья требуют большего отбора проб для характеристики их сообществ по сравнению с уязвимыми деревьями. Если это обычное явление, исследователи могут недооценивать важность устойчивых к насекомым деревьев для сохранения биоразнообразия. Хотя наши результаты относятся в основном к архитектуре с измененной чешуей (например, одна когорта игл, а не когорта игл более 6 лет), важно отметить, что фитохимия растений, фенология, доступность питательных веществ и другие важные характеристики растений также могут быть затронуты. по восприимчивости к щитовке, заслуживающей дальнейшего изучения.
Прямое генетическое влияние восприимчивости на структуру сообщества
Многие различия в структуре сообщества членистоногих между устойчивыми и восприимчивыми деревьями основаны на косвенном влиянии восприимчивости, опосредованном изменением архитектуры дерева и связанных с ним признаков. Однако вполне вероятно, что на структуру сообщества также напрямую влияют генетические различия, связанные с устойчивостью и восприимчивостью. Чтобы отделить косвенное влияние архитектурных изменений, вызванных щитовками, от прямого влияния генетики деревьев, мы использовали метод исключения чешуек, при котором чешуйки экспериментально исключались из восприимчивых деревьев в течение 15 лет.Исключение масштабов для этого количества времени позволило древовидной архитектуре восприимчивых деревьев вырасти на 6+ лет когорт игл, чтобы напоминать устойчивую древовидную архитектуру. Когда мы сравнивали чувствительные деревья без чешуи с устойчивыми и восприимчивыми деревьями с измененной чешуей, мы обнаружили, что богатство, изобилие и накопление видов не различались между устойчивыми и восприимчивыми деревьями без чешуи, но оба они значительно отличались от восприимчивых деревьев с измененной чешуей. . Эта закономерность наблюдалась как в 2002 г., так и в последующий год умеренной засухи в 2003 г.Эти результаты свидетельствуют о том, что такие показатели, как численность и численность членистоногих, больше связаны с морфологией деревьев и что членистоногие реагируют, например, на количество листвы как на ресурс для таких факторов, как еда или избегание хищников. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, которые показали, что морфологические изменения, связанные с травоядностью, более важны для структурирования сообществ, чем прямое влияние генетики деревьев (то есть восприимчивость к чешуе может также указывать на восприимчивость к другим членистоногим).Диксон и Уизэм (1996) показали, что с удалением раздражающей тли, Pemphigus betae , с восприимчивых деревьев тополя, видовое богатство и изобилие стали меньше напоминать устойчивые деревья, утверждая, что генетическое воздействие растений на сообщество действует косвенно (т. Е. через наличие галлов тли), а не непосредственно на остальной части сообщества. Однако наши исследования отличаются тем, что мы обнаружили, что наличие чешуи отрицательно влияет на видовое богатство и численность, тогда как Диксон и Уитхэм (1996) обнаружили, что тля положительно влияет на видовое богатство и численность.Это различие, вероятно, связано с тем, что тля-тля обеспечивала пищу хищникам и паразитоидам, не причиняла серьезного вреда своим хозяевам и создавала среду обитания для видов инквилинов, которые использовали галлы в качестве среды обитания (Martinsen et al., 2000). Однако чешуйчатые насекомые повреждают растения-хозяева, вызывая преждевременное отслоение большинства игл, тем самым лишая других членистоногих ресурсов (Cobb and Whitham, 1993; Trotter et al., 2002).
Когда мы сравнили состав сообществ членистоногих среди трех обработанных групп в год сильной засухи 2002 г., мы обнаружили, что состав сообщества на деревьях без масштабов отличался от состава устойчивых деревьев, но не отличался существенно от восприимчивых деревьев. .Этот результат свидетельствует о том, что на такие показатели, как богатство и изобилие, больше влияет древовидная архитектура и связанные с ней черты, тогда как на состав сообщества более напрямую влияет генетика деревьев. Определенные виды членистоногих с большей вероятностью будут обнаружены на основе восприимчивого генотипа вне зависимости от присутствия щитовки. Несмотря на большие различия в древовидной архитектуре, богатстве и изобилии между восприимчивыми деревьями с исключенным масштабом и с измененным масштабом, у них был схожий состав сообществ.Это согласуется с Wimp et al. (2005), которые обнаружили, что у двух видов тополей и их гибридов F 1 видовое богатство и численность не различались между группами, но все они имели уникальный состав сообщества. Выводы Wimp et al. (2005) и это исследование предполагают, что из-за сложных взаимодействий, которые создают структуру сообщества, генетические влияния, которые непосредственно влияют даже на несколько видов, могут каскадировать, создавая большие различия в составе всего сообщества.
Взаимодействие между генетикой деревьев и климатом
С 2002 по 2003 гг. Общее видовое богатство сообществ членистоногих на пиньоне увеличилось в 4 раза, а численность увеличилась в 11 раз. Это соответствовало уменьшению интенсивности засухи от сильной до умеренной засухи. Хотя этот результат демонстрирует замечательную устойчивость сообщества членистоногих, эта устойчивость не испытывалась аналогичным образом устойчивыми и восприимчивыми деревьями. Хотя с 2002 по 2003 годы численность и численность членистоногих увеличивалась как на устойчивых, так и на восприимчивых деревьях, наблюдалось взаимодействие «обработка × год», при котором увеличение как богатства, так и численности было больше на устойчивых деревьях по сравнению с восприимчивыми деревьями (Таблица 1).Хотя сообщество членистоногих может отскочить как на устойчивые, так и на уязвимые деревья после экстремальной засухи, рост богатства и численности уязвимых деревьев не поспевает за устойчивыми деревьями. Устойчивости сообщества членистоногих после засухи препятствует генетическое взаимодействие между пиньоном и чешуей. Важно учитывать, как разные реакции сообщества на стресс (например, линейная или нелинейная) могут повлиять на эти результаты. Например, если богатство и численность увеличиваются экспоненциально, а не линейно, то, что могло бы показаться взаимосвязью по годам в линейной модели, можно было бы объяснить разной скоростью увеличения богатства и численности на устойчивых и восприимчивых деревьях вдоль экспоненциальной кривой.Тем не менее, генетические влияния, которые влияют даже только на скорость повторного заселения видов, могут иметь важное значение для устойчивости сообщества членистоногих.
Образцы, продемонстрированные с устойчивыми, восприимчивыми деревьями и деревьями без образования чешуек на уровне обработки (рис. 3), также отражены на наших графиках норм реакции для 16 отдельных генотипов деревьев, которые выжили оба года (рис. 5). Эти нормы реакции показывают, что отдельные генотипы деревьев в пределах обработок сильно различаются по своей реакции на суровость засухи, и что даже в пределах одной обработки нормы реакции могут быть разными.Эти данные о норме реакции на уровне сообщества аналогичны тем, которые наблюдали Keith et al. (2017), которые обнаружили значительную внутригрупповую изменчивость численности и численности членистоногих на генотипах тополя с тлей и с тлей, исключенной в обычном саду. Поскольку сообщество членистоногих, связанное с пиньоном, участвует во многих трофических взаимодействиях с множеством таксонов, наши результаты показывают, что прямые генетические взаимодействия, такие как между пиньоном и щитовкой, имеют важные эффекты на уровне сообщества.Насколько нам известно, ни одно другое исследование не продемонстрировало влияние фундаментального генетического взаимодействия растений и травоядных на устойчивость ассоциированного сообщества членистоногих после экстремальной засухи, но эти взаимодействия важно учитывать при прогнозировании воздействия изменения климата на биоразнообразие.
Было показано, что эти эффекты на уровне сообществ также связаны с крупными эффектами на уровне экосистемы. Например, исследования Classen et al. (2006) на том же участке исследования показали, что чешуя значительно увеличивает концентрации азота (N) и фосфора (P) в подстилке хвои на 50%, а также попадание подстилки в почву на 21%.Кроме того, микробная биомасса была на 80% ниже в почвах под чувствительными к чешуе деревьями по сравнению с устойчивыми деревьями. Classen et al. (2005) также показали, что травоядные весы снижают индекс площади листьев (LAI) восприимчивых деревьев на 39%, а травоядные весы повышают влажность почвы и температуру под уязвимыми деревьями на 35 и 26% соответственно. Авторы пришли к выводу, что масштабы воздействия масштаба на влажность и температуру почвы аналогичны сценариям глобальных изменений и достаточны для того, чтобы вызвать изменения в экосистемных процессах, которые в конечном итоге замедляют развитие почвы (Classen et al., 2013). Поскольку проявление восприимчивости опосредовано климатом, распространение щитовок с засухой (рис. 2), вероятно, будет иметь важные последствия на уровне экосистемы.
В год сильной засухи состав сообществ на уязвимых деревьях без чешуек не отличался от восприимчивых деревьев с измененной чешуей, и оба они отличались от устойчивых деревьев. Однако в последующий год умеренной засухи, когда условия окружающей среды улучшились и сообщество членистоногих восстановилось, картина изменилась, и состав сообщества на уязвимых деревьях без чешуи стал похож на устойчивые деревья, и оба они отличались от восприимчивых деревьев (Рисунок 6).В неблагоприятных экологических условиях, таких как рекордная засуха 2002 года, когда деревья подвергались очень сильному стрессу, численность сообщества членистоногих была очень низкой. При низкой численности мы предполагаем, что внешние факторы, такие как снижение взаимодействия между членистоногими, могут повысить вероятность их реакции на генетику деревьев, и мы находим похожие сообщества на восприимчивых генотипах (с чешуей и без нее) независимо от их архитектуры. Однако, когда условия улучшаются, а численность и богатство членистоногих увеличиваются, черты, связанные с древовидной архитектурой, становятся более важными для структурирования сообществ.
Наши результаты связывают эффекты климатического стресса с генетической восприимчивостью к травоядным и показывают сильное негативное влияние на разнообразие и устойчивость сообществ членистоногих. Это исследование вписывается в более широкий контекст исследований на уровне сообществ, посвященных влиянию экологического стресса на сообщества членистоногих. На стенде Stone et al. (2010) обнаружили, что разнообразие насекомых является наибольшим на активно растущих пиньонах и снижается почти до нуля на деревьях, подвергшихся стрессу, которые демонстрируют медленный рост, отмирание ветвей и высокое опадение хвои.Аналогичным образом, в насаждениях, различающихся типом почвы, Trotter et al. (2008) обнаружили, что деревья, растущие в условиях сильного стресса на пепловых почвах, поддерживают примерно 1/10 числа членистоногих и примерно половину видов — деревья, растущие в более благоприятных условиях на супесчаных почвах. Среднее соотношение травоядных и хищников на участках с низким уровнем стресса составляло 17,8: 1, в то время как на участках с высоким уровнем стресса это соотношение упало до 1,7: 1. Такой сдвиг на порядок величины соотношения травоядных и хищников указывает как на изменение состава сообщества, так и на трофическую структуру, при которой давление хищников на травоядных может резко возрасти в стрессовой среде.Таким образом, на нескольких уровнях исследования (т. Е. Генетические различия между деревьями в пределах древостоя по их восприимчивости к обычным травоядным животным, между деревьями в пределах древостоя, которые различаются по силе роста деревьев, и между древостоями, которые различаются уровнями стресса, связанными с разными типами почвы) , хронические травоядные, климатический стресс и почвенные стрессоры оказывают одинаковое негативное влияние на показатели сообщества членистоногих. Все три этих фактора стресса в совокупности воздействуют на деревья, подверженные образованию накипи, растущие на бедных почвах в засушливые годы.Чтобы понять влияние глобальных изменений на сообщества членистоногих, нам необходимо интегрировать воздействия множества одновременно возникающих биотических и абиотических стрессоров, которые часто возникают вместе. Чтобы лучше понять эти наблюдаемые и экспериментальные закономерности, необходимы дополнительные механистические исследования.
Эти результаты являются одними из первых, демонстрирующих взаимодействие генетики деревьев с климатом, влияющее на богатство, численность и состав сообществ членистоногих. Результаты этого исследования демонстрируют, что климатические изменения могут изменить фундаментальные генетические взаимодействия между видами фундаментных деревьев и связанными с ними сообществами членистоногих (Maddox and Cappuccino, 1986; Gilman et al., 2010). Мы обнаружили, что реакция сообщества членистоногих как на прямое генетическое влияние устойчивости и восприимчивости к масштабам, так и на косвенное генетическое влияние восприимчивости, проявляющееся в измененной архитектуре дерева, может зависеть от климатических изменений, которые происходят в течение одного года. Нам известно только об одном исследовании, в котором использовался эксперимент по удалению травоядных, чтобы разделить прямое и косвенное генетическое влияние основного дерева на его зависимое сообщество в двух разных условиях окружающей среды, чтобы определить, оставалась ли реакция сообщества такой же.Sthultz et al. (2009b) обнаружили, что состав сообществ эктомикоризных грибов (ЭМП) на зрелой сосне пиньон ( Pinus edulis ) сильно различается на деревьях, устойчивых к стволу и шишковидной моли ( Dioryctria albovittella ), и на деревьях, которые были восприимчивый. Уязвимые деревья демонстрируют более похожую на куст и закрытую архитектуру, но долгосрочное удаление моли с уязвимых деревьев позволило восприимчивым деревьям восстановиться и напомнить архитектуру устойчивых деревьев.Они обнаружили, что как во влажные, так и в засушливые годы генетическое воздействие растений на состав сообщества ЭМП было прямым. Другими словами, генетика растений была важнее архитектуры деревьев в определении состава сообщества ЭМП как в засушливый, так и в дождливый год. Наши результаты не показывают одинаковой закономерности в разные годы с изменяющимся климатом. Это может быть связано с тем, что микоризные грибы обычно являются мутуалистами, тогда как сообщества членистоногих обычно содержат много антагонистических травоядных.Кроме того, микоризные грибы физически прикреплены к своему хозяину, в то время как большинство членистоногих подвижны. Прямые взаимодействия между деревом-хозяином и сообществом микоризных грибов по сравнению с сообществом членистоногих принципиально отличаются и, вероятно, будут по-разному влиять на изменения состояния дерева в ответ на изменение окружающей среды. В любом случае, если изменение климата изменяет фундаментальные генетические взаимодействия одних видов, но не влияет на другие, тогда особенно важно понимать и предсказывать, какие взаимодействия могут быть наиболее чувствительными к изменению климата.
В своем обзоре генетики сообществ и экосистем Whitham et al. (2006) утверждали, что изменения глобального климата создадут новое давление отбора на основные виды, что может повлиять на эволюцию ассоциированных сообществ. Текущие прогнозируемые закономерности изменения климата включают не только повышение средних температур, но и увеличение межгодовых колебаний погодных условий и более частые экстремальные климатические явления, такие как засуха (Программа исследования глобальных изменений США [USGRP], 2017).Недавние исследования изменения климата показывают, что юго-запад Америки переживает сильную засуху (Программа исследований глобальных изменений США [USGRP], 2017), которая приводит к повсеместной смертности видов фундаментных деревьев (Breshears et al., 2005; Gitlin et al., 2006; van Mantgem et al., 2009; Whitham et al., 2019). В 2002 г. на юго-западе возникла засуха, интенсивность которой не наблюдалась 50 лет (Breshears et al., 2005). Хотя засухи такой силы случаются редко, они предоставляют уникальные возможности для количественной оценки краткосрочных экологических реакций на экстремальные явления (Holmgren et al., 2001; Reusch et al., 2005; Геринг и др., 2014b). Количественная оценка воздействия засухи и биотической реакции особенно важна, поскольку прогнозируется увеличение интенсивности и частоты засух в этом регионе (Seager et al., 2007; Программа исследования глобальных изменений США [USGRP], 2017), что, вероятно, приведет к увеличению приводят к значительным сдвигам в географическом распределении многих видов фундаментных деревьев (Parmesan, 2006; Rehfeldt et al., 2006; O’Neill et al., 2008; Ikeda et al., 2017), связанных с ними сообществ (Gilman et al., 2010) и вспышки травоядных животных, таких как короеды, которые атакуют деревья, у которых нарушена защита из-за факторов окружающей среды (Raffa et al., 2008). Изменения смертности и ареала этих важных видов деревьев из-за засухи происходят во всем мире (Allen et al., 2010) и, вероятно, будут иметь серьезные последствия для сообществ, которые они поддерживают (Ikeda et al., 2014). Поскольку проявление восприимчивости часто зависит от стресса (т. Е. В отсутствие климатического стресса все деревья оказываются устойчивыми, но при стрессе становятся очевидными чувствительные и устойчивые фенотипы) (Cobb et al., 1997) (рис. 2), а дополнительные вспышки могут быть более частыми с усилением засухи, наши результаты показывают, что изменение климата на юго-западе, вероятно, приведет к существенной утрате разнообразия членистоногих в региональном масштабе.
Авторские взносы
AS разработал исследование, собрал и проанализировал данные, написал рукопись. NC, CG и TW инициировали эксперимент по удалению чешуек, помогли разработать исследование и отредактировали рукопись.
Финансирование
Финансирование предоставлено грантами NSF DEB-0236204, DEB-0087017, DEB-0415563, DEB-1340852 и DEB-0816675.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Мы благодарим Полумесяца Скаддера и Брэндона Скотта за их помощь в полевых работах и вклад в эту рукопись. Особая благодарность Национальному памятнику Сансет Кратер и сотрудникам Лесной службы США за их сотрудничество.
Список литературы
Агравал, А. Ф. (2004). Устойчивость и восприимчивость молочая: конкуренция, корневая травоядность и генетическая изменчивость растений. Экология 85, 2118–2133. DOI: 10.1890 / 03-4084
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эйткен, С. Н., Йеман, С., Холлидей, Дж. А., Ван, Т., и Кертис-Маклейн, С. (2008). Адаптация, миграция или истребление: последствия изменения климата для популяций деревьев. Evol. Прил. 1, 95–111. DOI: 10.1111 / j.1752-4571.2007.00013.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Аллен К. Д., Макалади А. К., Ченчуни Х., Бачелет Д., МакДауэлл Н., Веннетье М. и др. (2010). Глобальный обзор засухи и гибели деревьев, вызванной жарой, показывает новые риски изменения климата для лесов. Для. Ecol. Manag. 259, 660–684. DOI: 10.1016 / j.foreco.2009.09.001
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Аллея, В. М. (1984). Индекс суровости засухи Палмера: ограничения и допущения. J. Clim. Прил. Meteorol. 23, 1100–1109. DOI: 10.1175 / 1520-0450 (1984) 023 <1100: TPDSIL> 2.0.CO; 2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бейли, Дж. К., Генунг, М. А., Уэр, И., Горман, К., Ван Нуланд, М. Э., Лонг, Х. и др. (2014). Косвенные генетические эффекты: эволюционный механизм, связывающий обратные связи, генотипическое разнообразие и коадаптацию в контексте изменения климата. Функц. Ecol. 28, 87–95. DOI: 10.1111 / 1365-2435.12154
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бейли, Дж.К., и Уизем, Т. Г. (2007). «Биоразнообразие связано с косвенными взаимодействиями между видами, имеющими большое влияние», в Ecological Communities: Plant Mediation in Indirect Interaction Webs , eds T. Ohgushi, T. P. Craig, and P. W. Price (Cambridge: Cambridge University Press), 306–328.
Google Scholar
Бангерт, Р. К., Турек, Р. Дж., Рехилл, Б., Аллан, Г. Дж., Вимп, Г. М., Швейцер, Дж. А. и др. (2006). Правило генетического сходства определяет структуру сообщества членистоногих. Мол. Ecol. 15, 1379–1392. DOI: 10.1111 / j.1365-294X.2005.02749.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Болник Д. И., Амарасекаре П., Араужо М. С., Бургер Р., Левин Дж. М., Новак М. и др. (2011). Почему внутривидовые вариации признаков имеют значение в экологии сообщества. Trends Ecol. Evol. 26, 183–192. DOI: 10.1016 / j.tree.2011.01.009
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бреширс, Д.Д., Кобб, Н. С., Рич, П. М., Прайс, К. П., Аллен, К. Д., Балис, Р. Г. и др. (2005). Отмирание региональной растительности в ответ на засуху, вызывающую глобальные изменения. Proc. Natl. Акад. Sci. США 102, 15144–15148. DOI: 10.1073 / pnas.0505734102
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Басби П. Э., Ламит Л. Дж., Кейт А. Р., Ньюкомб Г., Геринг К. А., Уизем Т. Г. и др. (2015). Основанные на генетике взаимодействия между растениями, патогенами и травоядными определяют структуру сообщества членистоногих. Экология 96, 1974–1984. DOI: 10.1890 / 13-2031.1
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Басби П. Э., Ньюкомб Г., Дирзо Р. и Уизем Т. Г. (2014). Дифференциация генетических и экологических факторов взаимодействия растений-патогенов. J. Ecol. 102, 1300–1309. DOI: 10.1111 / 1365-2745.12270
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Чепмен, С. К., Харт, С. К., Кобб, Н. С., Уизем, Т. Г., и Кох, Г.W. (2003). Растительноядность насекомых увеличивает качество подстилки и разложение: расширение гипотезы ускорения. Экология 84, 2867–2876. DOI: 10.1890 / 02-0046
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Классен, А. Т., Чепмен, С. К., Уизем, Т. Г., Харт, С. К., и Кох, Г. В. (2007). Генетические характеристики устойчивости и восприимчивости растений к травоядным влияют на динамику питательных веществ в хвое и корневом подстилке. J. Ecol. 95, 1181–1194. DOI: 10.1111 / j.1365-2745.2007.01297.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Классен, А.Т., Чепмен, С.К., Уизем, Т.Г., Харт, С.С., и Кох, Г.В. (2013). Многолетние травоядные насекомые замедляют развитие почвы в засушливой экосистеме. Экосфера 4, 1–14. DOI: 10.1890 / ES12-00411.1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Классен, А. Т., Демарко, Дж., Харт, С. К., Уизем, Т. Г., Кобб, Н. С., и Кох, Г. В. (2006). Воздействие травоядных насекомых на сообщества деструкторов на ранних этапах первичной сукцессии в полузасушливых лесах. Soil Biol. Biochem. 38, 972–982. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2005.08.009
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Классен А. Т., Харт С. К., Уизем Т. Г., Кобб Н. С. и Кох Г. В. (2005). Заражение насекомыми, связанное с изменениями микроклимата: важные последствия изменения климата. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 69, 2049–2057. DOI: 10.2136 / sssaj2004.0396
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кобб, Н.С., Моппер, С., Геринг, К.А., Кауэт, М., Кристенсен, К. М., и Уизэм, Т. Г. (1997). Повышенная травоядность моли, связанная с экологическим стрессом сосны пиньон в местном и региональном масштабах. Oecologia 109, 389–397. DOI: 10.1007 / s004420050098
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кук, Э. Р., Вудхаус, К. А., Икин, К. М., Меко, Д. М., и Стал, Д. В. (2004). Долгосрочные изменения засушливости на западе США. Наука 306, 1015–1018.DOI: 10.1126 / science.1102586
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Купер, Х. Ф., Грейди, К. К., Коуэн, Дж. А., Бест, Р. Дж., Аллан, Г. Дж., И Уизем, Т. Г. (2018). Генотипическая изменчивость фенологической пластичности: у взаимных обычных садов обнаруживается адаптивная реакция на более теплые весны, но не на осенние заморозки. Glob. Чанг. Биол. doi: 10.1111 / gcb.14494 [Epub перед печатью].
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кроуфорд, К.М., Крутсингер, Г. М., и Сандерс, Н. Дж. (2007). Генотипическое разнообразие растений-хозяев опосредует распределение инженера экосистемы. Экология 88, 2114–2120. DOI: 10.1890 / 06-1441.1
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Дель Веккио, Т.А., Геринг, К.А., Кобб, Н.С., и Уизем, Т.Г. (1993). Негативное влияние травоядных щитовок на эктомикоризу молоди сосны пиньон. Экология 74, 2297–2302. DOI: 10.2307 / 1939582
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Денно, Р.Ф., МакКлюр М. С. и Отт Дж. Р. (1995). Межвидовые взаимодействия у насекомых-фитофагов: пересмотр и возрождение конкуренции. Ann. Преподобный Энтомол. 40, 297–331. DOI: 10.1146 / annurev.en.40.010195.001501
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Des Roches, S., Post, D. M., Turley, N. E., Bailey, J. K., Hendry, A. P., Kinnison, M. T., et al. (2018). Экологическое значение внутривидовой изменчивости. Нац. Ecol. Evol. 2, 57–64. DOI: 10.1038 / s41559-017-0402-5
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эллисон, А.М., Банк, М. С., Клинтон, Б. Д., Колберн, Э. А., Эллиот, К., Форд, К. Р. и др. (2005). Утрата основных видов: последствия для структуры и динамики лесных экосистем. Фронт. Ecol. Environ. 3, 479–486. DOI: 10.2307 / 3868635
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Franks, S.J., Sim, S., and Weis, A.E. (2007). Быстрое изменение времени цветения однолетних растений в ответ на колебания климата. Proc. Natl. Акад. Sci. США 104, 1278–1282.DOI: 10.1073 / pnas.0608379104
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Геринг, К. А., Кобб, Н. С. и Уизэм, Т. Г. (1997). Трехсторонние взаимодействия между эктомикоризными мутуалистами, щитовками и устойчивыми и восприимчивыми соснами-пиньонами. Am. Nat. 149, 824–841. DOI: 10.1086 / 286026
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Геринг, К.А., Флорес-Рентерия, Д., Стульц, К.М., Леонард, Т.М., Флорес-Рентериа, Л., Уиппл А.В. и др. (2014a). Генетика растений и межвидовые конкурентные взаимодействия определяют реакцию сообщества эктомикоризных грибов на изменение климата. Мол. Ecol. 23, 1379–1391. DOI: 10.1111 / mec.12503
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Геринг, К. А., Мюллер, Р. К., Хаскинс, К. Э., Рубов, Т. К., и Уизем, Т. Г. (2014b). Конвергенция микоризных грибных сообществ из-за засухи, конкуренции растений, паразитизма и восприимчивости к травоядным: последствия для грибов и растений-хозяев. Фронт. Microbiol. 5: 306. DOI: 10.3389 / fmicb.2014.00306
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Геринг, К. А., Стульц, К. М., Флорес-Рентерия, Л. Х., Уиппл, А. В., и Уизем, Т. Г. (2017). Генетика деревьев определяет сообщества грибов-партнеров, которые могут придавать засухоустойчивость. Proc. Natl. Акад. Sci. США 114, 11169–11174. DOI: 10.1073 / pnas.1704022114
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Геринг, К.А. и Уизем Т. Г. (1994). Сравнение эктомикоризы сосны пиньон ( Pinus edulis ; Pinaceae) в разных типах почвы и травоядных. Am. J. Bot. 81, 1509–1516. DOI: 10.1002 / j.1537-2197.1994.tb11461.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гилман, С. Э., Урбан, М. К., Тьюксбери, Дж., Гилкрист, Г. В., и Холт, Р. Д. (2010). Рамки для взаимодействия сообществ в условиях изменения климата. Trends Ecol. Evol. 25, 325–331. DOI: 10.1016 / j.tree.2010.03.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гитлин А. Р., Стхульц К. М., Боукер М. А., Штумпф С., Пакстон К. Л., Кеннеди К. и др. (2006). Градиенты смертности внутри и среди доминирующих популяций растений как барометры изменения экосистемы во время экстремальной засухи. Консерв. Биол. 20, 1477–1486. DOI: 10.1111 / j.1523-1739.2006.00424.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гонсалес-Мегиас, А., и Гомес, Дж. М. (2003). Последствия удаления краеугольного травоядного животного для изобилия и разнообразия членистоногих, связанных с крестоцветным кустарником. Ecol. Энтомол. 28, 299–308. DOI: 10.1046 / j.1365-2311.2003.00510.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Готелли, Н. Дж., И Колвелл, Р. К. (2001). Количественная оценка биоразнообразия: процедуры и подводные камни измерения и сравнения видового богатства. Ecol. Lett. 4, 379–391. DOI: 10,1046 / j.1461-0248.2001.00230.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грэди, К. К., Ферриер, С. М., Уизем, Т. Г., Колб, Т. Е., Харт, С. К., и Аллан, Г. Дж. (2011). Генетическая изменчивость продуктивности основных прибрежных видов на границе их ареала: последствия для восстановления и содействия миграции в условиях потепления. Glob. Чанг. Биол. 17, 3724–3735. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2011.02524.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грейди, К.К., Колб, Т. Е., Икеда, Д. Х., Уизем, Т. Г. (2015). Слишком длинный мост: ограничения холода и болезнетворных микроорганизмов к обусловленной генетикой миграции прибрежных лесов. Рестор. Ecol. 23, 811–820. DOI: 10.1111 / rec.12245
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грей, С. Т., Бетанкур, Дж. Л., Джексон, С. Т. и Эдди, Р. Г. (2006). Роль многолетней изменчивости климата в расширении ареала сосны пиньон. Экология 87, 1124–1130. DOI: 10.1890 / 0012-9658 (2006) 87 [1124: ROMCVI] 2.0.CO; 2
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Холмгрен, М., Шеффер, М., Эскурра, Э., Гутьеррес, Дж. Р., и Морен, Г. М. Дж. (2001). Эль-Ниньо влияет на динамику наземных экосистем. Trends Ecol. Evol. 16, 89–94. DOI: 10.1016 / S0169-5347 (00) 02052-8
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Икеда, Д. Х., Ботвелл, Х. М., Лау, М. К., О’Нил, Г. А., Грейди, К. С., и Уизэм, Т. Г. (2014). Универсальная передаточная функция сообщества, основанная на генетике, для прогнозирования воздействия изменения климата на будущие сообщества. Функц. Ecol. 28, 65–74. DOI: 10.1111 / 1365-2435.12151
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Икеда, Д. Х., Макс, Т. Л., Аллан, Г. Дж., Лау, М. К., Шустер, С. М., и Уизем, Т. Г. (2017). Генетически информированные модели экологической ниши улучшают прогнозы изменения климата. Glob. Чанг. Биол. 23, 164–176. DOI: 10.1111 / gcb.13470
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джонсон, М. Т., и Агравал, А. А. (2005).Генотип растения и окружающая среда взаимодействуют, формируя разнообразное сообщество членистоногих примулы вечерней ( Oenothera biennis ). Экология 86, 874–885. DOI: 10.1890 / 04-1068
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джонс, К. Г., Лоутон, Дж. Х., и Шахак, М. (1994). Организмы как инженеры экосистем. Oikos 69, 373–386. DOI: 10.2307 / 3545850
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кейт, А. Р., Бейли, Дж. К., Лау, М. К., и Уизем, Т. Г. (2017). Основанные на генетике взаимодействия основных видов влияют на разнообразие, стабильность и сетевую структуру сообщества. Proc. Биол. Sci. 284: 20162703. DOI: 10.1098 / rspb.2016.2703
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Коричева Дж., Хейс Д. (2018). Относительная важность внутривидового разнообразия растений в структурировании сообществ членистоногих: метаанализ. Функц. Ecol. 32, 1704–1717. DOI: 10.1111 / 1365-2435.13062
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мэддокс, Г. Д., и Капучино, Н. (1986). Генетическое определение восприимчивости растений к травоядным насекомым зависит от условий окружающей среды. Evolution 40, 863–866. DOI: 10.1111 / j.1558-5646.1986.tb00547.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мартинсен, Г. Д., Флоат, К. Д., Вальц, А. М., Вимп, Г. М., и Уизем, Т. Г. (2000). Положительные взаимодействия между листовертками и другими членистоногими увеличивают биоразнообразие гибридных тополей. Oecologia 123, 82–89. DOI: 10.1007 / s004420050992
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
МакКьюн Б. и Меффорд М. Дж. (1999). PC-ORD. Многомерный анализ экологических данных. Гленден-Бич, Орегон: MjM Software.
Google Scholar
Мюллер, Р. К., Скаддер, К. М., Портер, М. Е., Троттер, Р. Т., Геринг, К. А., и Уизем, Т. Г. (2005). Дифференциальная смертность деревьев в ответ на сильную засуху: свидетельства долгосрочных изменений растительности. J. Ecol. 93, 1085–1093. DOI: 10.1111 / j.1365-2745.2005.01042.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ноутен, С.С., Эндрю, Н.Р., и Хьюз, Л. (2014). Потенциальные воздействия изменения климата на сообщества насекомых: эксперимент по пересадке. PLoS One 9: e85987. DOI: 10.1371 / journal.pone.0085987
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Огуши Т. (2005). Сети непрямого взаимодействия: эффекты, вызванные травоядными животными, через изменение признаков у растений. Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 36, 81–105. DOI: 10.1146 / annurev.ecolsys.36.091704.175523
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Огуши Т., Крейг Т. П. и Прайс П. В. (2007). Экологические сообщества: посредничество растений в сетях непрямого взаимодействия. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. DOI: 10.1017 / CBO9780511542701
CrossRef Полный текст | Google Scholar
О’Нил, Г.А., Хаманн, А., и Ван, Т. (2008). Учет изменчивости популяций позволяет улучшить оценки воздействия изменения климата на рост и распространение видов. J. Appl. Ecol. 45, 1040–1049. DOI: 10.1111 / j.1365-2664.2008.01472.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Палмер, В. К. (1965). Метеорологическая засуха. Research Paper No. 45. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро погоды США, 58.
Google Scholar
Пармезан, К. (2006). Экологические и эволюционные реакции на недавнее изменение климата. Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst. 37, 637–669. DOI: 10.1146 / annurev.ecolsys.37.091305.110100
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Раффа, К.Ф., Аукема, Б. Х., Бенц, Б. Дж., Кэрролл, А. Л., Хик, Дж. А., Тернер, М. Г. и др. (2008). Межмасштабные факторы естественных нарушений, склонных к антропогенному усилению: динамика извержений короедов. Bioscience 58, 501–517. DOI: 10.1641 / B580607
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рехфельдт, Г. Э., Крукстон, Н. Л., Уорвелл, М. В., и Эванс, Дж. С. (2006). Эмпирический анализ взаимосвязи между растениями и климатом на западе США. Внутр.J. Plant Sci. 167, 1123–1150. DOI: 10.1086 / 507711
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Reusch, T. B.H., Ehlers, A., Hammerll, A., and Worm, B. (2005). Восстановление экосистемы после экстремальных климатических явлений, усиленное генотипическим разнообразием. Proc. Natl. Акад. Sci. США 102, 2826–2831. DOI: 10.1073 / pnas.0500008102
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Сигер, Р., Тинг, М., Хелд, И., Кушнир, Ю., Лу, Дж., Векки, Г., и другие. (2007). Модельные прогнозы неизбежного перехода к более засушливому климату на юго-западе Северной Америки. Science 316, 1181–1184. DOI: 10.1126 / science.1139601
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Шустер, С. М., Лонсдорф, Э. В., Вимп, Г. М., Бейли, Дж. К., и Уизем, Т. Г. (2006). Наследуемость сообщества измеряет эволюционные последствия косвенного генетического воздействия на структуру сообщества. Evolution 60, 991–1003.DOI: 10.1111 / j.0014-3820.2006.tb01177.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стхульц, К. М., Геринг, К. А., и Уизем, Т. Г. (2009a). Смертельная комбинация генов и засуха: повышенная смертность устойчивых к травоядным животных деревьев у основного вида. Glob. Чанг. Биол. 15, 1949–1961. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2009.01901.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стхульц, К. М., Уизем, Т. Г., Кеннеди, К., Декерт, Р., и Геринг, К. А. (2009b). Генетическая восприимчивость к травоядным влияет на эктомикоризные грибковые сообщества основных видов деревьев. New Phytol. 184, 657–667. DOI: 10.1111 / j.1469-8137.2009.03016.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Стоун А.С., Геринг К.А. и Уизем Т.Г. (2010). Засуха отрицательно сказывается на сообществах на дереве основания: предсказания на основе годичных колец. Oecologia 164, 751–761.DOI: 10.1007 / s00442-010-1684-3
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Троттер Р. Т. III, Кобб Н. С. и Уизэм Т. Г. (2002). Травоядность, устойчивость растений и климат в летописи годичных колец: взаимодействия искажают климатические реконструкции. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99, 10197–10202. DOI: 10.1073 / pnas.152030399
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Троттер, Р. Т., Кобб, Н. С., и Уизэм, Т.Г. (2008). Разнообразие и трофическая структура сообщества членистоногих: сравнение крайностей стресса от засухи. Ecol. Энтомол. 33, 1–11. DOI: 10.1111 / j.1365-2311.2007.00941.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Программа исследования глобальных изменений США [USGRP] (2017). Специальный доклад по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата , Vol. 1, ред. Д. Дж. Вебблс, Д. В. Фейи, К. А. Хиббард, Д. Дж. Доккен, Б. С. Стюарт и Т. К. Мэйкок (Вашингтон, округ Колумбия: U.С. Программа исследований глобальных изменений), DOI: 10.7930 / J0J964J6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
ван Мантгем, П. Дж., Стефенсон, Н. Л., Бирн, Дж. К., Дэниелс, Л. Д., Франклин, Дж. Ф., Фюле, П. З. и др. (2009). Повсеместное повышение уровня смертности деревьев на западе США. Наука 323, 521–524. DOI: 10.1126 / science.1165000
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ван Зандт, П. А., и Агравал, А. А. (2004).Воздействие реакции растений на молочая, вызванное травоядными животными, в масштабах всего сообщества ( Asclepias syriaca ). Экология 85, 2616–2629. DOI: 10.1890 / 03-0622
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Вишванатан, Д. В., Нарвани, А. Дж. Т., и Талер, Дж. С. (2005). Специфичность индуцированных реакций растений формирует закономерности появления травоядных на Solanum dulcamara . Экология 86, 886–896. DOI: 10.1890 / 04-0313
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уоррен, Р., Прайс, Дж., Грэм, Э., Форстенхауслер, Н., и ВанДервал, Дж. (2018). Прогнозируемый эффект ограничения глобального потепления на насекомых, позвоночных и растений до 1,5 ° C, а не 2 ° C. Science 360, 791–795. DOI: 10.1126 / science.aar3646
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Вернер Э. Э. и Пикор С. Д. (2003). Обзор косвенных взаимодействий, опосредованных признаками, в экологических сообществах. Экология 84, 1083–1100. DOI: 10.1890 / 0012-9658 (2003) 084 [1083: AROTII] 2.0.CO; 2
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Whitham, T. G., Bailey, J. K., Schweitzer, J. A., Shuster, S. M., Bangert, R.K., LeRoy, C.J., et al. (2006). Основы генетики сообществ и экосистем: от генов до экосистем. Нац. Преподобный Жене. 7, 510–523. DOI: 10.1038 / nrg1877
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уизэм, Т. Г., Геринг, К. А., Ботвелл, Х. М., Купер, Х. Ф., Халл, Дж. Б., Аллан, Г. Дж. И др.(2019). «Использование юго-западного экспериментального массива садов для улучшения восстановления прибрежных вод в ответ на глобальные изменения: определение и использование генотипов и популяций для текущей и будущей окружающей среды», в Riparian Research and Management: Past, Present, Future , Vol. 2, ред. С. В. Карозерс, Р. Р. Джонсон, Д. М. Финч, К. Дж. Кингсли и Р. Х. Хамре (Форт-Коллинз, Колорадо: Генеральный технический представитель RMRS-GTR, Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Исследовательская станция Скалистых гор).
Google Scholar
Whitham, T.Г., Геринг, К. А., Ламит, Л. Дж., Войтович, Т., Эванс, Л. М., Кейт, А. Р. и др. (2012). Специфика сообщества: влияние генов на жизнь и загробную жизнь. Trends Plant Sci. 17, 271–281. DOI: 10.1016 / j.tplants.2012.01.005
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уимп, Г. М., Мартинсен, Г. Д., Флоат, К. Д., Бангерт, Р. К., и Уизем, Т. Г. (2005). Генетические детерминанты структуры и разнообразия сообщества членистоногих. Evolution 59, 61–69.DOI: 10.1111 / j.0014-3820.2005.tb00894.x
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Состав(BMus и Foundation) — Тринити Лабан
Прослушивание произведений займет 30 минут и будет иметь следующий формат:
ДО АУДИТОРИИ | Отправьте портфолио, содержащее от 3 до 6 композиций. Допускаются любые стили и могут быть включены незаконченные работы. Портфолио должно иллюстрировать вашу способность составлять нотные партитуры, и записи должны быть представлены там, где это возможно.Ваше портфолио, как правило, оценивается главой отдела и дополнительным соответствующим сотрудником. Портфолио следует создавать онлайн с помощью Embark. Узнайте больше о записанных прослушиваниях. Вы будете автоматически назначены на собеседование, если мы получим вашу заявку до истечения крайнего срока. |
---|---|
ВО ВРЕМЯ АУДИТОРИИ | Прослушивание примет форму обсуждения ваших композиций, интересов и амбиций.Вам будет предложено исполнить подготовленное произведение продолжительностью 2-3 минуты по вашему выбору в стиле и на любом инструменте по вашему выбору (включая голос), а также вас могут попросить импровизировать. Пианино будет предоставлено, но вам нужно будет взять с собой любой другой инструмент. |
В ДЕНЬ АУДИТОРИИ | Кандидаты в BMus должны пройти 20-минутный тест на музыкальное мастерство, предназначенный для проверки их слуховых навыков. Обратите внимание, что прошлые статьи недоступны. |
ПОРТФОЛИО | Ваше портфолио будет оценено по:
|
ЗАПИСАННЫЕ ПРОВЕРКИ | Записанные прослушивания будут оцениваться с использованием портфолио, как описано выше, но, кроме того, от вас потребуется устное введение в их работу. |
Состав атмосферы — Фонд OSS
Без понимания атмосферы и ее состава легко понять, почему кто-то может задаться вопросом, как мы можем изменить климат. Атмосфера действительно большая. Но чтобы увидеть это в перспективе, вам нужно только знать, какая часть атмосферы согревает нас.
Вообще говоря, глядя на доиндустриальную атмосферу, если не учитывать водяной пар (более крупный переменный газ), атмосфера состоит примерно на 78% азота и 21% кислорода.Таким образом, 99% атмосферы приходится на эти два газа. Последний один процент включает в себя различные следовые газы, некоторые из которых являются парниковыми газами, а некоторые нет.
Чтобы увидеть это в перспективе, подумайте об этом так. естественными парниковыми газами являются CO 2 , H 2 O, CH 4 и N 2 O. Эти газы составляют менее 300 долей процента нашей доиндустриальной атмосферы. Потом конечно добавляем воды и размешиваем 🙂
Если бы не та крошечная доля парниковых газов в нашей атмосфере, Земля была бы гигантским замороженным шаром в космосе.Это так просто.
Как только вы поймете, что вам не нужно изменять всю атмосферу, вам нужно изменить лишь крошечную часть, чтобы изменить климат или климатические воздействия … Становится намного легче понять, как промышленные выбросы могут повлиять на климат планеты. Имейте в виду, что нашей доиндустриальной атмосфере, кроме H 2 O, требовалось только около 300 процентов атмосферы, чтобы содержать парниковые газы, чтобы поддерживать Землю относительно теплой.Изменение концентрации CO2 с 280 ppm до примерно 400 ppm — значительное увеличение. Теперь, кроме h3O, почти 400% нашей атмосферы содержат парниковые газы. Из всех парниковых газов CO2 является более важным компонентом из-за его жизни в атмосфере и связанной с ним способности к нагреванию, которая сопровождает этот конкретный газ, который изменяет количество тепловой энергии, удерживаемой в нашей климатической системе.
Таблица 7a-1: Средний расчетный состав атмосферы до высоты 25 км (* + / — 0.