Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Мышевидные грызуны на территории Ульяновской области (динамика численности, соотношение видов в сообществе, роль в передаче природно-очаговых инфекций)
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Мышевидные грызуны на территории Ульяновской области (динамика численности, соотношение видов в сообществе, роль в передаче природно-очаговых инфекций)"

На правах рукописи

и

ШЕМЯТИХИНА ГАЛИНА БОРИСОВНА

МЫШЕВИДНЫЕ ГРЫЗУНЫ НА ТЕРРИТОРИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ (ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ, СООТНОШЕНИЕ ВИДОВ В СООБЩЕСТВЕ, РОЛЬ В ПЕРЕДАЧЕ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ

ИНФЕКЦИЙ)

03.02.08 - Экология (биология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 9 ЯНВ 2012

Ульяновск-2012

005008164

Работа выполнена на кафедре природопользования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Шустов Михаил Викторович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Артемьева Елена Александровна

кандидат биологических наук, доцент Симак Сергей Владимирович

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук

Институт Волжского бассейна РАН

Защита диссертации состоится «¿У» 2042 года в Ю. часов на

заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: г. Ульяновск, Набережная реки Свияги, 106, корп. 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом на сайте ВУЗа -http://www.uni.u1su.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации - http://vak.ed.gov.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Отдел послевузовского и профессионального образования.

Автореферат разослан ■ С_20//г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

С.В. Пантелеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Мышевидные грызуны являются важным звеном в природных экосистемах. Для человека они имеют хозяйственное значение, являясь вредителями (Кучерук, 1952; Поляков, 1958; и др.), а также участвуют в передаче ряда природно-очаговых заболеваний (Павловский, 1939; Литвин, 1999; Бернштейн, 2009). Ульяновская область является эндемичной территорией по лептоспирозу и туляремии (Нафеев, 2007). По геморрагической лихорадке с почечным синдромом (ГЛПС) область относится к территории самых активных природных очагов РФ (Нафеев и др., 2003).

В целом, группа млекопитающих изучена достаточно хорошо как зарубежными зоологами (Elton, 1924; Elton et all, 1942; Krebs, 1963; Hansson et all 1985; 1989; Krebs, 1996; и др.) так и зоологами нашей страны (Формозов, 1948; Шварц, 1965; Шилов, 1977; Башенина, 1977; и др.). Однако, изучение мышевидных грызунов Ульяновской области до настоящего времени было фрагментарным. В то же время, изучение локальных териокомплексов представляет значительный интерес в связи с большой территориальной изменчивостью экологических характеристик сообществ.

Цель исследования: изучение мышевидных грызунов на территории Ульяновской области и их роли в передаче природно-очаговых инфекций. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Провести инвентаризацию видового состава грызунов Ульяновской области.

2. Охарактеризовать биотопическую, ландшафтную и территориальную приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области. Представить результаты данных на схематических картах.

3. Провести анализ динамики численности мышевидных грызунов различных типов биотопов Ульяновской области.

4. Дать сравнительную характеристику населения мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска и естественных экосистем.

5. Выявить роль отдельных видов мышевидных грызунов в циркуляции основных природно-очаговых инфекций, резервуаром которых они являются на территории Ульяновской области.

Научная новизна

• Впервые охарактеризована ландшафтная и биотопическая приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области и г. Ульяновска.

• Впервые охарактеризовано территориальное распределение численности мышевидных грызунов в Ульяновской области. Созданы схематичные карты распространения видов мышевидных грызунов в Ульяновской области по уровню численности и по типу соотношения видов в сообществе.

• Впервые проанализирована динамика численности основных видов мышевидных грызунов отдельных биотопов Ульяновской области. Установлено наличие циклов и трендов в динамике некоторых

популяций. Установлено наличие корреляции в динамике численности основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов. Достоверность предложенных методов и решений обеспечивается значительным объемом анализируемого, регулярностью отбора материала на стационарах и общими стандартными методиками отбора, длительностью сбора материала (период в 39 лет), плотностью точек учета (на территории области 264 точки), статистической обработкой материала с использованием современных методов и программ.

Практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в синэкологию и териологию Ульяновской области и могут быть использованы в учебном процессе по специальности «экология», «зоология», «зоогеография». Разработан новый программный методический комплекс, позволяющий быстро анализировать данные учетов численности мышевидных грызунов, производя расчеты численности, демографической структуры, инфицированности зверьков. Применение WEB - технологий позволяет визуализировать материалы по распространению видов на территории области. Программа внедрена в работу зоологической группы Федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Ульяновской области» (ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области»). Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристика биотопической и ландшафтной приуроченности мышевидных грызунов Ульяновской области.

2. Территориальное распределение мышевидных грызунов Ульяновской области по уровню численности и соотношению видов в сообществе.

3. Характеристика динамики относительной численности мышевидных грызунов отдельных групп биотопов на территории Ульяновской области.

4. Особенности населения мышевидных грызунов парковой зоны Ульяновской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Апробация. Материалы диссертационной работы докладывались на международных и региональных конференциях: III международной конференции «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009); международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и технических наук» (Москва, 2009); международной научной конференции «Зоологические исследования в регионах России и на сопредельных территориях» (Саранск, 2010); международной научной конференции «Экология и медицина: современное состояггие, проблемы и перспективы» (Москва, 2010); 8 международной научно-практической конференции Татищевские чтения (Тольятти, 2011); международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований '2011» (Одесса, 2011); международной научной конференции «Ломоносов» (Москва, 2011); XI и XII

межрегиональных научно-практических конференциях «Естественнонаучные исследования в Симбирском - Ульяновском крае» (Ульяновск, 2009,2010).

Личный вклад автора в работу. Создан ряд схематических карт распространения грызунов; проведено статистическое исследование динамики численности, анализ биотопического распределения грызунов; разработан новый программный методический комплекс. Произведены выборки архивного материала ФГУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области» за 39 лет, материалы отцифрованы и внесены в электронную базу данных. Собственные нолевые

сборы составили 3 года.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы. Общий объем составляет 177 страниц, в т.ч. 18 таблиц, 76 рисунков, 3 приложения. Список литературы состоит из 182 наименований, из них 20 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен и искренне благодарен научному руководителю - д.б.н., профессору кафедры природопользования УлГУ М. В. Шустову за консультации по работе над диссертацией, а также бывшему зоологу ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области» Коробейниковой А. С. за предоставленный материал и всестороннюю помощь в сборе материала и работе над диссертацией. Автор признателен д.м.н., заведующему отделения особоопасных инфекций ФГУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области», доценту УлГУ Нафееву А. А. за консультации в работе над диссертацией, и сотрудникам биологического факультета МГУ за ряд ценных замечаний, высказанных в ходе обсуждения результатов исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая значимость работы, приведены положения, выносимые на защиту, изложена структура диссертации.

В главе 1 «Краткая характеристика природных условий Ульяновской области» представлено описание рельефа, климата, поверхностных вод, почвенного покрова, растительного мира, животного мира, ландшафтных районов края.

Глава 2 «История изучения мышевидных грызунов на территории Ульяновской области» содержит историческую справку по этому вопросу и анализ видового состава мышевидных грызунов Ульяновской области. Изучением мышевидных грызунов Ульяновской области занимались Э. А. Эверман, Н. М. Богданов, В. А. Попов; С. С. Гайниев, И.Б. Абрахина (1959; 1963; 1993). Существенный вклад в изучение териофауны области внесли специалисты Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского (Быстракова, 2000; Быстракова и др., 2008). Связь экологии мышевидных грызунов с распространением природно-очаговых заболеваний изучают специалисты санитарно-эпидемиологического надзора области (Нафеев и др., 2003; 2006; Нафеев, 2007; и др.).

По собственным и литературным данным, на территории Ульяновской области отмечено 30 видов грызунов из 8 семейств. Семейство Sciurinae:

Sciurus (Sciurus) vulgaris Linnaeus, 1758; Spermophilus fulvus Lichtenstein, 1823; Spermophilus (Spermophilus) suslicus Güldenstaedt, 1770; Marmota (Marmota) bobak Müller, 1776. Семейство Castorídae: Castor fiber Linnaeus, 1758. Семейство Cricetinae: Myodes glareolus Schreber, 1780; Microtus (Microtus) levis Miller, 1908; Microtus (Microtus) arvalis Pallas, 1778; Microtus (Alexandromys) oeconomus Pallas, 1776; Arvícola amphibius Linnaeus, 1758; Ondatra zibethicus Linnaeus, 1766; Microtus (Microtus) agrestis Linnaeus, 1761; Cricetus cricetus Linnaeus, 1758; Cricetulus migratorius Pallas, 1773; Lagurus lagurus Pallas, 1773; Allocricetulus eversmanni Brandt, 1859; Ellobius (Ellobius) talpinu, Pallas,' 177o' Семейство Murinae: Sylvaemus uralensis Pallas, 1811; Sylvaemus flavicollis Melchior, 1834; Sylvaemus agrarius Pallas, 1771; Micromys minutus Pallas, 1771; Rattus norvégiens Berkenhout, 1769; Mus musculus Linnaeus, 1758. Семейство Leithiinae: Dryomys nitedula Pallas, 1778; Eliomys quercinus Linnaeus, 1766; Glis glis^ Linnaeus, 1766; Muscardinus avellanarius Linnaeus, 1758. Семейство Sicistinae: Sicista betulina, Pallas, 1779. Семейство Allactaginae: Allactaga (Allactaga) major, Kerr, 1792. Семейство Spalacinae: Spalax microphthalmus, Güldenstaedt, 1770.

Глава 3 «Материалы и методы» включает 4 раздела: 3.1. Учеты численности мышевидных грызунов. В работе использованы результаты собственных учетов численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области в период с 2008 по 2010 гг., а также данные официальной статистики ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области» (1972-2008 гг.) по учетам численности и исследованию зоологического материала на предмет обнаружения природно - очаговых инфекций.

Сбор материала проводился ежегодно по стандартной методике (Кучерук 1952, 1963, Карасева, Телицина, 1996). Всего за изучаемый период времени отработано 217136 ловушко-суток, поймано 29361 зверьков. Из них собственные учеты составили 10073 л/н и 2867 грызунов. Определение зверьков проводили с использованием определителей И. М. Громова и М. А. Ербаевой. (1995) и Н. В. Быстраковой и др. (2008). Всех зверьков определяли до вида. Исключение составили обыкновенная (Microtus arvalis) и восточноевропейская (М levis) полевки, которых рассматривали, как обыкновенную полевку в широком смысле - М. arvalis s. I.

3.2. Характеристика стационаров. Приводится краткое геоботаническое описаниесгациопаров, на которых проводились учетные работы (рис. 1.).

«Б. з!щ-----

^<КурЯВН«КЭ№3/о>

■-щш

Рис. 1. Расположение стационаров

учетов численности мышевидных

Г ТГ^СГ-. грызунов на территории Ульяновской

М>г'% } »$ области

■^чГ-' -

Все стационары располагались в смешанном лесу, который представлен в основном лиственными породами (клен, липа, дуб, береза, осина). Подлесок выражен слабо, бедный травяной покров.

3.3. Электронная база данных учетов численности мышевидных грызунов. Для изучения территориального распределения мышевидных грызунов Ульяновской области на основе WEB-технологий был разработан программно-методический комплекс регистрации и анализа зоологического материала (ПМК). Основу банка данных составили результаты учетов численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области, накопленные за период с 2001 по 2010 гг. в архивах ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области», а также результаты исследования этого на предмет обнаружения природно-очаговых инфекций (ПОИ).

Первичные данные, вносимые в базу включают информацию о точке и дате сбора; количестве выставленных орудий лова; отловленных особей каждого вида; их возрасте и генеративном состоянии; результатах их исследования на ПОИ (геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС), туляремия, лептоспироз), проводимые на базе лаборатории ООИ ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области».

Для точки сбора материала отмечаются географические координаты, административная и ландшафтная принадлежность, биотоп. Биотопы разбиты на 4 основные группы (лесокустарниковые; влажные; открытые; постройки человека), для которых в свою выделяются более мелкие стации.

ПМК производит автоматические расчеты некоторых характеристик популяций грызунов для отдельных биотопов, административных районов, ландшафтных подзон за указанный период; показывает результаты исследования грызунов на носительство хантавирусов ГЛПС и лепгоспироза.

ПМК также показывает результаты учетов численности грызунов и результаты их исследования на ПОИ в виде значков на электронной карте Google шар. Эти возможности использовались при составлении карт распределения численности. В программе CorelDRAW Graphic Suite 13 электронные карты Google шар с нанесенными обозначениями совмещались с картой-схемой Ульяновской области и схемами лесхозов административных районов Ульяновской области Министерства природных ресурсов РФ агенства лесного хозяйства по Ульяновской области (лесоустройство 2005 года; масштаб 1:100000). Численность отдельных видов делилась на уровни: высокий, средний и низкий. Области с соответствующим уровнем численности видов закрашивались. Показатели численности усреднялись по годам и распространялись на весь лесной массив, в котором проводилось исследование, а также на ближайшие лесные массивы вплоть до точки следующего учета. Таким же образом выделялись зоны с одинаковым уровнем численности в открытых стациях. При составлении карты соотношения видов использовался такой же принцип. Вместо показателя уровня численности учитывался тип сообщества.

3.4. Статистическая обработка данных и лабораторное исследование материала. Для характеристики населения мышевидных грызунов отдельных биотопов были рассчитаны: доля в сообществе (индекс доминирования Бергера Паркекра (Карасева и др., 2008)); коэффициент биотопической приуроченности (Песенко, 1982); относительная численность (Карасева, Телицина, 1996); ошибка альтернативной выборки для средних показателей численности, коэффициент вариации численности, частота встречаемости в течение ряда лет (Наглов, Загороднюк, 2006). Анализ структуры сообществ по относительным показателям численности проводился с использованием бальной оценки (Загороднюк и др., 2002) и метода «статистической структуры численности» (Максимов, 2002). Для сравнительной характеристики сообществ парковой зоны г. Ульяновска были рассчитаны индексы разнообразия Симпсона (Бигон.1989).

Для определения сходства сообществ в различных биотопах; уровня сходства сообществ мышевидных грызунов зон с разным типом растительности, ландшафтных зон и выделение групп точек учетов относительной численности по уровню сходства структуры сообществ применялся метод кластерного анализа методом невзвешенного попарного среднего (Sneath, Sokal, 1973).

Для анализа временных рядов динамики численности были рассчитаны основные статистические параметры рядов: среднее, ошибка среднего, стандартное отклонение, минимум, максимум, размах. Сравнение с нормальным распределением проводилась при помощи критерия Колмогорова-Смирнова. Был рассчитан линейный тренд, кривые численности сглаживались методом наименьших квадратов. Кроме этого проводился автокорреляционный (Бобрецов, 2009) и спектральный анализ (Карасева, 2008). Рассчеты проводились с использованием программного пакета Statistica for Windows 6.0.

Лабораторное исследование зверьков проводилось на базе лаборатории ООИ ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области». Выявление антигена хантавируса ГЛПС проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА) с помощью тест-систем «Хантагност» (г. Москва) с суспензиями легких, которые готовили по общепринятой методике. Для диагностики лептоспироза применялся метод микроскопии в темном поле (реакция микроагглютинации лептоспир). Для диагностики объектов внешней среды на туляремию использовался эритроцитарный туляремийный иммуноглобулиновый диагностикум в серологической реакции РНГА (реакция непрямой гемоагглютинации).

Глава 4 «Биотопическая структура и пространственное распределение населения мышевидных грызунов Ульяновской области» включает 2 раздела:

4.1. Биотопическая структура сообществ мышевидных грызунов Ульяновской области. Методом кластерного анализа по доле видов в сообществе мышевидных грызунов исходные 18 типов биотопов, в которых проводились учетные работы, были сгруппированы в 4 типа. Для каждого из этих типов была рассчитана относительная численность основных видов, их доля в сообществе, коэффициент вариации численности, частота встречаемости

в течение ряда лет (таблица 1).

В лесокустарниковых биотопах было отловлено 12 видов мышевидных грызунов. По доли в сообществе и уровню численности наблюдается доминирование М. glareolus, содоминантом выступает ига1еп№. Из малочисленных видов в сравнении с другими типами биотопов здесь выше встречаемость С. спсеШ и И. пИе<1и}а.

Таблица I.

Степень биотопической приуроченности вида (1); доля вида в сообществе, % (2); коэффициент вариации численности, % (3); коэффициент постоянства обитания, %(4) основных видов мышевидных грызунов в четырех группах биотопов

Вид зверька Лесокустарникопые б/т Влажные б/т Луго-полевые б/т Постройки человека

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2 3 4

Mus musculus -0,9 0,5 12 71 -0,7 0,9 672 29 0,5 8 152 63 0,95 78 244 97

iuralensis 0,2 19 123 100 0,0 18 413 94 -0,3 12 432 91 -0,8 2,2 124 19

i.. jlavicollis 0,3 5,8 82 100 0,6 5,8 174 80 -0,6 14 229 57 -0,5 2 186 19

».. agrarius -0,3 6,5 98 97 0,2 11 491 89 -0,3 1,7 226 89 -0,6 2,2 142 22

tf. glareolus 0,4 58 314 100 0,0 50 492 83 -0,7 11 337 66 -0,9 2 294 22

it. arvalis s. 1. -0,8 2,8 32 92 -0,2 7,5 187 74 0,9 49 417 100 0,03 12 447 38

В лесокустарниковых биотопах было отловлено 12 видов мышевидных грызунов. По доли в сообществе и уровню численности наблюдается доминирование M. glareolus, содоминантом выступает S. uralensis. Из малочисленных видов в сравнении с другими типами биотопов здесь выше встречаемость С. cricetus Linnaeus и D. nitedula.

Во влажных биотопах было отловлено 11 видов. В сравнении с лесокустарниковыми здесь выше доли S. agrarius и M. arvalis s. 1.; доля M. glareolus немного меньше, отсутствует С. cricetus, существенно выше встречаемость M. oeconomus.

В луго-полевых биотопах отловлено 12 видов мышевидных грызунов. Доминантным видом здесь оказывается M. arvalis s. 1, содоминантом -S. agrarius. Из малочисленных видов в данных биотопах выше, чем в других встречаемость M. minutus, отсутствует A. amphibius.

В постройках отмечены только наиболее многочисленные виды на территории области и серая крыса R. norvégiens (всего 7 видов). Mus musculus является абсолютным доминантом.

По приуроченности грызунов к тем или иным местообитаниям выделено 3 группы видов: умеренно распространенные, широко распространенные и малочисленные.

Самый многочисленный в области вид - M. glareolus - относится к умеренно распространенным для лесокустарниковых и влажных биотопов, но

избегает луго-полевые стации и постройки человека. 5. ига/едаи обычна в лесокустарниковых, влажных и полевых биотопах, постройки человека вид избегает. 5. АмпсоШб отдает предпочтение влажным биотопам, умеренно распространена в лесокустарниковых биотопах, избегает поля и постройки человека. 5. agrarius умеренно распространена во всех биотопах, кроме построек человека, отдавая некоторое предпочтение луго-полевым. М. агуаШ б. 1. предпочитает луго-полевые биотопы, избегает лесокустарниковьте биотопы. М. тшси1т отдает предпочтение луго-полевым биотопам и постройкам человека. В остальных биотопах малочисленна.

4.2. Территориальное распределение мышевидных грызунов в Ульяновской области. Рассмотрено территориальное деление Ульяновской области по уровню относительной численности основных видов мышевидных грызунов и на зоны с различной структурой сообщества мышевидных грызунов.

Высокая численность (более 18%)

Средняя численность (8-17.9%)

Низкая численность (менее 7.9%)

лальная численно* 20%)

Высокая численность (7-19,9%) | Средняя численность I (3,5-6,9%) Низкая численность (менее 3,4%)

Максимальная численность (более 5%) Высокая численность (2,25-4,9%) Средняя численность (1,25-2,25%) Низкая численность (менее 1,24%)

Высокая численност! (более 3,3%) ЩЦ Средняя численност! 10 (0,9-3.2%)

Низкая численность I (менее 0,9%)

Рис. 2. Распределение относительной численности четырех видов мышевидных грызунов Ульяновской области по уровням (высокий, средний, низкий), а - М^1агео1т, 6-5. ига1епш, с - Б.АстсоШз, (I - Б. а%гапш

В разрезе относительной численности Ульяновская область разделена на территории с высоким, средним и низким уровнем М.^1агеа1и$, Б. Б.

а^гагшз и 5. «га/стш'.у (рис. 2).

Высоким уровнем относительной численности М. д1агео1т обладает в лесном ландшафтном районе Заволжья и лесах южных районов области (Новоспасский, Старокулаткинский, Николаевский, Павловский). Средний уровень численности выявлен в смешанных лесах и перелесках лесостепного и лесного ландшафтных районов Предволжья. Низким уровнем относительной численности вида обладают открытые территории: сельскохозяйственные угодья, луга, стенные участки.

М. апаШ е. 1. преобладает в луго-полевых стациях области. Также встречается в других типах биотопов в меньших количествах.

5. игакюгя имеет достаточно четкую приуроченность к смешанным лесам и перелескам. В хвойных лесах и луго - полевых стациях численность снижена. Зоны средней численности S.agrarius в Заволжье приурочены к открытым биотопам - лугам и полям; в Предволжье вид многочисленен на всей территории города и пригорода Ульяновска, Волжского косогора на протяжении Ульяновского и Сенгилеевского районов, а также лесной части Сурского района на полях и перелесках Майнского и Карсунского районов. Вся степная подзона, а также западные леса и все южные районы области (исключая часть Радищевского и Старокулаткинского) имеют низкую численность вида. Зона высокой численности Б. Ааг^соШя приурочена к лесам северных и южных районов области. На севере области - в Сурском районе численность мыши максимальна. Низкая численность вида наблюдается в Заволжском степном ландшафтном районе, северной части остепненных, в лесных, восточной части лесостепных ландшафтах Правобережья.

При сравнении распределения отдельных видов можно заметить большое сходство в распределении 5. ига/е/ш'.? и £ АахчсоШ$.

Находки других видов были единичными. Их суммарный удельный вес составил 1,5%. В диссертации приведены данные по распространению этих видов грызунов на территории области.

Территориальное деление Ульяновской области на зоны с различной струю-урой сообществ проводилось тремя способами.

1. Охарактеризована видовая структура сообществ мышевидных грызунов различных типов растительности (по Кальянову и др., 1974).

2. Дана характеристика видовой структуры сообществ мышевидных грызунов б ландшафтных районов области (по Кальянову и др., 1974).

3. Проведено территориальное деление области на зоны со сходной структурой сообществ мышевидных грызунов.

Для выявления областей с разной структурой сообществ были рассчитаны доли основных видов в сообществах во всех точках учетов. Доли в сообществе в соседних, ближайших точках усреднялись. Таким образом, исходное количество точек учетов было сокращено с 264 до 52. Эти точки были разбиты методом кластерного анализа на 4 основные группы, и 3 незначительные по объему обследований выбивающиеся группы (рис. 3 а).

Полученные группы имели достоверные отличия по соотношению видов в сообществе. На основании этих преобразований на схеме области были обозначены точки учетов, структура сообществ мышевидных грызунов которых соответствовала одной из четырех групп (рис. 3 Ь). Учитывая данные карт лесничеств о покрытии территории лесом (рис. 3 с), была построена схема территориального деления области на зоны с различным соотношением видов в сообществе мышевидных грызунов (рис. 3 с1).

Рис. 3. Территориальное деление области на зоны со сходной структурой сообществ мышевидных грызунов, а - уровень сходства групп точек учетов численности мышевидных грызунов по соотношению видов в сообществе; Ь -расположение групп точек учета численности грызунов (цифрами обозначена принадлежность точки к той или иной группе); с - расположение лесов Ульяновской области; А - территориальное деление Ульяновской области на зоны с различным соотношением видов в сообществах мышевидных грызунов

Зоны с преобладанием М. glareolus (1 группа) приурочены к основным лесным массивам области. Зоны с содоминированием М. g/areolus, 6". ига1ет1$ и & agrarius (2 группа) занимают небольшую площадь территории области в г. Ульяновске, рекреационной прибрежной зоне Сенгилевского района, зоне отдыха у с. Новочеремшанск Мелекесского района и участок лесного массива у пос. Майны. Зона с преобладанием М. агуаИэ б. 1. и 5. ыгй/ея.?м (3 группа) занимает лесостепные и степные участки лесостепного ландшафтного района центральной и южной части Правобережья Ульяновской области. Зона с преобладанием <5",игд/е>ш'.у и содоминированием М. glareolus (4 группа)

91 группа □2 группа ИЗ группа 4 группа

занимает наибольший по площади участок области - всю безлесную часть Заволжья; широкую полосу на границе леса и лесостепи между зонами с доминированием М. glareolus, протянувшуюся с севера на юг через всю область; участки лесостепи и степи на юге области и северо-восточную часть степного ландшафтного района на севере области.

Глава 5 «Динамика численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области» включает 4 раздела:

5.1. История изучения динамики численности мышевидных грызунов. В разделе освещается история вопроса изучения динамики численности мышевидных грызунов и современный взгляд на этот вопрос.

5.2. Динамика численности мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов Ульяновской области.

годы

|.......s. uralensis----S.flavicollis -S.agrarius-М. glareolus ¡

Рис. 4. Численность основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов на территории Ульяновской области

Методами анализа временных рядов (метод наименьших квадратов, автокорреляционный анализ, спектральный анализ) было выявлено, что ряд относительной численности М. glareolus в лесокустарниковых биотопах Ульяновской области (рис. 4) представляет собой сумму трех регулярных компонент (без учета сезонной составляющей): тренда, 11-летнего цикла и 3-летнего цикла и случайной компоненты. Динамика численности Л', uralensis не обнаруживает такой строгой периодичности, как у М. glareolus, однако имеет свои особенности. К ним относится практически линейное возрастание средних значений численности, и возможная трехлетняя периодичность. Динамика численности S. agrarias также не носит ярко выраженный циклический характер и обладает положительным трендом. Численность S. flavicollis имеет очень слабо выраженный линейный тренд, однако, методом наименьших квадратов отклонений выявляется волнообразная динамика кривой численности. Другие циклические составляющие имеют менее четко

выраженный характер при котором выявляются депрессии численности на второй год и подъемы численности на 3 и 13 годы.

Соотношение долей основных видов в лесокустарниковых биотопах в годы подъемов и спадов численности М. %1агео\ж показывает минимальные различия между выборками. Это объясняется сходством в динамике этих видов. Так, в годы подъемов и спадов численности М. д1агео!их сообщество мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов имеет сходную структуру.

Анализ трендов численности мышевидных грызунов влажных биотопов показал разницу динамики видов (рис. 5). Для Б. ига1е/шх н 51. азгапия наблюдаются положительные тренды численности; у М. §1агео1и$ отрицательный тренд. Спектральный анализ динамики показывает периодическую составляющую в 3 года. Кроме этого, для 5. а^апт выявляется положительная периодичность в 6 лет.

5.3. Динамика численности мышевидных грызунов влажных биотопов Ульяновской области.

Рис. 5. Численность основных видов мышевидных грызунов влажных биотопов на территории Ульяновской области

Корреляционный и регрессионный анализ не показывает зависимости между рядами данных, поэтому можно предположить отсутствие факторов, совместно действующих на популяции этих видов. Это подтверждается разницей в соотношении долей этих видов в годы подъемов и депрессий численности М. д1агео1ш.

5.4. Динамика численности мышевидных грызунов луго-полевых биотонов Ульяновской области.

Виды, составляющие основу структуры сообщества мышевидных грызунов луго-полевых биотопов Ульяновской области (рис. 6.) имеют неодинаковые тренды относительной численности. Автокорреляционный и спектральный анализы обнаруживает у М. агуаНь е. 1. и Б. иг акт и цикл, близкий к трехлетнему. Для 5. а^гапт выявляется четырехлетний период.

25

годы

-Э. ига^г^э.......в. адгап'из-М. д1агео1из

Линейный корреляционный анализ позволяет установить слабую значимую зависимость между численностью 5. ига1еппх и agrarшs, что может указывать на наличие факторов, влияющих на динамику этих видов сходным образом. Соотношение видов в годы подъемов и депрессий численности самого обильного вида в луго-полевых биотопах - М. ап'аШ б. 1. - сильно различается. В годы депрессии численности зверька наблюдается существенное снижение его индексов доминирования за счет увеличения доли остальных видов (в том числе и малочисленных).

годы

М. агаКв э. I.-в. адгапиэ.......Б. ига!епз13

Рис. 6. Численность основных видов мышевидных грызунов луго-полевых биотопов на территории Ульяновской области.

Глава 6 «Мышевидные грызуны г. Ульяновска» включает 5 разделов.

6.1. Влияние урбанизации на население мышевидных грызунов.

Приведен обзор литературы по вопросу изучения антропогенного воздействия на структуру популяций и сообществ мышевидных грызунов.

6.2. Описание обследованных парков г. Ульяновска. Приводится краткое описание природных условий пяти парков, на территории которых проводились учеты численности грызунов.

6.3. Характеристика видового состава и видового разнообразия мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Отмечено 6 видов из 2 семейств. Средний показатель индекса разнообразия парковой зоны города оказался ниже среднеобластного показателя за 2010 г.

6.4. Биотопическая приуроченность и соотношение видов в сообществах мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Во всех парках видовой состав практически полностью представлен родом БуЬаетю, что говорит о существенном преобразовании сообществ. Гемисинантроп я! г/га/етш'« доминирует практически во всех парках; ее доля в парковой зоне (48%) превосходит это значение ненарушенных экосистем (34%) в 1,4 раза. Далее следуют также гемисинантропные виды Б. а&сичт и Э. /ктсоШх. Типично лесной вид - М. ¿1агео1ш, доминируя в лесах области, покидает

парковую зону города. Соотношение видов в сообществах мышевидных грызунов трех типов биотопов показано на рис. 7. 1

90

В М. агеа^ э. I.

а М.д1агео1из

■ Э. адгалиг

Рис. 7. Соотношение видов в сообществе мышевидных грызунов парков г. Ульяновска в сравнении с естественными экосистемами.

и в. ига1етаз ЕМив тизсШиэ

Городские экосистемы

Естественные экосистемы

Наибольшим разнообразием мышевидных грызунов обладают открытые (луго-полевые) биотопы парковой зоны, наименьшим - влажные.

6.5. Численность мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Наблюдается независимость изменения численности грызунов отдельных парков, а также независимость изменения численности отдельных видов одного парка, что ведет к изменению структуры доминирования в сообществе в разные годы. При сравнении динамики численности мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска и ненарушенных экосистем также не обнаружено корреляции, что является результатом воздействия стрессовых условий городской среды.

Глава 7 посвящена изучению роли мышевидных грызунов в циркуляции природно-очаговых инфекций на территории Ульяновской области. Глава включает 3 раздела.

7.1. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС). На территории Ульяновской области ГЛПС регистрируется с 1959 года (Нафеев и др., 2006). Основными видами грызунов, с которыми связаны заражения людей в Ульяновской области, являются: М. %1агео1ш, М. апгаШ ъ. 1., Б. а%гаг1ш и Б. игсйетгк (Нафеев и др., 2006). В таблице 2 отражена степень участия основных видов мышевидных грызунов Ульяновкой области в эпизоотиях ГЛПС.

Инфицированность грызунов хантавирусом регистрируется практически во всех районах области, за исключением Павловского и Базарносызганского. На территории г. Ульяновска по данным эпидемиологического обследования 2010 г. циркуляция хантавируса зафиксирована во всех обследованных парках.

Таблица 2.

Участие отдельных видов мышевидных грызунов в эпизоотиях ГЛПС.

Вид зверька Численность Доля в сообществе Инфицированность ГЛПС

Myodes glareolus 6,14% 45,7% 7,87%

Sylvaemus agrarius 1,1% 8,2% 1,23%

Sylvaemus uralensis 2,34% 17,4% 1,53%

Sylvaemus (Javicollis 0,74% 5,5% 0,97%

Mus (Mus) musculus 1,2%

Microtus àrvalis s.l. 1,65% 12,2% 7,78%

Средний показатель 13,52% 4,7%

Раздел 7.2. Лептоспироз.

Заболеваемость лептоспирозом регистрируется на территории 12 районов (преимущественно: Ульяновский, Барышский, Сурский, Майнский районы) и 2 городов (Ульяновск, Димитровград) (Нафеев, 2007).

За период с 2001 по 2010 гг. было 15 положительных результатов обследования мышевидных грызунов Ульяновской области на наличие лептоспир из г. Ульяновска, Ульяновского, Сурского и Новоспасского районов (рис. 6.3, таблица 6.5). Из них 3 приходилось на М. glareolus, 3 - на М. атаИз е. 1., 1 - на 5. аогагш, 2 - на Б./!а\1соШБ, 6 - на 5. ига1епш.

По результатам последних исследований список природных очагов лептоспирозов на территории Ульяновской области, обусловленных наличием инфекции среди диких животны (Ульяновский район, с. Елшанка, с. Зелёная роща; Сурский район, с. Белый Ключ; Сенгилеевский район, п. Цемзавод; Чердаклинский район, с. Озёрки) (Нафеев, 2007 а) увеличивается добавлением точек: г. Димитровград (НИИАР); г. Ульяновск, с/о «Импульс», пос. Белый Ключ, парк «Победа»; Сурский р-н, с. Астрадамовка, с. Студенец, с. Княжуха, пос. Сурское; Новоспасский р-н, с. Сурулловка.

Раздел 7,1. Туляремия.

В Ульяновской области за последние 30 лет имело место 10 случаев туляремии (Нафеев, 2005; Нефеев, Коробешшкова, 2006). Всего из исследованных объектов в лаборатории ООИ ФГУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области» за период с 1998 по 2010 гг. было 229 положительных результатов. Из них 63 подснежных гнезда полевок, 17 проб из нор, 33 пробы из скирд, 34 погадки, 11 погрызов, 15 проб клещей, 14 пометов зайца, 4 трупа грызунов, 4 помета мышей, 6 пометов лисы, 2 помета сурка, 23 мышевидных грызунов. Из последних присутствовали М. ттси1ш, 5. agrarius, М. апаИ.ч е. 1., Я./!ач'юоИЫ, М. glareoIus. Возбудитель регистрируется в объектах внешней среды всех районов области.

выводы

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Население грызунов Ульяновской области представлено 30 видами из 8 семейств.

2. По уровню относительной численности для основных видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области выделены зоны с высокой, средней и низкой численностью. Территориальное деление Ульяновской области по характеру видовой структуры сообществ мышевидных грызунов позволило выделить 4 зоны: с преобладанием М. %1агео1и$; с содоминированием М. glareolus, Б. ига1епн1$ и Б. agrarius; с преобладанием М. ап>аШ б. 1. и Б. ига/егш; с преобладанием Б. ига/елто и содоминированием М. %1агео1т. Распределение зон представлено на схематической карте.

Распределение относительной численности основных видов и зон с различной структурой сообществ представлено на схематических картах, в основу которых вошел характер облесенности территории.

3. Динамика относительной численности основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов Ульяновской области носит циклический характер, короткие циклы составляют более крупные. Эта периодичность больше всего выражена у М. %1агео1и5 и Б. Аау'юоШи. Ряды численности основных видов лесокустарниковых биотопов скоррелированы между собой достоверной слабой и средней связью, которая отражает влияние общих для этих видов факторов, обуславливающих эту связь.

Во влажных биотопах для Б. ига/епда и Б. agrarшs характерны положительные тренды относительной численности; для М. %1агео1ш -отрицательный тренд и отсутствие строгой цикличности. Для основных видов луго-полевых биотопов выявлены 3- и 4-летние циклы в динамике численности.

4. На территории парковой зоны г. Ульяновска было отмечено 6 видов мышевидных грызунов. Доли видов Б. «га/еп.га и 8. agrarius, в сообществах парковой зоны г. Ульяновска существенно превышают таковые в естественных экосистемах. Доля М. glareolus оказывается выше в естественных экосистемах. Видовое разнообразие в сообществах парковой зоны г. Ульяновска ниже, чем в естественных экосистемах.

Динамика численности мышевидных грызунов естественных экосистем не имеет связи с динамикой их численности в парковой зоне города.

5. Территория Ульяновской области является единым природным очагом ГЛПС, в котором выделяют ядра очаговости. Основным резервуаром инфекции служит М. аюаШ э. 1. и М. glareolus, а источником заражения людей - М. glareolus. К природным очагам лептоспирозов на территории области относятся: Ульяновский район; Сурский район; Сенгилеевский район; Чердаклинский район; г. Димитровград; г. Ульяновск; Новоспасский р-н. В эпизоотиях лептоспироза принимают участие преимущественно виды р. Арос1етиз. В передаче туляремии принимают участие все виды мышевидных грызунов Ульяновской области. Микроб выделен из окружающей среды на территории всех административных районов.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

1. Шемятихина, Г. Б. Видовой состав и биотопическая приуроченность мелких млекопитающих из отрядов насекомоядные и грызуны на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев, В. А. Кривошесв И Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2009. - т. 11,№1.-С.184-187.

2. Шемятихина, Г. Б. Оптимизация зоологической работы Центра Госсанэпиднадзора в Ульяновской области на основе ГИС -технологий / Г. Б. Шемятихина, Д. Б. Шемнтихин // Естественные и технические науки. - 2010. - №6. - С. 156-158.

3.Нафеев, А. А. Эколого-эпидемиологнческие подходы к надзору за геморрагической лихорадкой с почечным синдромом / А. А. Нафеев, Г, Б. Шемятихина // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2011. -№1,- С. 49-50.

¿Шемятихина, Г. Б. Использование ГИС-технологий для изучения территориального распространения численности грызунов (на примере р. Apodemus (Rodentia, Murinae) Ульяновской области) / Г. Б. Шемятихина II Фундаментальные исследования. - 2011. - №7. - с. 218222.

Публикации в периодических изданиях, сборниках и материалах конференций

1. Шемятихина, Г. Б. Особенности видовой структуры сообществ мелких млекопитающих на территории Ульяновской области в годы депрессий численности / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев // Медико-физиологические ' проблемы экологии человека. Материалы III Всероссийской конференции с международным участием. - Ульяновск, 2009 - С. 332-333.

2. Шемятихина, Г. Б. Экологические особенности популяции желтогорлой мыши (Apodemus flavicollis) на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова, А.. А. Нафеев // Зоологические исследования в регионах России и на сопредельных территориях. Материалы Международной научной конференции. - Саранск, 2010. - С 114-116.

3. Шемятихина, Г. Б. Некоторые особенности сообществ мышевидных грызунов парковой зоны города Ульяновска / Г. Б. Шемятихина // Экология и медицина: соременное состояние, проблемы и перспективы. Материалы международной конференции. - М., 2010. - С. 51-52.

4. Шемятихина, Г. Б. Сравнительная характеристика заселенности парков г. Ульяновска мышевидными грызунами и их значение в создании условий риска инфицирования населения инфекциями,- передающимися

грызунами / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев, Г. В. Салина // Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов. - Ульяновск: 2010 -вып. 11.-С. 193-199.

5. Шемятихина, Г. Б. Территориальное распределение численности мелких мышевидных млекопитающих в Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина // Современные проблемы гуманитарных и технических наук. - 2009. - Т. 1.-С. 49-53.

6. Шемятихина, Г. Б. Некоторые экологические особенности популяции желтогорлой мыши (Арос1ети8 АауюоШя, Мипс1ае) на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова, А. А. Нафеев // Вестник Мордовского университета. Серия биологические науки. - Саранск, 2010. - №1. - С. 188-193.

7. Шемятихина, Г. Б. Данные по распространению некоторых видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова // Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов. - Ульяновск, 2009 - вып. 10. - С. 238-245.

8. Нафеев, А. А. Стратегия и тактика борьбы с природно-очаговыми инфекциями в современных условиях / А. А. Нафеев, Г. Б. Шемятихина // Медлайн - экспресс. Инфекционные болезни. - 2008. - №6. - С. 47-49.

9. Нафеев, А. А. Ландшафтная эпидемиология геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Среднем Поволжье / А. А. Нафеев, А. С. Коробейникова, Г. Б. Шемятихина, Э. И. Сибаева, Л. А. Клочкова, Л. М. Гайниева // ЗНиСО. - М: 2010. - №2 . - С. 15-17.

10. Шемятихина, Г. Б. Биотопическая характеристика основных видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области /Г. Б. Шемятихина // Современные направления теоретических и прикладных исследований' 2011.Том 31. Биология, География, Геология. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. - Одесса, 2011. - С. 37-39.

11. Шемятихина, Г. Б. Изучение территориального распределения численности рыжей полевки (МуоНеэ glareolus (Яо(1епйа)) в Ульяновской области и его эпидемиологическое значение / Г.Б. Шемятихина // Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики. Материалы международной конференции. - Тольятти, 2011. - С. 217-225.

12. Шемятихина, Г. Б. Примененние ГИС-технологий для изучения территориального распределения численности мышевидных грызунов Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина // Ломоносов. Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. - М., 2011 - С. 314-315.

Подписано в печать 23.12.2011. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Бумага книжно-журнальная. Тираж 100 экз. Заказ № 234 ШЛ.

Отпечатано с оригинал-макета в Издательском центре Ульяновского государственного университета 432000, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шемятихина, Галина Борисовна, Ульяновск

61 12-3/401

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра природопользования

на правах рукописи

Шемятихина Галина Борисовна

МЫШЕВИДНЫЕ ГРЫЗУНЫ НА ТЕРРИТОРИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ (ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ, СООТНОШЕНИЕ ВИДОВ В СООБЩЕСТВЕ, РОЛЬ В ПЕРЕДАЧЕ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ

ИНФЕКЦИЙ)

Специальность 03.02.08 - Экология (биология)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Шустов М. В.

Ульяновск - 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................................................................3

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ УЛЬЯНОВСКОЙ

ОБЛАСТИ......................................................................................................................................7

ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ НА ТЕРРИТОРИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ.....................................................................................................15

2.1. Литературные сведения...................................................................................................15

2.2. Анализ видового состава мышевидных грызунов Ульяновской области...................18

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.....................................................................................20

3.1. Учеты численности мышевидных грызунов..................................................................20

3.2. Характеристика стационаров..........................................................................................21

3.3. Электронная база данных учетов численности мышевидных грызунов....................27

3.4. Статистическая обработка данных и лабораторное исследование материала...........33

ГЛАВА 4. БИОТОПИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ....................................................................................................................................36

4.1. Биотопическая структура сообществ мышевидных грызунов Ульяновской области.

...................................................................................................................................................36

4.2. Территориальное распределение мышевидных грызунов в Ульяновской области...48 ГЛАВА 5. ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ НА ТЕРРИТОРИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ...........................................................................73

5.1. История изучения динамики численности мышевидных грызунов............................73

5.2. Динамика численности мышевидных грызунов лесных биотопов Ульяновской области......................................................................................................................................78

5.3. Динамика численности мышевидных грызунов влажных биотопов Ульяновской области......................................................................................................................................93

5.4. Динамика численности мышевидных грызунов луго-полевых биотопов Ульяновской области............................................................................................................101

ГЛАВА 6. МЫШЕВИДНЫЕ ГРЫЗУНЫ ГОРОДА УЛЬЯНОВСКА...................................111

6.1. Влияние урбанизации на население мышевидных грызунов....................................112

6.2. Описание обследованных парков г. Ульяновска.........................................................116

6.3. Характеристика видового состава и видового разнообразия мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска...............................................................................................118

6.4. Биотопическая приуроченность и соотношение видов в сообществах мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска..............................................................................120

6.5. Численность мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска........................123

ГЛАВА 7. УЧАСТИЕ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ В ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИРОДНО-ОЧАГОВЫХ ИНФЕКЦИЙ НА ТЕРРИТОРИИ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ...................127

7.1. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом.................................................130

7.2.Лептоспиро з.....................................................................................................................136

7.3. Туляремия........................................................................................................................140

ВЫВОДЫ...................................................................................................................................144

ЛИТЕРАТУРА...........................................................................................................................146

Приложение 1.............................................................................................................................168

Приложение 2.............................................................................................. 172

Приложение 3..............................................................................................175

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Мышевидные грызуны являются важным звеном в природных экосистемах. Для человека они имеют хозяйственное значение, являясь вредителями (Кучерук, 1952; Поляков, 1958; и др.), а также участвуют в передаче ряда природно-очаговых заболеваний (Павловский, 1939; Литвин, 1999; Бернштейн, 2009). Ульяновская область является эндемичной территорией по лептоспирозу и туляремии (Нафеев, 2007). По геморрагической лихорадке с почечным синдромом (ГЛПС) область относится к территории самых активных природных очагов РФ (Нафеев и ДР., 2003).

В целом, группа млекопитающих изучена достаточно хорошо как зарубежными зоологами (Elton, 1924; Elton et all, 1942; Krebs, 1963; Hansson et all 1985; 1989; Krebs, 1996; и др.) так и зоологами нашей страны (Формозов, 1948; Шварц, 1965; Шилов, 1977; Башенина, 1977; и др.). Однако, изучение мышевидных грызунов Ульяновской области до настоящего времени было фрагментарным. В то же время, изучение локальных териокомплексов представляет значительный интерес в связи с большой территориальной изменчивостью экологических характеристик сообществ.

Цель исследования: изучение мышевидных грызунов на территории Ульяновской области и их роли в передаче природно-очаговых инфекций. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Провести инвентаризацию видового состава грызунов Ульяновской области.

2. Охарактеризовать биотопическую, ландшафтную и территориальную приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области. Представить результаты данных на схематических картах.

3. Провести анализ динамики численности мышевидных грызунов различных типов биотопов Ульяновской области.

4. Дать сравнительную характеристику населения мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска и естественных экостстем.

5. Выявить роль отдельных видов мышевидных грызунов в циркуляции основных природно-очаговых инфекций, резервуаром которых они являются на территории Ульяновской области.

Научная новизна

• Впервые охарактеризована ландшафтная и биотопическая приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области и г. Ульяновска.

• Впервые охарактеризовано территориальное распределение численности мышевидных грызунов в Ульяновской области. Созданы схематичные карты распространения видов мышевидных грызунов в Ульяновской области по уровню численности и по типу соотношения видов в сообществе.

• Впервые проанализирована динамика численности основных видов мышевидных грызунов отдельных биотопов Ульяновской области. Установлено наличие циклов и трендов в динамике некоторых популяций. Установлено наличие корреляции в динамике численности основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов.

Достоверность предложенных методов и решений обеспечивается значительным объемом анализируемого, регулярностью отбора материала на стационарах и общими стандартными методиками отбора, длительностью сбора материала (период в 39 лет), плотностью точек учета (на территории области 264 точки), статистической обработкой материала с использованием современных методов и программ.

Практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в синэкологию и териологию Ульяновской области и могут быть использованы в учебном процессе по специальности «экология», «зоология», «зоогеография». Разработан новый программный методический комплекс, позволяющий быстро анализировать данные учетов численности

мышевидных грызунов, производя расчеты численности, демографической структуры, инфицированности зверьков. Применение WEB - технологий позволяет визуализировать материалы по распространению видов на территории области. Программа внедрена в работу зоологической группы Федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Ульяновской области» (ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области»).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристика биотопической и ландшафтной приуроченности мышевидных грызунов Ульяновской области.

2. Территориальное распределение мышевидных грызунов Ульяновской области по уровню численности и соотношению видов в сообществе.

3. Характеристика динамики относительной численности мышевидных грызунов отдельных групп биотопов на территории Ульяновской области.

4. Особенности населения мышевидных грызунов парковой зоны Ульяновской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Апробация. Материалы диссертационной работы докладывались на международных и региональных конференциях: III международной конференции «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009); международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и технических наук» (Москва, 2009); международной научной конференции «Зоологические исследования в регионах России и на сопредельных территориях» (Саранск, 2010); международной научной конференции «Экология и медицина: современное состояние, проблемы и перспективы» (Москва, 2010); 8 международной научно-практической конференции Татищевские чтения (Тольятти, 2011); международной научно-практической конференции «Современные

направления теоретических и прикладных исследований '2011» (Одесса, 2011); международной научной конференции «Ломоносов» (Москва, 2011); XI и XII межрегиональных научно-практических конференциях «Естественнонаучные исследования в Симбирском — Ульяновском крае» (Ульяновск, 2009, 2010).

Личный вклад автора в работу. Создан ряд схематических карт распространения грызунов; проведено статистическое исследование динамики численности, анализ биотопического распределения грызунов; разработан новый программный методический комплекс. Произведены выборки архивного материала ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области» за 39 лет, материалы отцифрованы и внесены в электронную базу данных. Собственные полевые сборы составили 3 года.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы. Общий объем составляет 176 страниц, в т.ч. 18 таблиц, 76 рисунков, 3 приложения. Список литературы состоит из 182 наименований, из них 20 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен и искренне благодарен научному руководителю - д.б.н., профессору кафедры природопользования УлГУ М. В. Шустову за консультации по работе над диссертацией, а также бывшему зоологу ФБУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области» Коробейниковой А. С. за предоставленный материал и всестороннюю помощь в сборе материала и работе над диссертацией. Автор признателен д.м.н., заведующему отделения особоопасных инфекций ФГУЗ «ЦТ и Э в Ульяновской области», доценту УлГУ Нафееву А. А. за консультации в работе над диссертацией, и сотрудникам биологического факультета МГУ за ряд ценных замечаний, высказанных в ходе обсуждения результатов исследования.

ГЛАВА 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ УЛЬЯНОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Ульяновская область образована 19 января 1943 года. С севера на юг протяженность территории составляет 250 км от 52° до 54° с.ш.; с запада на восток - 290 км от 45° до 50° в.д. Площадь области составляет 37,2 тыс. кв. км (Дедков, 1978 а). Административно область разделена на 21 район (рис.

Рис. 1.1. Административные территории Ульяновской области

Ульяновская область расположена в центральной части Европейской возвышенности, в бассейне Средней Волги. На западе граничит с Пензенской областью и Республикой Мордовия, на севере - с республиками Чувашия и Татарстан, на востоке - с Самарской и на юге - с Саратовской областями

2.1).

(Кальянов и др., 1974).

Рельеф. Р. Волга делит область и г. Ульяновск на две части -Правобережье и Левобережье, которые различаются не только своими размерами, но и происхождением, геологическим строением, ландшафтом и природными условиями.

Средняя высота территории области около 180 м над уровнем моря, что превосходит среднюю высоту всей Русской равнины (170 м). Наибольшие высоты достигают 351 м; самые низкие отметки - 25 м (Дедков, 1978 б).

Наибольшие различия наблюдаются между Предволжьем и Заволжьем. Правобережная часть области входит в состав Приволжской возвышенности и является высокой ступенчатая равниной, глубоко расчлененной речной и овражно-балочной сетью. Средняя ее высота около 200 м, но многие водораздельные массивы достигают абсолютных высот 300-500 метров (Дедков, 1978 б). Ландшафт Левобережья равнинный, без значительного перепада высот. Средние высоты Заволжья около 110м, максимальные - до 180 м, глубины вертикального расчленения не более 100 м (Дедков, 1978 б).

Климат. Территория области характеризуется умеренно континентальным климатом. Средние годовые температуры изменяются незначительно, от 3° до 4°С. Самым теплым месяцем является июль, со средними месячными температурами +18,6 в р.п. Майна, +20,4°С в г. Сенгилее. Наиболее холодный месяц -январь с температурами около 13°С ниже нуля. Период с положительными среднемесячными температурами длится с апреля по октябрь, с ноября по март наблюдаются отрицательные температуры (Колобов, Хайруллин, 1978).

На поверхности почвы средняя месячная температура в июле равна +23 - +25°С, абсолютный максимум достигает + 63°С, абсолютный минимум около 0. В январе средняя месячная температура 13-14°С ниже нуля, абсолютный максимум около плюс 4, абсолютный минимум - минус 53°С. Период с отрицательными среднемесячными температурами в пахотном слое занимает 4 месяца (декабрь - март). Более низкий уровень отрицательных

температур отмечается в феврале (до -3-4°С) (Колобов, Хайруллин, 1978).

В балансе влаги и тепловом режиме в почве важную роль играют твердые зимние осадки, образующие снежный покров, и облачность. Относительная влажность воздуха наиболее высока зимой - до 80-85%. Летом относительная влажность в дневные часы равна 45-50%, ночью 7075%. В среднем за год около 60-70% времени наблюдается облачная погода. Самыми облачными месяцами являются ноябрь и декабрь. Распределение по территории средних величин метеорологических элементов отражает основную закономерность усиления континентального климата с северо-запада на юго-восток. Северо-западная часть области лучше орошается осадками, чем юго-восточная. В Левобережье осадков выпадает на 50-100 мм меньше, чем на возвышенных местах в Правобережье (Колобов, Хайруллин, 1978).

Поверхностные воды. Самой большой рекой области является Волга, составляющая основу Куйбышевского водохранилища. Ее протяженность по территории области 200 км (Кальянов и др., 1974). Всего на территории области 2030 рек, речек и ручьев общей протяженностью 10294 км; все они относятся к бассейну Волги. Наиболее насыщены речной сетью северные и северо-западные районы Приволжья (Бурлаков, 1978).

Озера являются составной частью водных ресурсов области, их разделяют на 3 группы: поименные, надпойменных террас и водораздельные. Распределены озера по территории крайне неравномерно. В трех районах Заволжья сосредоточено 66% озер, а на 17 районов Предволжья приходится только 34%. Всего в области 1223 озера (Бурлаков, 1978).

В области имеется около 300 прудов и водохранилищ, причем 85 % из них построены для нужд орошения (Бурлаков, 1978).

Почвенный покров Ульяновской области отличается большим разнообразием, объединяя в себе 5 типов почв: черноземы, подзолистые почвы, почвы болотного типа, почвы солонцевого типа, перегнойно -карбонатные почвы. Преобладают почвы первых двух групп (Гришин, 1978).

Поверхность Правобережья сложена различными породами от четвертичных кайнозойской эры до юрских мезозойской эры. По долинам рек Суры и Свияги распространены песчано - глинистые породы четвертичной системы. Вся центральная и юго-западная часть Правобережья сложена песками, песчаниками, трепелами, опоковидными глинами и опоками палеогеновой системы. Расположение здесь относительно молодых пород обусловлено сравнительно слабым разрушением рельефа. Северная и юго-восточная часть Правобережья сложена глинами, песками, мелом, мергелем, песчаниками с фосфоритами меловой системы (Кальянов и др., 1974).

Большая часть Левобережья образована песками, суглинками, глинами и галечниками четвертичного возраста. Расположение молодых континентальных песчано-глинистых отложений в Заволжье объясняется существованием долины Волги. Река разрушила древнюю поверхность и сформировала на ее месте молодые отложения (Кальянов и др., 1974).

Растительный мир. Флора области ближе всего по составу к флоре средней полосы Европейской части СНГ и насчитывает более 1400 видов (Благовещенский, Раков, 1994). Если сравнивать флору Правобережья и Левобережья области, то в последней меньше на 150 видов, в то время как в правобережной части отсутствуют только 7 видов из всех, что произрастают в Заволжье. Общий облик фл�