Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Антропогенная динамика фауны и населения мелких млекопитающих южной тайги Приуралья, Средней Сибири и Дальнего Востока

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Текст научной работыДиссертация по географии, доктора географических наук, Воронов, Георгий Анатольевич, Москва

и

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Воронов 1 еоргии Анатольевич

АНТРОПОГЕННА^ ДИНАМИКА ФАУНЫ И НАСЕЛЕНИЯ МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮ1Щ}Х ЮЖНОЙ ТАЙГИ ПРИУРАЛЬЯ, СРЕДНЕЙ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

11.00.05 - биогеография и география почв

Диссертация на соискание ученой стелени доктора географических наук в виде научного доклада

Москва - 1997

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Д. А.Криволуцкий

доктор географических наук Ю.Г.Пузаченко

доктор географических наук, профессор B.C. Залетаев

Ведущая организация:

Институт экологии растений и животных Уральского отделения РАН

географического диссертационного совета Д-053.05.29 в Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Воробьевы горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1807.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Защита состоится

1997 r в / ¿>часов на заседании физико-

•J

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат географических наук

V

-99

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Выявление результатов, возникающих в процессе взаимодействия общества и природы, представляется нам важнейшей основой для разработки системы практических, государственных, международных и общественных мероприятий, называемой охраной природы. При этом можно изучать как природные комплексы в целом, так и их отдельные компоненты. Особенно актуальными такие исследования становятся в наши дни, когда многие страны присоединились к "Конвенции о биологическом разнообразии". Правительством Российской Федерации (№ 669 от 1.07.1995 г.) принято постановление "О мерах по выполнению Конвенции по биологическому разнообразию". Сочетание ландшафтно-биогеоценологических и зоогеографических исследований, на наш взгляд позволяет более обосновано выделить на местности территории разного ранга охраны. При этом обеспечивается не только сохранение разнообразия экосистем, но и более чем 95% видового разнообразия. В настоящей работе мы анализируем изменения, которые возникают в структуре фауны и населения мелких млекопитающих под влиянием лесных рубок и пожаров. Животные - возобновляющийся природный ресурс, который, однако, может быть исчерпан при чрезмерной или неправильной эксплуатации. Не все виды реагируют одинаково на человеческое воздействие: одни сокращают свою численность, другие ее увеличивают. Выяснение антропогенных изменений населения и размещения отдельных видов насекомоядных и грызунов позволяет прогнозировать их дальнейшую динамику. Такие прогнозы должны быть учтены при проведении природоохранительных мероприятий и планировании хозяйственного развития тех или иных территорий.

Цель и задачи исследования. Основная проблема (и, одновременно цель работы), разработке которой посвящена настоящая работа - выяснение закономерностей изменения фауны и населения мелких млекопитающих южной тайги Камского Приуралья, Средней Сибири и Дальнего Востока в связи с сокращением и трансформацией лесных массивов территорий. Решение ее позволяет разработать обоснованные долгосрочные прогнозы

йших изменений комплексов насекомоядных и грызунов исследованных регионов. ( го, чтобы достичь этой цели нами решен ряд задач:

Проведена ревизия видового состава мелких млекопитающих во всех •< шых районах южной тайги.

Выявлена история антропогенных изменений природы и характер сукцессионных :. еоценозов этой подзоны.

: разработано представление о природно-антропогенных, антропогенно- природных .. шных процессах, типах режима территории определена значимость их в разных .. . южной тайги.

4. Выявлены особенности размещения (биотопической приуроченности) всех видов мелких млекопитающих на исследованной территории.

5. Определены тенденции изменения обилия и размещения грызунов и насекомоядных в связи с антропогенной трансформацией территории южной тайги.

6. Разработана классификация эколого-географических групп фауны мелких млекопитающих.

7. Определены историко-генетические (по происхождению), пространственные (по характеру современного ареала) и эколого-географические (по размещению) фаунистические особенности всех видов мелких млекопитающих, обитающих в южной тайге.

8. Установлена историческая последовательность этапов развития фауны и населения южной тайги.

Научная новизна работы. Разработано концептуальное представление о типах природно-антропогенных, антропогенно-природных и антропогенных режимов территории. Выявлена значимость разных типов во всех исследованных районах южной тайги. На основании собственных данных и литературных сведений разработана классификация эколого-географических элементов фауны, выявлены тенденции изменения фауны и населения южной тайги, дан прогноз изменения численности, распределения и распространения всех видов насекомоядных и грызунов на обширной территории подзоны южной тайги. На основании комплексного системного анализа истории "освоения" южной тайги, хода сукцессионных смен растительного и животного населения сформулировано представление об этапах развития животного мира этой территории. Привлечение данных по смежным подзонам (особенно по Камскому Приуралью) и по другим группам животных (птицы, амфибии, рептилии, жужелицы, пилильщики) показало возможность экстраполяции результатов, как на территорию средней тайги и лесостепной подзоны, так и на животный мир в целом. В работе впервые описана структура фауны и населения мелких млекопитающих и показана их динамика в южной тайге, установлены закономерности изменения роли в сообществах разных эколого-географических групп мелких млекопитающих.

Практическая значимость работы. Материалы наших исследований легли в основу разработки системы охраняемых природных территорий Пермской области. По нашим проектам и предложениям были организованы государственные заповедники "Вишерский" и "Басеги" (отметим, что в этих двух заповедниках выявлено более 50 видов млекопитающих из 60, обитающих в регионе). Кроме того организованы 6 ландшафтных заказников, узаконено более 540 памятников природы и других охраняемых территорий. Все проекты выполнялись при активном авторском участии и под руководством автора. По

нашим предложениям принято 4 решения (распоряжения) Правительства Российской Федерации и несколько постановлений областных исполнительной и законодательной властей.

При участии автора подготовлена и издана "Красная книга Среднего Урала", которая утверждена решениями правительства Свердловской области и губернатора Пермской области (1996 г.). Автор вместе со своими сотрудниками разработал разделы целевой областной программы по охране окружающей среды (разделы "Животный мир", "Охраняемые природные территории") на 1986-1990, 1990-1995 гг., 1996-2000 и на период до 2005 г. Областной администрации переданы соответствующие предложения к "Концепции социально-экономического развития Пермской области", по заказу областного комитета по охране природы, администрации и Законодательного собрания Пермской области выполнено около 30 хоздоговорных тем, в т.ч. проекты "Сылвенского национального парка", "Кумикушского гос. заповедника". Под руководством автора подготовлен и принят областной Закон "Об историко-культурно-природном наследии населения Пермской области", 1997 г., (подготовлены соответствующие разделы ранее принятого Закона "Об охране окружающей природной среды Пермской области" (1996 г.).

Результаты исследований используются при чтении курсов "Биогеография", "Географическая экология", "Зоогеография", "Медицинская география", "Экология", "Охрана природы", которые автор более тридцати лет читает студентам разных специальностей Пермского гос. университета. Пермского гос. педагогического университета. Автором подготовлено несколько учебных пособий и методических разработок.

Публикации. Общее число работ, опубликованных автором - 197. По теме диссертации опубликовано 152 работы, в том числе 8 монографий и 2 учебных пособия. Общий объем этих публикаций свыше 100 печатных листов.

Апробация. Результаты исследований доложены почти на 120 географических, зоогеографических, экологических, природоохранных конференциях и совещаниях с 1963 по 1996 год. Автор принимал участие в трех международных териологических конгрессах (Москва, Брно, Хельсинки), двух зоогеографических всесоюзных конференциях (Казань, Кишинев), 6 съезде Географического общества, многочисленных региональных конференциях по экологии млекопитающих (Свердловск, Нальчик, Челябинск и т.д.), в ряде конференций и совещаний по охраняемым природным территориям (Н. Новгород, Пермь, Воронеж). В 1967-1976 гг. и в 1977-1996 гг. автор ежегодно делал сообщения на отчетных научных конференциях Пермских гос. педагогического и гос. университетов. Материалы практически всех докладов опубликованы.

ГЛАВА 1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Исходя из нашего понимания задач зоогеографических исследований, мы строили работу по принципу совмещения син- и аутоэкологических методов, рассматривая как комплексы мелких млекопитающих в целом, так и виды, составляющие эти комплексы (Реймерс и Воронов, 1963; Воронов, 1968; Воронов, 1971).

Для проведения детального изучения видов, фауны и населения мелких млекопитающих мы считали необходимой закладку ключевых участков в сочетании с рекогносцировочными и экстраполяционными маршрутами. При выборе ключа учитывались следующие обстоятельства:

а) типичность набора местообитаний, т.е. представительность участка для региона;

б) наличие на участке различных сукцессионных стадий типов биотопов. Последнее -необходимое условие при исследовании антропогенной и естественной динамики биотопов.

Чаще всего мы закладывали "ключ" в виде прямоугольника, пересекающего долину реки второго порядка от одного водораздела до другого (бассейн верхней Лены, окр.с.Троельги в Пермской области, окр.д.Куликово на южном Сахалине). При этом малая сторона прямоугольника составляла 6-14 км, большая - 10-20 км. В других случаях в зависимости от конкретных, условий изучавшегося региона, сами ключи была несколько меньше, а их расположение по отношению к макрорельефу несколько иным (окр.пос.28-й километр на Северном Сахалине; окр. с. Спас-Барда в Пермской области; остров Кунашир, последний обследован Н,Ф. Реймерсом).

Выбор "ключей" указанного размера диктовался необходимостью исследовать участок, достаточно представительный для фауны позвоночных животных. А.Г.Исаченко (1961) указывает, что для полустационарных ландшафтных исследований принято выбирать несколько меньшие ключевые участки, которые могут характеризовать ландшафт и его морфологические части, фации и урочища даже при сравнительно ничтожном числе повторностей. Для фаунистических исследований в южной тайге требуются иные категории выбора ключевых участков: здесь необходимо охватить местность от долины реки до сравнительно высокого водораздела. Расстояние от долины до водораздела обычно не превышает 20-40 км. Ширина избранной полосы должна быть достаточной для охвата всех основных типов биотопов. Выбор в качестве ключевого участка территории, простирающейся от долины до водораздела (или от водораздела до водораздела), основан также на том, что внутри такого "ключа" соотношение площадей различных

местоположений и, более дробно, биотопов близко к наблюдаемому на более значительных территориях, то есть типично для характеризуемых регионов. В связи с этим возможно оперирование цифрами относительной биомассы и другими показателями, относимыми к единице площади (Реймерс и Воронов, 1963).

Для учета и отлова мелких млекопитающих в качестве основного способа применялись ловчие канавки, закладывавшиеся по стандартной методике (50 м, 5 цилиндров), в той или иной мере описанной многими авторами (Формозов, 1948; Кучерук, 1952; ряд других). Иногда использовались ловчие канавки 20-метровой длины с двумя цилиндрами, предложенные А.П. Кузякиным (1962). В тех местах, где по условиям субстрата ловчие канавки оказались неприменимыми, а также в зимнее время, в маршрутах и для сравнения с маршрутными учетами на ключевых участках использовались линии давилок. При этом количество ловушек в линии и число дней ее работы колебалось соответственно от 25 до 100 и от 1 до 20 сут. (При 20-суточных учетах собираются материалы, характеризующие динамику относительной численности.) Во всех случаях применялась стандартная приманка - хлеб с подсолнечным маслом и морковь.

Сроки отработки одного ключевого участка были различны. Наиболее длительно обследовался верхнеленский (1960-1963 и 1969 гг.) и спас-бардинский (1968 - 1971 и 1978 гг.). Южносахалинский, северосахалинский, кунаширский, ленский, троельжанский ключи обследовались в течение одного сезона в разные годы.

Помимо учетов с помощью ловчих канавок и линий давилок, для оценки численности некоторых видов (белка, ондатра, бурундук и т.п.) применялись маршрутные учеты, либо визуальные, либо по следам, при этом белка и бурундук подсчитывались с помощью породных русско-европейских лаек, каждая из которых имела несколько полевых дипломов по белке.

Так как период массового расселения молодых зверьков по всей южной тайге обычно приурочен к июлю-августу (лишь в некоторые годы в зависимости от погодных условий в отдельных районах захватывает часть сентября), мы стремились особенно интенсивный сбор материала проводить в эти месяцы.

С помощью описанной методики были собраны материалы, представление о характере и количестве которых дают таблицы 1-2. В табл.1, помимо материалов, собранных автором и полученных от Н.Ф.Реймерса, включены некоторые сведения, обрабатывавшиеся при нашем участии (Реймерс, Воронов, Загородских, Алина, 1968), из музейных фондов лаборатории зоологии Сахалинского комплексного научно-

исследовательского института СО АН СССР, а также из фондов Сахалинской областной санитарно-эпидемиологической станции.

Кроме включенных в таблицы данных мы использовали результаты работ, проведенных в 1976-1996 годах в разных районах лесной зоны (Камское Предуралье, Дальний Восток, Тюменская область). При этом было учтено более 100000 мелких млекопитающих, более 10000 амфибий и рептилий, многие тысячи экземпляров жужелиц. В сборе материалов помимо автора и Н.Ф. Реймерса (1960-1965 гг.) принимали участие студенты разных вузов, аспиранты и сотрудники кафедры биогеоценологии и охраны природы ПТУ. С 1976 года и по настоящее время особенно активными помощниками автора были ст. преподаватели В.А. Акимов и СЛ. Стенно. Всем этим лицам выражаю искреннюю благодарность.

Таблица 1

Число мелких млекопитающих, собранных в различных районах южной тайги и смежных территорий

Виды Камское При-ураль е Красноярский край Верхняя Лена Сахалин Куна-шир Все острова Аян Всего

Южный Северны й Весь остров

Обыкновенный крот 31 - - - - - - - - 31

Сибирский крот - 56 82 - - - - - - 138

Крупнозубая бурозубка - 10 5 1 7 11 - - - 27

Обыкновенная 838 812 3437 - - - - - - 5087

Арктическая -"- - 131 27 - - - - - - 158

Когтистая -"- - - - 1264 54 1426 45 78 - 1515

Равнозубая -"- 12 - - - - - - - 129 141

Бурая -"- - 265 22 - - . - - 290

Средняя -"- 406 311 2014 204 221 469 1 7 162 3431

Дальневосточная - - - 647 52 713 - 9 4 732

Крошечная -"- 2 10 110 67 8 76 - - 1 199

Малая-"- 105 184 281 - - - - - - 570

Берингийская -"- - - - - - - - 1 - 1

Кутора 33 33 23 3 - 3 - - 1 94

Всего насекомоядных. 1427 1812 6001 2186 342 2698 46 95 297 12414

Виды Камское При-ураль е Красноярский край Верхняя Лена Сахалин Куна-шир Все острова Аян Всего

Южный Север -ный Весь остров

Летяга - - 2 6 1 10 - - - 12

Белка 54 - 45 - - 11 - - - 110

Бурундук б 4 224 - 56 59 2 2 23 376

Длиннохвостый суслик - - 1 - - - - - - 1

Лесная мышовка 4 179 10 - - - - - - 292

Длиннохвостая - - - 69 8 79 - - - 79

Серая крыса 84 - 43 18 35 53 16 16 - 233

Черная -"- - - - - - 104** - - 104 104

Домовая мышь 160 - 8 434 9 443 - 15 - 626

Полевая -"- 319 17 - - - - - - - 336

Азиатская -"- - 65 778 454 7 545 56 56 52 1722

Лесная -"- 249 - - - - - - - - 249

Мышь-малютка 96 - 278 - - - - - - 374

Ондатра 3 - 24 3 - 3 - - - 30

Рыжая полевка 401 64 - - - - - - - 465

Красная -"- 55 85 1766 166 221 941 - 2 74 3019

Красно-серая -"- 18 60 343 560 65 2062 151 218 30 2741

Лесной лемминг - 6 46 - - - - - 3 55

Водяная полевка 30 83 20 - - - - - - 133

Стадная -"- - 44 119 - - • - - - 163

Обыкновенная н 722 - - - - - - - - 722

Монгольская -"- - - 24 - - - - - - 24

Большая -"- - - - - 2 И - - - И

Полевка Максимовича - - 16 - - - - - - 16

Темная -"- 17 30 922 - - - - - - 969

Полевка-экономка 38 193 402 - 1 1 - 70 126 830

Всего грызунов 2290 832 5170 1710 (405 4218 225 379 |308 1360

Всего мелких млекопитающих 3717 2644 11171 3896 747 6916 271 474 605 249

* В 1960 -1963 гг. Бурозубки определялись по «Определителю млекопитающих СССР» H.A. Бобринского, Б.А. Кузнецова и А.П. Кузякина (1944), с 1964 г. по книге «Звери Сибири. Насекомоядные» С.У. Строгонова (1957) с учетом данных последующих авторов (Юдин, 1965, 1971; Долгов, 1966,1967,1968;Гуреев, 1971).

** Экземпляры из портов о. Сахалина и Курильских островов.

Таблица 2

Число отработанных в южной тайге канавко- и ловушко-суток*

Районы работ Год Число канавко-суток * Число ловушко-суток *

за с�