Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Формирование фауны мышевидных грызунов в техногенных биогеоценозах Западного Донбасса

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Формирование фауны мышевидных грызунов в техногенных биогеоценозах Западного Донбасса"

АШШМИЯ НАУК СССР

Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. А.К« СоЕарцова

На правах рукопиои

ДОЦЬЖО Лариоа Владленовна

ФОРМИРОВАНИЕ ФАУШ ШВШЩШХ ГРЫЗУНОВ В ТЕХНОГЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА

11,00.11 - Охрана окружающей орвда я рациональное использование природных реоуроов

Автореферат '

диоовргации на ооиокаяав ученой отепаяя кандидата биологичеоках наук

Мооква - 1991

Работа выполнена в лаборатории наземной экологии и рекультивации звмэль. отдела экологии и охраны природы НИИ биологии Днепропетровского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета имени 300-лотия воссоединения Украины о "Россией

Научный руководитель: доктор биологических наук А.Б. Абатуров

Официальные оппоненты: доктор бкологичеоких наук

Е.В.Карасева

кандидат биологичеоких наук Ю.М.Смирин

Ведущее учрзздение: ВНИИ охрана природа и ваповедного дела

Защита ооотоитоя "уССО*^" 1991 г. в/ У часов на заседании снациализировашого совета Я. СОЛ,. К. 03 по защита диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте эволюционной морфологии и экологии животных км. А.11. Севсрцова АН СССР ( 117071 г. Москва, Ленинский пр.,33).

I

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института эволюционной экологии и морфология животных им. А.Н.Севорцова.

Автореферат разослан " $ " 1991 г.

Ученый секретарь специализированного

совета Л А ¡А 3. Цедэнбал'

- 2 -

ОШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.Пойменные ласа на территории Западного Донбасса, в том числа в по Им а р.Самары, выполняют комплекс важных природоохранных и социальных функций, создавая благоприятную для человека среду, служа резерватом дикой фауны и флоры. В то га время они подвергаются интенсивному воздействию антропогенных факторов в силу высокой плотности населения, развитая промышленности а сельского хозяйства, в совокупности оказывающих на них .крайне отрицательное воздействие. Значительную дола в этот процесс вносит а угледобывающая промышленность, з частности разработка угольных пластов непосредственно под пойманными лесами.

Вызывая деформацию дневной поверхности з вида оседаний, провалов, смещений, шахтные подработка способствует интенсивному изменении условий произрастания лесных насаждений я из: гибели,Возникает необходимость в восстановлении погибших лесных насаждений, а также в создании лесных биогеоценозов на отвалах горнодобывающей промыа-лзшюсти.

Создаваемые участки лесной рекультивации слухах резерватами для дикой фауны и флоры в условиях ивдустриальяого степного Приднепровья. Важной задачей является формирование на участках рекультк-вации устойчивых полночлакных биогеоценозов. Еа частью является формирование животного населения, в той числа фауны мышевидных грызунов, которые являются важным комяоналтом экосистемы, а тахта хорошим индикатором состояния природной среды. До настоящего времени процессы, происходят в популяциях мышевидных грызунов в деградирующих и формирующихся лесных насадениях а данных условиях, на совещались, что позволяет считать тему исследований актуальной.

Цель иоследований. Проследить закономерности. формирования наса-лания мышевидных грызунов в искусственных лесных насаждениях, создающихся на паригосодаряащих отвашх п в наоаадш.'иях, стремительно деградирующих из-за шахтных подработок сойш р.Самары, Охарактеризовать соотояняе популяций фоновых задов мышевидных грызунов в данных условиях.

В задачи исследований входило следующее:

Охарактеризовать скорость заселения учаотков лзеной рокульти-4 вации мышевидными грызунами а особенности видового состава грызунов на разных стадиях формирования искусственного лесного наоавдо-ния на участках рекультивадая и в деградирующем ласу.

Изучить особенности питания, размножения, динамику численности

мышевидных грызунов в зависимости от степени техногенной нарушен-ности лесных биогеоценозов, создающихся ила существующих в жестких азональных условиях степного Приднепровья.

Изучить эколого-физиологическое состояние формирующихся популяций в условиях участков рекультивации и деградирующих лесов.

Научная новизяа.В работе выявлена доля участия мышевидных грызунов как отруктурно-функциональяой части искусственных лесных насаждений, формирующихся на участках лесной рекультивации Западного Донбасса. Впервые для условий Западного Донбасса проведены исследования, характеризующие состояние популяций мышевидных грызунов в стремительно деградирующих пойманных биогеоценозах в зоне просадки шахтных полой я на участках лесной рекультивации в уоловиях создания лесных культур как традиционными так и нетрадиционными для данного региона видами дравесных и кустарниковых пород в жестких условиях искусственного эдафотопа с минимальным применением гумусированных субстратов.

Получены новые .маториа.т, характеризующие скорость заселения участков лесной рекультивации мышевидными грызуна!.®, эколого-физао-логическоо состояние грызунов.

Выявлены различия видового состава, численности мышевидных грызунов, особенности их питания в зависимости от степени нарушенностн = лесного биогеоценоза.

Практичеокая ценность.Додучанные в процессе исследований данные свидетельствуют об уязвимости пойменных лесов к шахтным подработкам. Их нарушения сопровондаштся существенными изменениями в популяциях обитающих таи мышевидных грызунов, так жо как и во вновь формирующихся искусственных лесных насаждениях на породных отвалах.

Материалы представляют интерес для лесопользователей, намечая пути организаций лзсохозяйстввинах работ в условиях участков рекультивации о учетом последствий их для формирования фауны мшевидных грызунов на данных территориях» Установленные индикационные показатели биогеоценозов, подверженных шахтным подработкам, могут быть использованы для анализа подобного воздействия на леса пойм других регионов.

Апробация работы.Результаты работы докладывались на У Всесоюзном совещании по грызунам (Саратов, IS8Q), III съезде Всесоюзного териологического общества (Москва, 1932)', У1 Всесоюзном совещаний по грызунам (Ленинград, 1983), 7 съезде Всесоюзного териологического общества (Москва, 1990). В полном объема диссертационная par-

бота доложена на совместном заседания отдела экологии и охраны природа НИИ биологии ДГУ и кафедр геоботаники, почвоведения и экологии к зоологии и экологии Днепропетровского госуниверситета.

Структура, объем диссертации. публикация.Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы из 171 наименования, в том числе 36 зарубежных источников. Работа включает текст на 101 странице, 22 "таблицы и 28 риоунков. Имеется приложение на 20 страницах. .

По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость темы, выбор объекта исследований. Кратко излагаются основные вопросы, рассматриваемые в диссертации.

Глава I. физико-географическая характеристика района исследований

Описаны географическое положение, геологическая и геоморфологическая структура региона, гидрологические условия, климат, растительный и почвенный покров, животное население.

Район исследований характеризуется континентальным, засушливым климатом, где испаряемость доминирует над осадками. В геоморфологическом отношении долина р.Самары имеет типичное отроение о хорошо развитой пойменной террасой. Почвы района исследований представлены в основном черноземам обыкновенным. В пределах речной долины оТ'.мчавгся луговые, лугово-чернозешша, лугово-леоныэ почвы в комплексе о луговыми солончаковаииш и солонцеватыми разностями.

Еивотный и растительный мир района исследований, находясь под постоянным рекреационным и техногенным прессом, претерпел существенные изменения на прохяшши последних.десятилетий (Гроосгайм, 1916; Лавренко, 1940,1954;Белыард, 1977; №:гулин,1938; Булахов и др.,1980).

Глада 2. Объекты и методы исследований,

В оонову работы положены полевые и лабораторные исследования, проведенные в 1979-1985 гг. на база Присачарокого отационара Комплексной экспедиции Днепропетровского государственного университета.

Исследования проводились на следующих пробных площадях, характеризующихся различным типом антропогенного воздействия:

I. Опытно-производственный участок лесной рекультивации (учао-

ток рекультивация), характеризуется как вновь создающаяся биогеоценоз. Ок был заложен в 1976 г.о целью изучения возможностей рекультивации пиратосодержавдх шахтных пород. Участок площадью 3,2 га расположен в пойма р. Сатиры в непосредственной близости от уреза води и представляет собой искусственный эдафотоп, созданный на фундаменте из шахтной породы мощностью 7-10 м в пяти вариантах, из которых один - чистая шахтная порода, другой представляет насыпку баз использования чернозема п три остальных состоят из комбинаций слоез чернозема, песка, лессовидного суглинка различной мощности, На участке было высажено 16 садов древесных и кустарниковых пород как типичных для данной зоны ( тополь черный, тополь Болле, акация белая, лох узколистый и др.), так и в естественных насаждениях не встречающихся ( рябина черноплодная, рябина красная, можжевельник виргинский, смородина золотистая и др).

2. Участки леса в пойме р.Самары, погибающие в результате просадки и подтопления С деградирующий пойманный лес). Это свежее ду-бово-вязовоэ насаждение с хорошо развитым подлеском и примыкающей поляной в непосредственной близости от уреза воды в пойме р.Самары. К началу исследований (1379 г.) весь древесный полог был живым, травяной покров козаичяш. К 1985 г. биогеоценоз полностью погиб

в результате подтопления. Разнотравно-злаковый покров стал зале- -щаться водно-болотными травами. Активно развилась сорная растительность.

3. Эталонные участки естественного пойменного леса р.Днепр (естественный пойманный лес).

Обьектада яоеледоваяяй служили 7 видов ыыаевидных грызунов ( лесная мыль, домовая ишь, явлгогорлая мышь, полевая мыщь, полевка серая, полезна рыаая, хомячок серый), являющихся фоновыми для всех рассматриваемых местообитаний. На участке лесной рекультивации бало добыто и проанализировано 757 особей, в деградирующем лесу - 862, в естественном лесу - 2947, что в целом за время исследований ооставяло 4530 особей.

Для решения поставленных задач были выбраны одэдующие методы. Коэффициент видового богатства фауны грызунов определялся по формула:

где £ - количество видов, д.- количество особей (Одум,'1975).

Индекс общности сообществ подсчитывался по формула Чеканово-кого- Сьеренсона по обялиэ (Песенко, 1982 ). 2а

и

С$ [л+1>)+{а.+е)

где & - количество об;цих видов в обеих описках, ¿ - количество видов, которых нет в первом списке. С- - количество видов, которых нет во втором списка.

Изучение плотности популяций-проводилось по общепринятой методике (Кучерук, 1952; Попов, 1956). Для расчета показателей абсолютной численности был использован метод Делури (Коли, 1979), согласно кото-

ршу Al С

где С - сушарный улов, г— суммарное прошсловое усилие в выбранных единицах. Поскольку ¡давду сумларным прошс.човтд усилием и логарифмам добычи на единицу промыслового усилия jy:a данного лова существует линейная зависимость, то J-p^tcfldO щ

Морфофизиологические признаки изучались общепринятыми методами (Шварц,Сглирнов,Добрикский, I9S8). Упитанность определялась как соот-ншеяйз корня кубического из веоа тала к его длине и виршшлаоь в процентах (Лапшоз, Лорбер,Полетаев,1974)«Ыорфо£йзиологичвские признаки анализировались толы» для взрослы:': животных, принимавших участив в размножении, раздельно по полу. Разделение животных на возрастные группы ( неполовозрелые, половозрелые сеголетка, взроолыа ) осуществлялось по ряду признаков - состояние ганаративанх органов, участие в размножении, в-зо тела (Еапенина,1975; Покровский,Большаков, 1969; Туликова,1950; Ларина, Лаапов, 1974).

Питание характеризовалось на основания анализа содержимого яа-луд::ов. Коэффициент сходства по ассортименту кормов определялся как процент общих для изучаемых видов групп кормов к числу зарегистрированных, коэффициент количественного сходства - по сумме меньших процентов общих объектов питания (Шорыгин,1952). Коэффициент корреляции вычислялся общепринятым методом (Дмитриев,1972; Плохикский.1980).

Определение липидов осуществлялось экстракцией жировой фракции эфиром и паресчитывалооь на I г абсолютно сухого веса.

Полученные данные обработаны статистически (Плохинский, 1980; Дмитриев,1972; Пасенко,1982). Уровень вероятности полученных результатов везде, кроме специально оговоренных олучаев, бил не ниже 0,95. Глава 3. Современные представления о формировании населения позвоночных животных на рвкультаваруамнх 4

землях ( обзор литературы ) Природные комплексы ряда регионов под воздействием горнодобывающей промышленности притердзвазт ряд оущеотвашшх изменений, носящих зачаотую глобальный п необратимый характер. Необходимость восстанов-

ления и формирования полночленных лосных биогеоценозов взамен погибших не подлежит сомяешгэ, однако этот процесо чрезвычайно оложен и повторение естественных анаюгов зачастую невозможно (Бараяник,1988; Моторина,1984 {Колесников.Моторина,1978).

В нашей страна и за рубежом по вопросу освоения животными экосистем техногенных ландшафтов опубликовано сравнительно небольшое количество работ. Процесс формирования зооценозов на послапромьаленных территориях изучен недостаточно. Анализ информации по изучению зоологической обстановки показывает, что в настоящее время интенсивно изучается возникающие в процессе нарушений условия, спонтанное заселение или посещение данных территорий различными видами животных, оценивается отрицательное влияние техногенных ланддафгов на природные комплексы. При этом ряд авторов отмечает не только возникновение удовлетворительных для обитания позвоночных животных условий на территориях, подвергшихся техногенным изменениям (skoda , ïlnick» , IS86;CoEE19xi » CozmeXl .1984), но и формирование более благоприятных стаций по сравнению а зональными и рекультивированными биогеоценозами (Хюбнер, 1986). В целом большинство исследователей придерживается мнения о необходимости рекультивации нарушенных земель (Мамаев, Шилова, 1984; Титляяова, 1985* Шзлков, Зоц, I985;if0.Gow&n , Bocihout > -983i HiooXois , SanXord , 1985; Sionaaon ,1987; . iSatter » Нагюод »IS88 в ДР»)«

Накоплен фактический материал по изменениям, происходящим в популяциях мышевидных грызунов под воздействием техногенных факторов (Малков,1987; гЛалков,Зоц,Попов, 1987; На11о ,1987; Самарский,1983; Кучерук,1976; Максимов,1964;Бурдукова,Козлова,1977;Давыдов,1988;Ку-ликоБа,1982;Рева,1988;Евтуаенко,1982;Безвль,0ленев,1988;Катаев,1988 и др.). Однако до настоящего времени недостаточно освещены вопросы динамика, видового состава, численности, лоловой и возрастной структура популяции, скорости'заселения участков, особенностей питания мышевидных грызунов в лесных биогеоценозах, создающихся на отвалах горнодобывающей промышленности и в деградирующих леоах. Решению этих вопросов в условиях Западного Донбасса и посвящена настоящая работа.

Глава 4. Основные этапы становления фауны мышевидных грызунов в условиях техногенных преобразований Заселение участков лесной рекультивации мышевидными грызунами связано с естественным процессом.ах проникновения из окружающих биогеоценозов и совпадает по времена о созданием искусственною эда-

фотопа и посадкой древесных пород. Отвалы из непогребенной пахтной породы самопроизвольно на зарастают и мышевидным»; грызунами но заселяются. Источниками заседания явилась естественные леоныз иасаадения, деградирующие в поймэ р.Самары,и прилагающие пустоши. Из деградирующих лесов на участок рекультивации проникли лесная, язлтогорлая мышь, рыжая полевка (37,5$ от общего числа видов), агроаелозы и лесополосы явились источниками заселения участка серой полевкой, домовой мышью, хомячком серым (37,5$), из балок и пустошей па участок мигрировали мышь-малютка я по'лзвая иша (25|). <3ормироваяи9 фауны мышевидных грызунов на участке рекультивации проходило на форе формирования общей фауны позвоночных. В пергнй год на участке рекультивации к концу вегетационного периода было отмечено 1.9 видов позвоночных,из них 3 вида (хб;?/ приходилось на доли мышевидных грызунов (домовая щь, полевая мыль, сарая полевка), на втором году 35 видов пэзвояочшх.в тем числа 6 видов (20£) ( лесная мышь, яелтогорлая мышь, серая полевка, домовая шшь, мшь-малгатка, полэвах мышь) мышевидных грызунов,на третьем году соответственно 41;6 (15?) ( лесная мышь» жолтогорлая мыль, рнгля полевка, серая полевка, домовая иыь, половая мышь). На четвертом году 44 вида позвоночных, состав мышевидных грызунов оо~ талсябез_ изменений (И%). На пятом году количество видов грызунов упало до 5 ("лесная мышь, рыжая полезна, серая ползвка, домовач мыть, яелтогорлая мышь), на шесте;« году исчезла авлтогорлая ыгыь,но появился хомячок серый,я па седьмом году после исчезновения ряжей полевки видовой состав стабилизировался.

Поскольку основным источником засоления участка рекультивации мышевидны® грызунами. явились деградирующие в результате подтопления пойменные леса, проследим изменения видового состава мышевидных грызунов по мерз деотрукцки этих насаждений, В 1979 г. в насаждениях, не имеющих признаков гибели,обитало 5 гадов грызуноз ( лесная мышь, полевая кадь»'аелтогорлая кашь, серая полевка, рыхая полевка).К 1265г. насаждения практически погибли и на тех яа пробных площадях обитаю всего 3 вида ( лесная мышь, нелтогорлая мншь и серая полавка).Изменения видового состава мышевидных грызунов и смену видсв-доманалтов обусловили изменения, происходящие в фитоценоза, Если принять за основу коэффициент видового богатства в естественном пойманном лесу (контроль), то на участке рекультивации этот показатель сохрзпячт величину, примерно равную контролю (0,61). Это соответствует времени, когда на участок активно мигрируют животные из окружающих биогеоценозов и собственный видовой состав еще не сформировался. В даградя-

рующем лесу коэффициент видового богатства падает по мера отмирания сообщества ( о 0,63 до 0,24) и его стабилизация совпадает о полной заменой ласного сообщества на лугово-болотный ценоз.

По средним многолетним данным, численность мышевидных грызунов в деградирующих и естественных пойменных лесах была практически равной и составляла_'соответственно 133 и 132 ос/га. На участка рекультивации она была ниже - 91 ос/га. Численность отдельных видов грызунов изменялась в зависимости от техногенных изменений, происходящих в ласных биогеоценозах. По мере развития древесных насаждений на участка рекультивации возрасла численность лесной мыши с 26 до Збос/га. домовой мыши - о 14 до 35 ос/га, серой полевка - о 9 до 30 оо/га, хомячка серого о 3 до 17 ос/га. В то же время численность жалтогор-лой мши за 2 года упала с II до 4 ос/га и данный вид в дальнейшем исчез о участка рекультивации, а также полевой мыши и рыжей полевки, которые то:яе исчезли с учаотка рзкультивации. В деградирующем лесу численность обитающих там видов сущоствешю изменялась по мере гибели лесного биогеоценоза. Плотность лесной мжш. стремительно возросла с 16 до 122 оо/га, возросла численность и желтогорлой мыши о 9 до 41 оо/га, серой полевки - о 13 до 37 ос/га. Снижение численности с последующим исчезновением животных в деградирующем лесу произошло у домовой мыши с 20 до 2 ос/га, полевой мыши - о 13 до 9 ос/га и рыжей полевка - с 14 до 12 ос/га.

Глава 5. Эколого-чпизио'.огпческае особенности популяций

шшевидяых грызунов в изучаемых биогаопенозах Все виды мышевидных грызунов, обитающих в нарушенных насаждениях (деградирующий лео, участок рекультивации), отличались более крушшш линейными размерами ( особенно длиной тела) к весом по. сравнении с животными из ненарушенных естественных местообитаний. Например, жал-' тогорлые мьпш, обитающие на участке лесной рекультивации, превосходят по длине тела животных, из естественных насаждений в среднем на 0,5ш и по васу тела на 2,7 г. Животные из деградирующего леса в. свою очередь превосходят жалтогорлых мышей из естественных насаздег.ий по ез-оу тела на 5,8 г. При этом различия во всех случаях достоверны о вероятностью р^ 0,95. •

Половая структура популяедй мышевидных грызунов, обитающих в биогеоценозах, подвергшихся техногенным изменениям, характеризовалась преобладанием самцов, а в естественных-самок . . Повядовая характеристика половой структуры была представлена следующим образом» В популяции лесной мыши на учаотка рекультивации отмечалось преобладание

оамцов, особенно э первые годы пооле создания (1,5:1), в деградирующем лесу к началу гибели преобладание самцов было еще более существенным (1,7:1), естественные насаждения характеризовались преобладанием самок (1:1,2). Соотношение полов в популяции домовой мши на участка рекультивации было так как и у лесной, сдвинуто з сторону преобладания самцов, но быстрее, чем у лесной мнзш,стабилизировалось и харак-теризоватось по мере развития насаздений даже некоторым преобладанием самок,как и в естественном лесу. В популяции делтогорлой мыши на участке лесной рекультивации отмечалось значительное преобладание самцов (1,6:1), в деградирувдах насатденяях соотношение полов было близко 1:1, а в естественных лесах преобладали самкя (1:1,3). Самцы на участке лесной рекультивации преобладали также в популяции серой (1,2:1) и рыжей (1,1:1) полевок.

Возрастная отруктура популяции мышевидных грызунов изменялась в зависимости от степени техногенной яарушанностя бногеоценоза.На учаотко рекультивации в популяции леоной misui преобладали половозрелые и ззрослыо животные. Особенно значительным это преобладание было в первые годы после оозданая участка (82-58$)«По мере развития лесного насаждения доля молодых животных возрастала, достигая в отдельные года до '25$, что указывает на пополнение популяции за счет размножения особей на участке, а не миграция кзвяа, чем может объясняться преобладание особей старших возрастных групп в первые годы. В деградирующих пойманных наоаадениях самый малый процент колодах особей (3$) отмечался в год начала выпадания древостоя. В естественном пойменном лесу процент молодняка составлял 10-12, что ближе к значениям з деградирующем лесу, чем на участке рекультивации. В популяции домовой г.2ши на участка рекугьтивацяи.также наблюдалось постепенное возрастание доли молодых гивотных. В 197Э г» их было 3%, а в 1981 г.-17$. В деградирующем лесу молодняк составлял 7-10,1, в естественном -19-25$. Желтогорлая шаь в тэчеклз первых двух лат исчезла с участка рекультивации. В бе популяции преобладала лсивотные старших возрастных групп: 68-100^.В деградирующем и естественном лесу количество молодых жяеоткых было высоким» Можно отметать некоторое снижение дола сеголеток в деградирующем лесу на момент начала его гибели (10%). В естественном ласу в это время молодое няБОТныа в популяций езлт'о-горлой шш составляла 23#. Полевая мыль на участке рекультивации была представлена только один год и кмодце кивотныв в этой популяции отмечены не были. В деградирующей лесу данный вид встречался 2 года,и вела в первый год число молодых особей составляло 12*.что

сопоставимо со значениями в естественном лесу (15-16$), то за год до исчезновения вида из данного биогеоценоза молодые особи не отмечались вообще. Рыжая полевка на участке рекультивации обитала в первые- годы после создания, но численность молодняка вое время была невелика:7-что свидетельствует о пополнении популяции за счет мигрирующих особей. В деградирующем леоу данный вид исчез одним из первых. Число молодых животных в популяции резко упало с 12%, что сопоставимо со значениями в естественном лаоу {10-12%)} до куля. Число сеголеток в популяции серой полевки на участке рекультивация возрастало по мера развития лосного сообщества о 4 до 9%.В деградирующих насаждениях в первыа годы молодые животные составляли 4-8$, а затем,по маре гибвли насаждений, их доля в популяции возрастает, достигая 11-26%, что выше показателей в естественном лесу (8-11%).

Таким образом, серая полевка-единственный из воех рассмотренных видов, у которого численность молодых животных в популяции нарастала по мере дегрессии лесного сообщества.

Анализ соотношения между численностью мышевидных грызунов и количеством молодых животных в популяциях на участке рекультивации и в деградирующем лесу показал, что на участка лесной рекультивации возрастание доли молодых особей и нарастание плотности популяции происходило по морё формирования лесного сообщества. В деградирующем ласу в момент его гибели данная закономерность носила нечеткий харакг тер, но по маре смены одного сообщества другим восстановилась у видов, сумевших приспособиться к измешшгшея условиям.

Степень техногенной нарушенное™ местообитаний также сказалась и на темпах разшокания воех рассматриваемых видоз. Для ласиых мышей, обитающих на участка рекультивации, характерно возрастание темпов размножения по сравнешиа с яивотныш из деградирующих насаздйний. Здесь участвовало в разшокании 75$ самок,-при этом на одну самку прг:-ходалось 6,3 эмбриона против 72% и 5,3 эмбрионов на самку в деградирующих насаждениях. В популяции домовой мыши, обитающей на участка рекультивации, отмечено самоа низкое чиоло эмбрионов, приходящихся на одну сачку (6,8), ,по сравнению с деградирующим (7,1) и естественным (7,5) лесом. В то же время на участке рекультивации отмечался самый высокий процент с шло к, участвующих в разщюаении (78?), в то врали как в доградирующем и естественном ласу он был нижа ( по 74%). В популяции желтогорлой мыши на участка рекультивации откачена наименьшая доля размножающихся самок (32%) и оамая низшая величина выводка (4,6) по сравнению с двумя другими биогеоценозами, где эти значения о

были близкими и составили в деградирующем лесу 67$ и 6,7 эмбрионов,а в естественном лесу - 70$ и 5,6 эмбрионов. Для полевой мыши характерны очень низкие темпы размнояания в нарушенных насаждениях: на учаот-ке ракультивации 33$ размножающихся самок и 4,7 эмбрионов, в деградирующем лесу соответственно 39$ и 4,3, в естественном лесу - 49$ я 4,6. У серой полевки достоверных различий в величине выводка в нарушенных местообитаниях нет, но на участке рекультивации по сравна- ■ нию с деградирующими насаждениями чаще встречались размножающиеся самки ( соответственно 80 и 72$). В естественных насаждениях у этого вида отмечен самый большой выводок (7,1), но количество размножающихся самок было ш'лш (71$). У рыжей полозки величина выводка мало различалась в рассматриваеых биогеоценозах, составляя на участке рекультивации 5,8, в деградирующем лесу - 5,4 и в естественном лесу -5,7. Но выявлено достоверных различий и в числе оамок, принимавших участив в размножении.

Таким образом, у всех рассмотренных видов, за исключением рыяей полевки и полевой мыши, величина выводка выше в естественных насаэде-ниях, а на участке рекультивации можно отметить увеличение числа размножающихся самок для постоянно отмечающихся там видов: лесной мыши, домовой мили и серой полевка.

Глава 6, Особенности питания мызззздных грызунов в

исследуемых биогеоценозах Потребление различных груш кормов'широко изменялось по годам у воех видов вне зависимости от местообитания. При этом все виды сохранили присущую им пищевую специализацию. Для лесной мыши при общем преобладании в рационе семенных кортов было отмечено повышенное потребление зелени ( до 44$ от общего количества потребленного корма) на участке рекультивации. Для домовой.мыши характерно повышенное потребление зелени в естественном лесу (39$) и коры и корней (31$) в деградирующем леоу. Для желтогорлой мыши отмечается повышенное потребление зелени в деградирующем ласу (33$). У полевой мыши повышенное потребление зелени отмечалось на участке лесной рекультивации (25$). Для рыяих полевок при общем преобладании зеленого корма отмечалось назначительное увеличение доли семенного корма (14$) в деградирующем лесу и коры и корней (15$) в естественных насаждениях. Для серых полевок при общем преобладании в рациона зеленого корма, что характерно для них как типично звленоядного вида, не наблюдалось существенных различий в потреблении других групп кормов в зависимости от местообитания.

Помимо ыаосы того ила иного корма,потребленного грызунами определенный интерео представляет также и чиоло его встреч, указывающее, насколько активно избирается данная группа кормов. Для лесной кьшш отмечено на только повышенное потребление зелени на участка рекультивации, но и большее число ее встреч(45$). Домовой мышью семапной корм наиболее активно поедался на участке рекультивации (66$), а кора и корни в деградирующем леоу (46%), где также была отмечена и большая их весовая доля. Желтогорлой мышью семенной корм наиболее активно избирался в.естественном леоу (58$), а зеленый в деградирую^ щам леоу, где он преобладал и по весовой доле. Рыжими полевками зелень наиболее активно избиралась на участке рекультивации (96$),где также отмечалась наиболее высокая аа весовая доля. Семенной корм также наиболее активно избирался на участка рекультивации (28$), хотя наибольшее его потребление отмечено в деградирующем леоу. Серыми полевками зелень наиболее активно поедалаоь в деградирующем леоу (930), где была и самая высокая ее весовая доля.,

Можно заключить, что потребление различных групп кормов мышевидными грызунами менялось в завосамостя от степени нарушенностн лесного биогеоценоза, что в лнрвуш очередь связано о изменениями, происходящими в фитоценоза.

Глава 7. Содержание липидов и упитанность грызунов в

изучаемых биогеоценозах Поскольку в популяциях мышевидных грызунов, обитающих в лаоиых биогеоценозах .различной степени нарушенности, выявлеш определенные достоверные различия в размерно-весовой, половой структуре популяции, темпах размножения, особенностях питания, то следует ожидать, что и состояние этих популяций будет различным. Прежде всего это должно сказаться на упитанности оообей. Расчеты показали, что индекс упитанности в популяциях мышевидных грызунов, обитающих в рассматриваемых биогеоценозах, практически не отличался. Так, у лесной мьшш он составлял на участке рекультивации 3,3, в деградирующем лесу - 3,3 а в естественном ласу - 3,4. Для до,',ивой мыши соответственно - 3,4; 3,4 и 3,3. Аналогично и для всех остальных видов. Логично предположить, что индекс упитанности должен тесно коррелировать с накоплением жира в организме. Корреляционный анализ подобной закономерности не выявил. Так как данные для участка рекультивации и деградирующего леса получились аналогичные и очень близкие, ограничимся в качестве примера анализом популяции мышевидных грызунов -участка рекультивации. Коэффициент корреляции между содержанием липидов в 1г абсолютно оу-

хого вещества тела я индексом упитанности соотавил.'для лесной мыши -0,14, домовой мыши - 0,14, яелтогорлой мыши - 0,31, полевой мыши -о,35, полевки ратей - 0,38, полевки серой - 0,16, т.е. корреляции между указанными параметрами практически не наблюдалось. Следовательно, у данных видов упитанность или но связана о прямым накоплением жира в организме или эта зависимость выражена слабо, из чого можно заключить, что такой показатель как индеко упитанности не отражает действительного состояния по накоплению жировых запасов у особей. Поэтому для описания состояния изучаемых популяций ш использовали прямое определение содержания липидов в организме грызунов. Толы» у лесной мыши на участке рекультивации были отмечены маньшие жировые запасы по сравнению с деградирующим лесом ( соответственно 21,5$ и 26#) и естественными насаждениями {23%). У всех остальных видов этот показатель выше на участке рекультивации» причем у домовой мыши преобладание весьма существенно: на учаотко рекультивации -24$, в деградирующем и естественном леоу-по 16$. У яелтогорлой .мыши различия на столь заметны ( соответственно 23!? и по 21%), у полевой мыши эти величины составила 25$ и по 20$, у рыжей полевки соответственно 22%,17% л 20$, у серой-полевки - 23%, 20$ и 21>3.

Таким образом, прямое определение содержания жира в организме грызунов показало, что его накопление выше на участке рекультивации по сравнашш с деградирующими насаждениями.

Выводы

Отваш из чистой шахтной порода из-за за высокой токсичности и полного отсутствия раститальности иыщеввдиима грызунами самопроизвольно на заселяются. Заселение участков лесной рекультивации совпадает с началом формирования на них растительных ассоциаций. Источниками заселения служат окружающие биогеоценозы, о чем свидетельствует сходство видового состава мышевидных грызунов на участках рекультивации и в прилегающих биогеоценозах.

Видовой состав мышевидных грызунов участков рекультивации в первые годы от начала заселения характеризуется большим разнообразием, чем в каждом отдельно взятом биогеоценозе, послужившим источником заселения. Наибольшая скорость заселения участка лесной рекультивации грызунами отмечалась в первые 3 года посла его создания. Видовой состав грызунов на учаотка рекультивации стабилизировался через ? лс-т после его создания.

Видовой состав мышевидных грызунов в даградирущем лесу так же, как и на участке рекультивации, был тесно связан о сукцессионным

возраотом сообщества и обеднялся на протяженны ряда лет по мера угнетения дравеоной растительнооти. Его стабилизация наступила к моменту полной гибели лесного биогеоценоза. Таким образом, в формирующихся и деградирующих лесных насаждениях изменения в видовом состава мышевидных грызунов носили сходный характер, при котором боль-шва видовое разнообразив соответствовало более открытым амфиценоти-чеоким сообществам,

При нарастании видового разнообразия мышевидных грызунов в деградирующих и формирующихся лесных биогеоценозах происходит сокращение численности каждого отдельного вида,и наоборот-снижение видового разнообразия вадат в нарастанию числаннооти оставшихся видов по сравнению с естественными ненарушенными местообитаниями.

Размарно-васовая, половая, возрастная структуры популяции и темпы размножения изменяются в зависимости от сукцассионной стадии ласного сообщества и могут играть индикационную роль в характеристика его устойчивости.

Мышевидные грызуны, обитающие в нарушенных биогеоценозах (деградирующий лес, участок рекультивации), характеризовались более крупными размерами (длина, вес тела) по сравнению с животными из естественных местообитаний.

Половая структура популяций мышевидных грызунов, обитающих в нарушенных биогеоценозах, характеризовалась преобладанием оамцов , в естественных - самок.

Возрастная структура популяции мышевидных грызунов изменялась в зависимости от степени техногенной нарушенности лесного биогаоценза. При этом более значительным нарушениям соответствовало снижение доли молодых особей в популяции.

Нарушенные биогеоценозы характеризовались увеличинием числа размножающихся самок в популяциях мышевидных грызунов и падением числа эмбрионов, приходящихся на.одну самку по сравнению с ненарушенными местообитаниями.

Степень техногенной нарушенности лесных биогеоценозов не влияла на пищевую специализацию обитающих там видов грызунов, и она оставалась традиционной для воех видов вне зависимости от местообитания. Сукцеосионная стадия сообщества влияла на количественное потребление различных групп кормов. Зеленые корма у мышай ( исключая лесную шшь) играли большее значение в рационе грызунов на участка рекультивации по сравнению с ненарушенными местообитаниями. Семенной корм составлял большую долю в рационе мышевидных грызунов (исключая домовую мыдш и рыжую полевку) в естественном лаоу по сравнению о на-

-16 -

рушенными лесными биогеоценозами.

На основании прямого определения накопления жира можно отметить, ■что большие его запасы были у мышевидных грызунов на участке рекультивации, что свидетельствует о более благоприятных условиях для популяций грызунов в формирующихся насаждениях по сравнению о деградирующими.

Плотность популяций мышевидных грызунов, исключая лесную и домовую мышь, не совпадала с накоплением жировых запасов особями, что свидетельствует об удовлетворительных кормовых условиях для воех рассмотренных видов а зависимости от местообитания и позволяет предположить, что присутствие или исчезновение отдельных видов на разных стадиях существования лесного биогеоценоза в данных условиях в большей степени обусловлено не ¿вязанными с питанием факторами ( такими,например, как наличие убвющ, фактор беспокойства и др.).

При создании искусственных насаждений следует отдавать предпочтение смешанным насаждениям, а не чистым, что-позволит избежать вспышек численности одного или двух в адов мышевидных грызунов, всалякшхся в молодые культуры и активно разгйюнающахся без конкуренции со стороны других видов. В формирующихся искусственных лесных насаждениях в условиях техногенных ландшафтов мышевидные грызуны могут играть положительную роль, при этом численность их мояет быть.достаточно высокой до 100 ос/га, что послужит для привлечения в молодые леоныа биогеоценозы хищных птиц и животных и в свою очередь будет способствовать созданию полноценных лесных сообществ. В сформировавшемся искусственном лесном насаждении,по-видимому, оптимальной будет численность до 50 ос/га.

Но материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Доцонко Д.В.,Рева A.A. Трофическое воздействие грызунов на фитоценоза в лесных экосистемах Прасамарья // Биогеоценология.Антропогенные изменения растительного покрова и их прогнозирование. Киев:Науко-ва думка, 1978.

Доценко Л.В., Рева A.A. Энергетическая оценка трофических связей массовых видов грызунов в лесных биогеоценозах Присамарья // Структурно-функциональные особенности естественных и искусственных био-геоценоэов^ Теэ.докл.Весесоюз. совещ., 1978.

Доценко Л.В.,Булахов В.Л., Рева A.A. Сравнительная характеристика трофической роли грызунов в естестввнных и искусственных лесных биогеоценозов р.Самара (УССР)// Грызуны: Материалы У Всесоюзного совещ. М.:Наука, 1980,

Доценко Л.В. О закономерностях распределения микромашалий в лес-

ных насаждениях различной степени коноцанотачности на Прасамарьа // Вопросы биологической диагностики лесных биогеоценозов Присамарья. Днепропетровок: ДГУ, 1980.

Доценкс Л.В., Булахов В.Д., Губкин А.f.. Начальные этапы формирования фауны позвоночных на участках лесной рекультивации шахтных отвалов в Западной Донбаосе //Еаогаоценологичеопие аспекты лесной рекультивации нарушенных земель Западного Донбаоса. Днепропетровск: ДГУ, 1980,

Доценко Л.В. Об энергетическом учаотии мышевидных грааунов з лесных культурбиогаоценозах в уоловиях рекультивируемых зомель Западного Донбасса // Биогеоцонологичеокие особенности лесов Присамарья и их охрана. Днепропетровск: ЛГУ, 1981.

Доценко Л.В., Суолова Т.Т. Влияние техногенных и рекреационных факторов на мышевидных грызуновв в долгопоемшх лесных биогеоценозах верховья Запорожского водохранилища // Еиогеоценологическае особенности лесов Присамарья ц их охрана. Днепропетровок: ДГУ, Ш1„

Доценко Л.В., Рева A.A., Романаев Н.С. Роль грызунов в степных лесах юго-востока Украшш // Млекопитающие'. Тез. докл. Ш съезда ВТО. М., 1982.

Доценко Л.В. Влияние рекреационного освоения прибрежных биогеоценозов на видовой состав и численность ишеищшх грызунов // Млвко-питавщио СССР: Тез. докл. Ш съезда BTQ. М., 1982.

Доценко Л.В. Особенности видового соотава а закономерности распределения мышевидных грызунов в уоловиях техногенных ландшафтов Западного Донбасса // Грызуны; Таз. докл. У1 Всзсоюз, совещ. Л.: Наука, 1983.

Доценко Л.В. Циклическая динамика мышевидных грызунов в искусственных защитных лесах Западного Донбаоса // Вопросы степного лесоведения и научные основы лесной рекультивации земель. Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1985.

Доценко Л.В., Барсов В.А., Балоконь к,С. и др. Зооэкологическиа основы и принципы формирования фаунистичеоких комплексов нарушен!шх земель Западного Донбаоса // Проблемы охраны и рационального использования и рекультивации черноземов. М.:Наука, 1989,

Доценко Л.В. Динамика численности мышевидных грызунов в лесных биогеоценозах Западного Донбасса // Материалы У съезда ВТО АН СССР. М., 1990.

Доценко Л.В. Динамика видового состава мышевидных грызунов на рекультивированных участках Западного Донбасса// Тез. докл. Всеооюз. ооващ. по проблеме кадастра и учета животного мира. Уфа, 1989.

/

/

* ДОЦлНКО Лариса Владленовна

■'3

НОРМИРОВАНИЕ ФАУНЫ ШИЕВЩШЫХ ГРЫЗУНОВ В ТЕХНОГЕННЫХ • БИОГЕОЦЕНОЗАХ ЗАПАДНОГО ДОНБАССА

Специальность II.00.И - охрана окружающей среди

я рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на осяоканпа ученой сепонн кандидата биологическая наук

Подписано а печать 20.03.91 ' Формат бОЖ/К

Бумага типографская,М Печать шгаская.Усл.пвч.лЛ.ОЗ Учтнзд.л.0,93 Тирях 100 экз. Заказ й Бесплатно

Издательство ЛГУ, 320625 ГСП, Дне пролотровск-Ю,пр.Гагаряла,72 Ротапринт ЖУ, 320110, г.Днзпропетрозогс, ул. Казакова 4а