Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-фаунистический анализ животного компонента экосистем промышленного города (на примере г. Волгограда)

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-фаунистический анализ животного компонента экосистем промышленного города (на примере г. Волгограда)"

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИИ ВОЛГОГРАДСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДШЯ

"О ол

г рт■■; -1 ■ На правах рукописи

ШЕЙНИН Николай Николаевич

ЭКОЛОГО-ФАУШСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЖИВОТНОГО КОМПОНЕНТА ЭКОСИСШ ПРОИШИЕВЯОГО ГОРОДА Сна пртярэ р.Волгограда)

03.00.16 - экология .....

Авгорэфвраг

диссертант па сонскаапо ученой степаги аапдщзта биологкчзскдх пзул

Волгоград -1333

Работа выполнена на кафедре зоологии Волгоградского государственного педагогического университета.

Научный руководитель

Официальные оппоненты -

Ведущая организация -

Заслуженный деятель науки РФ, доктор биологических наук, профессор Б.С.КУБ&ВДЕВ

доктор биологических наук, профессор Г.В.ШЛЯХТШ

кандидат биологических наук, доцент Ф.К.АДЕЛЫШ

Институт экологии растений и животных УрО РАН.

Защита состоится Я ел&яг^? 1993 г. в

часов

на заседании специализированного совета К 084.54.03 при Волгоградской медицинской акадеына по адресу: 400066, Волгоград, пр. Ленина

С диссертацией иояно ознакомиться в библиотеке Волгоградской медицинской академии. .

Автореферат разослан #¿><¿>¿>^><1 1993 г.

Учош«Д секретарь спецгализнрованвого совета, доцант, кандидат ивтацинсхвг наук

Ж.Ц.СливиЕа

СЩЯ 1АРАКТЕРИСТШ РАБОТЫ

Актуальность теш. Проблеш формирования, функционирования и направленного регулирования экосистем урбанизировзиных ^ территорий тает непосредственное отношение к создали: среда обитания благоприятной для жизни и трудоьой деятельности большей части населения России. В формировании и функционировании городских экосистем существенное участие принимают природные компоненты,, свойственные естественным экосистемам данного региона, в тоа числе и «ноше виды яивотвих резных таксонов. При этом тавотные гошоненш эяосисгеи, включая, я экосистема городов, за. пболее многообразны, иаксииально изнеетшы, в том числе и под влиянием антропологических факторов, яг взаимодействия с другими кошонантами экосистем наиболее сложны. Поэтому, во-первых, без детального изучения состава*гшзотшх на урбанизированных территориях з каждой природной зоне, динамики животного населения и причин этого процесса, без достаточно подробного изучения ре'акций животного кошояеята экосистем каждого региона на ангро-- погенные воздействия невозможна ни оценка роли хгвотных в экологических процессах на городской территории, 'ни прогнозирование тенденций развития экологической*'ситуации в городе на перспективу,. ни направленное влияние на структуру в функционирование эко-логпчэсхнх слоте и на урбанизированных площадях.. Во-вторых, боль-пгое тэгообразпз жавотянх в любой экосистеме и их значительная язкевчивость год влиянием антроштгескнх факторов когут быть хо-. ролей базой для разработка с ях пспользованием методов первич-пой оперативной бпсащшкацшг состояния городской среды.

о Несмотря на все это, урбанизированные экоскстеш псследова-ен в пастшззев время слабо, а ва территория промышленных городов Шшгго Погожая таксе ЕСбладованшг вообзэ еэ проводнлгсь.

Таким образом, данная работа представляет собой первое комплексное исследование животного компонента экосистем большого промышленного города в степной зоне юго-запада России, в одно из первых исследований такого содержания вообще, чем и определяется его актуальность.

Цела и задачи исследования. В связи со сказанным выше, основной целью данной работы было комплексное изучение состава, структуры, закономерностей динамики и преобразования животного компонента экосистем промышленного города степной зоны (на примере г.Волгограда) и важнейших причин, определяющих эти структуры и процессы.

Для достижения этой основной цели рзпались следующие конкретные задачи;

1) Выяснялись своеобразие н степень неоднородности условий существования аивотяых на урбанизированной территории по ваадей-шям антропическиы факторам.

2) Устанавливался видовой состав животных, численность отдельных видов, и их распределение на урбанизированной территории в связи с формами а интенсивностью действия антропических факторов в разных районах города.

3) Изучалась динамика животного компонента экосистем урбанизированной территории в целом и на отдельных, различающихся по совокупности антропических факторов, ее участках, и выяснялись внутриценотичвскиз и внешние причины эта процессов,

4) Исследовалась специфика количественных соотношений разных видов, фенотингчесхого состава популяций некоторых видов в аопуляционных процессов в разных частях урбаннзнрованной территории с целью выяснения возможностей индикационного использования животных в условиях промышленного города.

Научная новизна. Впервые установлен относительно полный видовой состав нивотных в экосистемах большого промышленного города в юго-западных районах России, изучены его хронологическая изменчивость и хорографическая вариабильность в зависимости от .форш и степени урбанизации территории. Изучен комплекс ваяней-шес антропогенных и биоценотических причин, обусловливающих распределение , динамику юпзотаого населения на территории города п специфику состава популяций некоторых видов.

На ьатериалах дпссертаиии подтверждена на новых объектах ранае высказывавшаяся рядом авторов мысль о том, что антропичес-КН9 факторы, при высокой интенсивности их действия, в частности на урбанизированной территории, могут играть гораздо более существенную роль в Ешшванил и в определении биологических особенностей и состава популяций животных, чем хронологическая изменчивость и территориальное разнообразие естественных условий их существования (Кубанцев, Маркова, 1976; Кубанцев, 1979; Боль-саков, Кубанцев, 1984 и др.).

Теоретическая и практическая ценность. Работа выполнена в рамках федеральной программы *1щзогянй мир: изучение, охрана и рациональное использование" и меавузовской проблемы Министерства образование "Эколого-фзуяисгяческиэ региональные исследования как научная основа фауяистггазского мониторинга". Теоретическую ценность имеют обоснованные в работе утверждения о ведущей роли антропических факторов в определении состава, численности и распределения еивотных на урбанизированной территории, в формировании некоторых их фенотипичоских особенностей, в хронологической динамике а пространственной вариабильности указанных выше характеристик ппвотного компонента урбанизированных экосистем. В'совокупности результаты исследования создают основу дяя опера гиб-

ной зооиндикации состояния среды и эколого-фаунистического мониторинга на урбанизированных территориях региона и для дальнейшего изучения экологических и эволюционных преобразований, стимулируемых урбанизацией, то есть для фаунлстического мониторинга. "Sa основе результатов диссертационного исследования в природоохранные и дератизационнне. организации вйесены дополнительные, к ранее имэвдиыся, рекомендации по регулированию состава и численности некоторых групп животных на территории городов и населенных пунктов Волгоградской области.

Некоторые материалы, полученные в процессе исследования, использованы при подготовке коллективом авторов пособия "Рекомендации к использованию краеведческих герпетологических материалов севера Нижнего Поволжья в преподавании зоологии в школах и педагогических институтах" (Кубанцев, Жукова, Колякин, 1987, Волгоград), которым уже в течение ряда лет пользуются в школах и педвузах региона при изучении зоологии, а также для опубликованного в 1992 г. пособия для студентов "Самостоятельная работа студентов на полевой практике по зоологии позвоночных" (Кубанцев B.C., Чернобай В.Ф., Маркова Е.К., Колякин H.H., ВШУ, 1992).

Апробация работы. Материалы работы были представлены и обсуждались на Первом Всесоюзном совещании по проблеме кадастра и учета животных (Уфа, 1989), на Всероссийском совещании по си-нантропшм грызунам (Иваново, 1993), на межвузовском совещании по проблеме эколого-феунистических региональных исследований (Курск, 1990), на научной конференции сотрудников Волгоградского педагогического университета (1993) и на научных семинарах кафедры зоологии, экологии л ге'нетики этого же вуза. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в тон числе соответствующие разделы двух упомянутых выше учебных пособий.

Структура и объем ¡заботы. Диссертация включает з себя страниц ьйшияопксного текста, 17 цифровых таблиц 2 II рисунков, и состоит из "Предисловия:", "Введения", трах глав, "Заключения", "Выводов", списка использованной литература из 237 названий, в .числе которых 36 иностранных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАВОШ

В "Предисловии" обосновывается актуальность исследования, отмечается принадлежность исследования к федеральной и межвузовской программам, указывается на место и: сроки выполнения работа. Автор благодарит заведующего профилактическим отделом дезинфекционной станции г.Волгограда Б.Н.Спиринз, доцента Волгоградского сельхозинститута Е.В.Коврова, доцентов Волгоградского педагогического университета Е.К.Маркову, З.ФЛернобая а Г.П.Подгор-нову, кандидата штештнческих наук 0. И. !Ла клева иного и своего руководителя профессора В.С.Нубавдевз за консультативную помозь при Енполнении данного исследования.

Во "ВЕрденян", на. основе анализа литературного материала,_ рассматривается история и степень изученности проблемы, к на этой базе формулируется основная цель я частные задачи данного исследования. При этом отмечается, что до сих пор коглалаксные исследования яизотного компонента экосистем урбанизированных территорий осуадэствлялась.крайне редко, и автору удалось обнару-, гить лишь одну работу такого содержания, освещавщув состав, численность к динамику еивотного компонента экосистем в ряде городов Западной Европы (Кгауснигцер, 1987). Кроме того, на урбанизированных территориях ряда европейских стран л в Ciffi разными авторами исследовались состав, распределение, численность и некоторые особенности биологии алвотных pasmix таксонов, вне зависи-

кости друг от друга, а также зависимость распределения и динамики популяции некоторых видов членистоногих от техногенного загрязнения среды их обитания в пределах городской территории (Йаглс<4, 1981;К1ач5пН2ег «1, 1980;С1аи5еп , 1984;И/Шоп, 1987 и др.). Но в России исследования этого последнего направления развития не получали. Наиболее полно в условиях урбанизации у нас в стране изучены птицы и земноводные, причем птицы и на территории Волгограда (Даркобай и др., 1976; Чарнобай, 1979, 1980, 1982, 1990 и др.). Но земноводные, как а животные других таксонов, на урбанизированных территориях степной зоны ига России никогда не изучались. Почти не исследованы и причины, определяющие распределение даже птиц в пределах городской территории, как и антропогенные факторы, влияющие на динамику и дифференцировку состава и численности животных в пределах территорий промышленных городов юга России. Крайне слабо изучена до сих пор возможность индикационного использования животного компонента городских экосистем Шястолова и др., 1985).

Принимая во внимание состояние проблемы, мы считаем основной целью своей работы комплексное изучение состава, структуры и динамики животного компонента экосистем большого промышленного города (на примере Волгограда) и выявление важнейших причин, определяющих их специфику аа урбанизированной территории и на отдельных ее участках.

Для достижения этой цели решались следующие конкретные исследовательские задачи.

X) Выяснялась степень неоднородности условий существования животных в пределах урбанизированной территории по важнейшим ант-рошяеским факторам.

2) Устанавливался таксономический состав животных, числен-

ность отдельных видов я их распределение в связи с формами и интенсивностью действия антропяческих факторов.

3) Изучалась динамика животного населения, выяснялись ее причины на урбанизированной территории в целом и на отдельных ее участках, различающихся по характеру урбанизации и комплексу природных антрошгческях факторов.

4) Выяснялась возможность использования животного компонента экосистем урбанизированной территория в целях первичной оперативной биоиндикации состояния городской среды.

Глава I. ДОГОШ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИСТОЧНИКИ МАТЕРИАЛА, ОПИСАНИЕ МЕСТ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе приводится опясаняе фтагографяческой я экономико-экологической специфичности г.Волгограда. По основным, имеизшл важнейшее значение для животных, показателям урбанизации: характеру застройки территории, ез озелененносги, по распределении промышленных предприятий и техногенной загрязненности городской среды, с учетом физгеографических особенностей разных частей территории города, устанавливается ез неоднородность и выделяется в пределах города 4 контрастных, эталонных, стационарных участка, позволяющих экстраполировать полученные данные на всю урбанизированную территорию. С-салкой ва общепринятые в экологии животных исследовательские методики (Новиков, 1953; Шварц, 1963; Гиляров, 1975; Тихомирова, 1975; Грюнгаль, 1981 а др.) приводится описание методов, использованных диссертантом при изучении состава, численности в плотности, темпов воспроизводства, состояния популяций и пространственно-временной динамшш этих показателей у животных разных таксонов (членистоногих, земноводных, птиц и млекопнтаюпшх) в разных частях города, Материалы по ка-

чественной и количественной техногенной загрязненности разных районов города были лаэбезно предоставлены диссертанту кафедрой санитарии и гигиены Волгоградской медицинской академии.

С помощью методов вариационной статистики Щлохинский, 1961; Урбах, 1964; Лакин, 1968) осуществлялось сравнение морфологических и экологических характеристик животных, состояние и-динамика их популяций в разных частях городской территории, рассчитывались коррелятивные зависимости между динамикой численности разных групп организмов, а также статистическая достоверность полученных количественных показателей.

С помощью кандида та «тематических наук О.И.Маклеванного была составлена программа многомерного корреляционного анализа, по которой на ЭВМ "IBM" рассчитывались прямые и обратные зависимости между насекомыми и птицами, почвенными и назеиныш насекомыми, численностьп врановых и мелких воробьиных птиц, а также зависимость массы насекомых и численности птиц от интенсивности

г

и состава техногенных загрязнителей среды. На основе полученных показателей были построены компьютерные графические-схъии указанных выше зависимостей, которые и приводятся в тексте глава третьей диссертации.

В целом за основной период исследования (I99I-I993 гг.). было обработано 192 почвенных пробы для изучения почвенных членистоногих, 2520 ловушко-суток и 15696 экземпляров наземных беспозвоночных, 1540 взрослых особей земноводных, 1620 личинок и 30. проб икры. Проведено 240 учетов состава и •численности птиц и зарегистрировано 7704 особи этого класса животных. Обработано 19200 ловушо-суток при'изучении состава и численности грызунов на территории города, и статистически обработан материал за 6 лет по численности и распределению в городе домовой мыши и серой краен,

rr

предоставленный в взшв рэспоряжевнз сотрудником Волгоградской дезинфекционной станции Б.Н.Спириным.

Зо второй главе "Таксономический состав, распределение и количественная характеристика животных в экосистемах Волгограда" приводится относительно полный список животных экосистем на территория города, вклташяй более 220 видов насекомых девяти отрядов, несколько видов паукообразных 2- отрядов, 2 вцда бесхвостых земноводных, 56 видов птиц II отрядов, и 7 видов млекопитающих трех отрядов. Из этого состава гквотных большинство видов представлено лишь небольшим числом особей, тогда как с высокой численностью на территории города обитает только 26 видов насекомых (главным образом рэзлячных гуков, отдельные виды клопов, бабочек я двукрылых), 10 видов птец, из которых 7 видов круглогодично и I вид млекопитающих (домовая мышь). По сравнению с естественными зкосистэгэки региона видовой состав городских экосистем существенно обеднен 1в естественных экосистемах региона гнездится, например, 180 видов птиц, встречается более 230 видов), и в разных частях городской территории видовое разнообразие насекомых и птщ тем больше, тем менее интенсивно действие антроппческих, особенно различных техногенных факторов. Это наиболее ярко проявляется в разнообразии редких, локально распространенных видов насекомых. Например, в центре города при наименьшей техногенной загрязненности территории и при наиболее высокой степени ее озелзненности встречается 13 видоз редких, локально распространенных видов взсекотх, а в нэяболее загрязненной отходами химических производств ккной части города и в окрестностях алюминиевого завода - по 6 редких видов. Крог/.з того, относительная численность некоторых видов, особенно синантропных (домовый воробей, сезцй голубь, доковая дашь, бегун зеленый, >гухели-

да волосистая) на урбанизированной территории, как правило, гораздо выше, чем у любых видов аивотвых в естественных экосисте-г<ах данного региона. При этом для численности большинства ьзс-совых видов животных на урбанизированной территории, как и для ее сезонных изменений, характерна относительная стабильность по годам, и только для некоторых видов насекошх в отдельные годы свойственны р'езкиа скачки численности. Изменяется по годам, главным образом, в сторону обеднения и состав редких видов, о чем свидетельствуют, например, обработанные нами данные по орнитофауне за 20 последних лет. Сезонная динамика состава животного компонента экосистем урбанизированной территории выронена в меньшей степени, по сравнению с естественными экосистемами региона. Так, из 56 видов птиц, встречающихся в экосистемах города, круглый год здесь обитает 20 видов, то есть больше 37* от общего видового состава птиц городских экосистем. В естественных Ев экосистемах региона оседлые птицы составляют нешогш больше I 0%. Незначительно изменяется по сезонам и численность оседлых видов на территории города, причем иногда даже в направлении ее возрастания осенью и зимой за счет кочевки отдельных видов птиц в это время в город из естественных экосистем (табл. I).

Животные всех таксонов неравномерно распределяются на урбанизированной территории. Видовой состав насекошх и птиц, то есть наиболее многообразных классов швотных в городе, как и численность кагдого вида, определяются в этих условиях как их пищевой специализацией, пак и кошшксоа ведущих антрошческих факторов в каядой части городской территории. Из антрошгческнх факторов, в решаэдей мера определяющих таксономический и экологический состав аивотных в городе вообще и на калдой части городской территории,ваанзШаув роль играют озеленение, характер за-

Таблица I

Изменение относительной численности некоторых видов пткц в экосистемах Волгограда по сззонам

Виды птиц } Относительная численность • { (особей /км }-!- { лето | зима

Жаворонок хохлатый 5,3 - 4,3

Синица больпая 14,0 15,0

Полевой воробей 6,0 15,0

Грач 20,0 29,0

Галка - 6,1 5,1

Сорока 14,7 ' 11,5

Ворона серая 16,7 22,0

стройки и форш промышленного и в целом хозяйственного использования территории. От последних из названных факторов зависит, в частности, интенсивность загрязнения и состав загрязнителей, от качества и количества которых а сэов очередь в релащэй мере зависят состав и численность наземшх и дендрофильных насекомых (см. гл. 3). Эти 29 факторы в совокупности, а иногда и отдельные из,них, определяют специфический уровень и сроки колебаний численности некоторых шссовых видов в разных частях урбанизированной территории (рис. I, 2, 3). Интенсивность и конкретное содержание антропогенных влияний на среду обитания животных в разных частях урбанизированной территории имеют следствием на только разный состав животного населения экосистем и не только разнув численность видов, встречающихся на всей или почти на всей территории города, но, как и следовало озядать, разный успех размножения аивотннх, например, озерной лягушки в доковой шла. При

Относительная численность ломовой мыак в разных районах к в разных местах обитания

—» организации обцепига — — жихые помещения ~— • сквады

этом оказалось, что в годоегах с неблагоприятными условпягл лдл размножения озерных лягушек, при низкой плотности их популяций, так я специфика естественного отбора в антропогенных условиях. На урбанизированной тзрритораи во всех популяциях озерной лягул-ки заметно преобладай? в числе особи wopju striata. : от SO до 7J% среди самцов з от 59 до 77,15 срода самок з разных частях городской территория. В естественных ез экосистемах аа севере Нижнего Поволжья соотношение этих морф в популяциях озорных лягушек в среднем близко к единице. Взрослые озерные лягушки на урбанизированной территории статистически достоверно мельче, чем в естественных условиях региона, а третичное соотношение полов в популяциях смещено в сторону постоянного преобладания в числе самцов (в среднем 59?). Кроме того, при изучении динамики численности, успеха размножения и некоторых фенотипических особенностей отдельных видов животных (домовой мыши, озерной лягушки и некоторых других) в разных условиях их обитания на урбанизированной территории оказалось, что специфика всех этих процессов, как и особенности состава микропопуляций по фенотипу особей • (гл. 3 диссертации) определяется не только спецификой конкретных мест обитания этих животных, но, в первую.очередь, особенностями каждой часта урбанизированной территории по комплексу важнейших антроиическах факторов. Например, динамика численности домовых: мышей, заселяющих разные хозяйственные объекты, различается-в меньшей мере, чем изменения их численности в целом в разных частях городской территории, отличающихся разной степенью и -формами урбанизации (рис. I, 2. 3).

В главе третьей "Экологический анализ зевотного компонента экосистем урбанизирова-чой территории" рассматривается зависимость распределения ьаассовых видов насекомых и птиц, во-первых,

от изменения емкости среды под влиянием антропических факторов. При этом констатируется известное ранее увеличение емкости средь; для видов как с широким пнщевшл спектром (ворона, доьаэвый воробей и др.), так и для некоторых видов стенофагов (сизый голубь, городская ласточка, коровка 7-точечная, илызовый листоед). С другой стороны, дня шогих видов обычных в естественных экосистемах региона емкость городской среды оказывается резко уменьшенной, например, для хищников - кпдеедов, пгнц-дуплогнездников, на с ексэдх-гало обра з ова теле й и др. Во-вторых, оказалось, что увеличение численности одних видов в городских экосистемах влечет за собой ограничение численности других гивотннх. Так,сопоставление изменений численности ворон к воробьиных птиц на разных частях урбанизированной территории показало существование обратной зависимости совокупной численности последних от численности ворон, а также вероятную тенденцию снинення численности голубей при. росте численности ворон Иернобай, 1993).

Сильные положительные связи установлены между совокупной численностью наземных насекомых и численностью воробьиных птиц в весенне-летний период, и гораздо более слабые положительные связи иекду численностью почвенных форм энтоыофауны и численностью птиц. Последняя связь имела шсто лишь в рекреационных зонах города.

Ва рисунке 4 представлены зависимости массы насекошх от загрязнения среда химическими отходами црошшгенных предприятий в рекреационной зоне центра города.

Эти материалы позволяют утверздать, что существует снлыщя обратная зависимость массы насекошх от ряда. основных промышленных загрязнителей» более подробно рассмотренная в "Заключении" в данном реферате.

if

3 4 1 К. * Т -г

г г £ 2

VJ ¿ 1 ' '

N-Oj

3

ü г о 3 X i ?i О ч

■ч

1 '

1 J.

ш *

° Ï «= S xt

?! ! г

ч

s*

3 ч

* с

is

г,

s ' s '

I;

г3 " I

р Ï Oí

5 í ° V

? 9 ? * 3* > a o

4 O <i ?

í 4 * I 1 I I

Hin) -ï-^

ca

oo

lo i

ЧО

3

o, £

Is

3 5 t; « 3-5 г5

ц- -с О П

Нам не удалось установеть прямой зависимости в составе, рзспределеяяк в изменении численности птиц от загрязнения среды nposb'smeHHKMH отходами в разных частях урбанизированной территории, ко, как уке упоминалось, такая ззеесиметь довольно четко проявляется через влияние промышленного загрязнения на энто-мофауку, поскольку в весенне-летнее время основную массу орнито-населения в городе составляют воробьиные птшш-энтоьюфеги. С другой стороны на большей части урбанизированной территории шела место обратная сильная связь совокупной численности птиц-энтомо-фагов и ьассы наземных насекомых, свидетельствулдая о существенной роли. птиц в города в регуляции численности насекомых. Но говорить о влиянии птвд в городских экосистемах на почвенные формы членистоногих, по нашим данным, можно лишь предположительно. У некоторых видов насекомых, обитапцих на всей урбанизированной территории (О- meianogaster ), в разных ее частях, различающихся по комплексу ангропнческих факторов, г в. первую очередь по интенсивности загрязнения среда и составу загрязнителей, обнаружена достоверная разннца в соотношении фенотипов по некоторым признакам (табл. 2).

Эти материалы, в совокупности с материалами по составу популяций озерной-лягушка как ш урбанизированной территории в целом, так и в разных ее частях, свидетельствуют о специфической направленности естественного отбора иго антропогенной модификации) на урбанизированной территории в сравнении с естественными экосистемами региона. Материалы тае диссертации в целом свидетельствуют о ведущем звачеЕЕЕ ангропнческих фзкторов на урбанизированной территория в определении состава, распределения, двйяшткк численности и формировании состава популяций животных.

Таблица 2

Встречаемость некоторых фенотипов в микропопуляциях дрозофил в разных частях территории г.Волгограда в 1992 п 1993 гг.

% мух указанного фенотипа ,

Особенности |--!--!-1-.-

фенотипов ¡окрест- ¡Мамаев {окрест- ¡южная |всгеств.

¡ности ыо-¡курган • }ности ¡окраина ¡экосистеш ¡торного I (п^ —618) 5алшм« {города ¡о.Зеленый

11,1 9,3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процесса исследования впервые установлен относительно полный таксономический состав животных в экосистемах промытлен-ного города в степной зона юго-запада Российской Федерации, изучена его хронологическая изменчивость и его пространственная вариабельность в зависимости от форм и интенсивности антропогенных воздействий в разных частях урбанизированной территории. При этом показаны: обедненность видового состава животного компонента экосистем города по сравнении с естественными•системами региона, существенно большая,чей в естественных экооисте?лах, ~ стабильность видового состава а заветного населения по сезонам, более высокая на урбанизированной территории относительная численность отдельных видов, ее меньшая изменчивость у многих шс-совых видов по годам а дашз увеличение численности некоторых видов птиц в осенне-зимний период в результата миграционных процессов.

Редуцирован-

ныв крылья 1,2 0,15 0,6

Измененный

цвет глаз 3,08 7,12 32,6

¿азотное население на урбанизированной территории распределяется неравномерно, главным образом в зависимости от характера застройки, степени озелененноете, развития а разнообразия проиыаленных в других хозяйственных предприятий и организаций, обусловливающих, в частности, специфику общего санитарного состояния и загрязненности промышленными отходами разных районов города. При этом состав животных некоторых таксонов, численность особей отдельных видов и ее данампса определяются не только состоянием конкретных мест их обитания, но и общей спецификой по совокупности антропяческах факторов данной части городской территории в целом.

Обнаружено существование сильной обратной связи между со-дерзанвем в среде девяти химических соединений, составляющих основную шссу промышленных загрязнителей на территории Волгограда, и энтомофауной городских экосистем. Наиболее существенная отрицательная зависимость на всей территории города существует между присутствием в среде двуокиси азота, хлористого и фтористого-водорода, аммиака и формальдегида н населением насекомых. Слабее отрицательная связь между присутствием в среде сернистого ангидрида я фенола, и массой насекомых.

В разной мере проявляется зависимость почвенной и наземной (включая дендрофилов) энтомо фауны от загрязнения среды цромвыб-росами. Как правило, отрицательные связи между обилием наземных насекомых и промышленным загрязнением среда сильнее, чем между загрязнением среда промвыбросаыи и почвенными формами членистоногих. Заметно слабее, например, отрицательная связь почвенных обита гелей в присутствия в среде фенола, чем наземных насекомых. Отсутствует связь почвенных членистоногих с содержанием в цром-выбросах сернистого ангидрида и двуокиси азота. Поскольку загряз-

ненность среды названными выша прошшвнныии отходами варьирует в разных частях городской территория, различно п их влияние на энтомофауну а обилие как наземных, гая п почвенных членистоногих в разных районзх города. В промышленных районах города для почвенных форм членистоногих наибольшее отрицательное значение иглест загрязнение хлористый и фтористым водородом, ам\!иаком а форг^льдегидом, а для наземных насекошх, кроме того, езе и загрязнение среды сернястнп ангидридом и двуокисью азота. 3 непромышленных зонах урбанизированной территории для наземных насекомых ваянейаее значение имеют загрязнения двуокисью азота, сероводородом, хлористым водородом и аммяакоа, а для почвенных форм -загрязнение формальдегидом.

Для определения состава, распределения и численности птиц на городской территории ее загрязненность промвыбросами имеет значение, главным образом, через влияние загрязнителей на обилие насекошх в разных экосистемах города. Но с другой стороны, существует сильная отрицательная зависимость совокупной .массы наземных насекомых от численности птиц-энтомофзгов, что свидетельствует о существенной регулирующей роли птиц по отношению к насекомым в городских условиях. Однако связи между численностью птиц и почвенными формами членистоногих внранеяы на городской территории слабо и могут оцениваться лишь как предположительные.

Совокупность аатропических факторов на урбанизированной территории влияет на направленность естественного отбора у ряда видов аивотных разных таксонов, и в. результате определяет некоторые их фенотипические особенности как в сравнении с признаке-ми зивогных этих видов за пределами городских экосистем, так и в относительно иэолиро- энных экосистемах в разных частях городской территории (преобладание полосатой морфы у озерной лягушки

в городских водоемах; фенотшшческие различия дрозофил в разных районах города в т.д.;.

В утилитарном отношении подученные в процессе данною исследования материалы позволяют, во-первых, утверждать, что направленное регулирование состава и численности животных на урбанизированной территории должно базироваться, в первую очередь, на изменении общей ситуации в кавдой ее относительно изолированной части по совокупности антропичвакях факторов, е осуществляться в связи с этим по территориальному, а не ведомственное, принципу. Важнейшими та факторами, наиболее доступными для направленного регулирования и в го Ев время играющими определяющув роль в формировании особенностей еивогного компонента экосистем на урбанизированной территории, 'являются масштабы загрязнения среда, состав загрязнителей в казадой части города, степень озеленения,- а в отношении отдельных видов - характер застройки и степень захламленности-территорий. Во-вторых, из материалов работы очевидно, что любые шропрш-гаия, язшашхцив численность и распределение насекомых или птиц, .то есть наиболее массовых классов еивотшх:, на урбанизированной территории, будут иметь .следствием соответствующе- изменения в численности я распределения второго из двух названных вгше компонентов городских экосистем. Танин образом, ваш материалы еиз раз подтверждают, с одно! сторона, возмоеность ограничения численности насекомых в городских экосистелзг посредством увеличения здась численности птиц, но с другой сторона, свидетельствуют об ограниченности шоптабов рз-■ гуляциондого влияния птиц в городе Еа .состав и численность на-секошх в связи со слабым вяшшэи птвд в условиях города на почвенные форма представителей энгоиофауйн. 'В-третьих, рассмотренные в диссертации материалы свидетельствуют о возможности

использования для первичной оперативней сценки состояния среды в разных частях урбанизированной территории таких легко доступных для наблюдения эколого-фаунистических индикаторов как видовое многообразие насекомых и насекомоядных птиц, количественное соотношение фенотипических вариаций некоторых насекомых, например, дрозофил (возможно также голубей), а рля первичной оценки промысленного и бытового загрязнения водоемов - соотношения полосатой и бесполссой морф озерной лягушки и успеха ее размножения в различных водоемах на городской территории.

ВЫВОДЫ

3 результате разностороннего анализа животного компонента экосистем п.Волгограда установлено.

1. животное население г.Волгограда состоит более чем из 220 видов насекомых, 2 видов земноводных, 56 видов птиц и 7 видов млекопитающих (не принимая во внимание одомашненных животных) . Однако лишь 29 видов насекомых, II видов птиц и I вид млекопитающих (домовая ишь) обитают на территории города с высокой численностью.

2. Годовая и сезонная динамика состава животных на урбанизированной территории выражена заметно меньше, чем в естественных биотопах региона. Так на территории города коэффициент общности зимней и летней орнитофауны ссстовляет 51$, тогда как в естественных и сельскохозяйственных биотопах региона не превы-г шает 20%.

3. Животное населенна распределяется на территории города неравномерно в зависимости от характера городской застройки, степени озелененности, от интенсивности загрязнения и состава загрязнителей в разных частях города.

Состав и численность насекомых в разных частях городской

территории в наибольшей мере определяется ее загрязнением хлористым к фтористым водородом, двуокисью азота, аммиаксм и формальдегидом. При этом почвенная энтсмофгунв в меньшей степени зависит от воздействия прсмзагрязнителей в сравнении с насекомыми наземного обитания.'

В непромышленных зонах для почвенных ферм энтомофауны имеет значение только загрязнение территории формальдегидом.

4. Зависимость состава, распределения и численности птиц ст степени промышленного загрязнения ощущается, главным образом через Елияние загрязнения на энтомсфауну. При этом связи мевду численностью птиц и почвенными формами насексжых на урбанизированной территории выражены слабо.

5. Совокупность антропических факторов на урбанизированной территории в целом и в разных ее частях влияет на вектор естественного отбора у некоторых ввдов животных, в результате чего у этих видов в разных частях города в популяциях формируются Специфические соотношения фенотипических морф.

6. Степень видового многообразия тавотных в разных частях урбанизированной территории, количественные соотношения в популяциях различных фенотгаических вариаций, половая структура популяции отдельных, видов и некоторых аспектов процесса их размножение могут слутать простейшими индикаторами для оперативной первичной оценки состояния городской среды.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

I.Кубанцев Б.С., Колякин Н.Н., лукова Т.И. Рекомендации к использованию краеведческих герпетологических материалов севера Нижнего Поволжья в преподавании зоологии в школах и педвузах. - Волгоград: БГПИ им.А.С.Серафимовича, 1987. - 23 с.

2. КолякинН.Н. Распределение и численность пресмыкавшихся в северных районах Нижнего Поволжья /V Тез.докл.Всесопз.с^вещ. по проблеме кадастра и учета животного мира. - Уфа, 1939.

- Т. 2. - С. 37-53.

3. Колякин H.H. О роля антропических факторов в изменении распределения и численности некоторых видов пресмыкающихся на севере Нижнего Поволжья // Региональные эколсго-фдунистические исследования как научная основа фаунистического мониторинга, охраны и рационального использования животных. - Курск, 1990. -С. 31-53.

4. Самостоятельная работа студентов педвуза в процессе полевой практики по зоологии позвоночных: Учеб.пособие / Кубанцев

B.C., Чернсбап З.Ф., Маркова Е.К., КолякинН.Н. - Волгоград: Перемена, 1992. - 152 с. - Библисгр.: с. I50-I5I.

5. Арзанов Ю.Г., Хачиков .Э.В., Комаров S.B., Колякин H.H. Аннотированный список жестококрылых юго-востока Европейской части РСФСР (сем-во Scarâ baeidae ) J Рост, ун-т, 1991. -

ПО с. - Деп. а ВШИТИ, 3 696-В92 Деп.

6. Колякин H.H., Кубанцев B.C., Спирин Б.Н., Распределение и динамика численности домовой мыли в Волгограде П Материалы Всерос. ссвещ. по синатропным грызунам. - Иваново, 1993. -

C. 47-49.