Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Горный баран Ovis ammon collium в Центральном Казахстане

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

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата биологических наук, Бербер, Александр Петрович, Москва

Карагандинский государственный университет

им. Е.М. Букетова

На правах рукописи

Бербер Александр Петрович

Горный баран (Ovis аттоп collium) в Центральном Казахстане

(Биологические основы сохранения)

11.00.11- охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата биологических

наук

те руководители:

^логических наук Данилкин A.A. " юлогических наук Ержанов Н.Т.

Москва, 1999

Работа выполнена в Карагандинском государственном университете им. Е.М. Букетова

Научные руководители:

доктор биологических наук Данилкин A.A. кандидат биологических наук Ержанов Н.Т.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Ротшильд. Е.В. кандидат биологических наук Федосенко А.К.

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита состоится " 2 Ч "НОЯ$рЯ 1999 г. в /4^°часов на заседании Диссертационного совета Д. 002.48.03 при Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (117071, Москва, Ленинский проспект, 33).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Отделения общей биологии РАН, Москва, Ленинский проспект, 33.

Автореферат разослан " № " СвНЫлдра. 1999 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат географических наук

И.Н. Янковская

Оглавление

Введение...............................................................................

Глава 1. Материал и методы исследования...................................

Глава 2. Изменчивость и таксономия...........................................

Таксономия Ovis ammon..........................................

Морфометрическая характеристика Ovis ammon collium ..

Окраска как таксономический признак........................

Глава 3. Распространение и среда обитания........................................

Ареал...................................................................

Среда обитания и биотопическая приуроченность..........

Глава 4. Питание....................................................................

Корма........................................................................................

Минеральное питание и потребление воды..........................

Пастбищная активность...........................................

Глава 5. Структура популяции...................................................

Половой и возрастной состав....................................

Стадность .............................................................

Глава 6. Размножение..............................................................

Глава 7. Численность и определяющие её факторы.........................

Численность и плотность населения...........................

Основные факторы, определяющие динамику популяции Глава 8. Проблемы охраны и возможные пути сохранения популяции

Выводы ...............................................................................

Литература............................................................................

Введение

Актуальность работы. Разработка научной основы сохранения биологического разнообразия высших позвоночных животных, подверженых наиболее интенсивному воздействию со стороны человека, - одно из приоритетных направлений фундаментальной и прикладной биологии.

Североказахстанский горный баран (Ovis аттоп collium Severtzov, 1873^ - один из пяти подвидов архаров, обитающих в Казахстане (Соколов, 1959). Это редкое животное занесено в Красные книги бывшего СССР, Республики Казахстан и фигурирует в Приложении 2 «Конвенции о международной торговле видами фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения». Выработка биологической стратегии охраны, воспроизводства и рационального использования этого ценного подвида невозможна без детального знания его экологии и соответствует целям и задачам Конвенции о биологическом разнообразии, одобренной Правительством Республики Казахстан в 1994 г. (Бекенов, 1999; Исмагулов, 1999).

Архар (Ovis аттоп Linnaeus, 1758) как ценное животное издавна был объектом исследования многих ученых и в целом этот вид изучен неплохо (см.: Северцов, 1873; Насонов, 1914; Дорогостайский, 1918; Антипин, 1947; Меклен-бурцев, 1948; Цалкин,1951; Шапошников, 1956; Geist, 1971, 1991; Савинов 1974, 1975; Сапожников, 1976; Сопин, 1976а, 19766, 1977а, 19776, 1983, 1986; Капитонов, Махмутов, 1977; Капитонов, Лобачёв, 1977; Ковшарь, 1977, 1986; Капитонов, 1978, 1980; Федосенко, 1979, 1983; Федосенко, Капитонов, 1983; Федосенко и др., 1995; Fedosenko of al. 1995; Шакула, 1989а, 19896; Ivanovic, 1993, 1996; Clark, 1994 и др. ), тем не менее, сведения об отдельных подвидах скудны (Федосенко, 1983).

Горный баран Казахского нагорья обитает на пологих склонах гор, не превышающих 1500 м над у.м., что существенно отличает его от других подвидов, обитающих в высокогорье.

К началу исследований автора по экологии североказахстанского горного барана было опубликовано несколько работ (Савинов, 1974; Капитонов, Кубы-кин., 1975; Шубин, 1975; Капитонов, Махмутов 1977; Капитонов, 1980; Федо-сенко, Капитонов, 1983 и др.).

Несомненная ценность рассматриваемого подвида, недостаточный уровень изученности биологии и отсутствие научно обоснованных рекомендаций по сохранению редкого животного определили важность и актуальность работы.

Цели и задачи исследований. Основная цель работы - изучение популя-ционной биологии североказахстанского горного барана в Казахском нагорье и разработка биологических основ его сохранения. Исходя из этого были поставлены следующие задачи:

- уточнить область современного распространения и численность вида в Центральном Казахстане;

- изучить особенности экологии и морфологии;

- выявить естественные и антропогенные факторы, оказывающие наибольшее воздействие на популяцию;

- подготовить научно обоснованные рекомендации по сохранению этого редкого животного.

Научная новизна. Диссертационная работа - первое наиболее полное (для редкого вида) исследование экологии и морфологических особенностей горного барана в Казахском нагорье. В работе приводятся уточненные и конкретизированные сведения о распространении, численности, биотопической приуроченности, структуре популяции (половой и возрастной), образе жизни, поведенческих реакциях, суточной активности, кочевках, питании, особенностях воспроизводства (половое созревание, сроки гона, продолжительность беременности, уровень плодовитости, постэмбриональная смертность). Выявлены ключевые факторы, лимитирующие распространение, численность и влияющие на состояние популяции подвида.

Практическая значимость работы. Научная работа координировалась Институтом зоологии и генофонда животных МН -АН PK на протяжении 19931998 г.г. и являлась частью темы НИР этого института. Результаты проведенных нами исследований являются определённым вкладом в изучение биологии копытных зверей и горных баранов в частности. Полученные материалы, представляющие по сути биологическую основу охраны горного барана в Центральном Казахстане, могут быть использованы для уточнения таксономии рода Ovis; при составлении кадастра животного мира Казахстана, найдут широкое применение для выработки стратегии охраны, реаклиматизации и, возможно, умеренного рационального использования популяции; при проектировании сети особо охраняемых территорий и разработке рекомендаций по профилактике зоонозных заболеваний, в т.ч. домашних копытных животных.

Основные положения, выносимые на защиту:

- биологические основы сохранения редкого вида - североказахстанского горного барана;

эффективная охрана архара в Казахском нагорье возможна посредством создания предлагаемой сети особо охраняемых территорий и через умеренное, строго регламентируемое контролируемое использование популяции (иностранный охотничий туризм).

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на Республиканской научно-практической конференции «Современные проблемы экологии Центрального Казахстана» (Караганда, 1996), Международной научной конференции «Научно-технический прогресс - основа развития рыночной экономики» (Караганда, 1997), Республиканской научно-методической конференции, посвященной 25-летию Карагандинского зоопарка (1997). На наши материалы имеются ссылки в книге Russland und die Städten der GUS (1996).По теме диссертации опубликовано 13 работ и 2 находятся в печати, из них одна - в зарубежном издательстве.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и выводов, изложенных на Ш страницах машинописного текста. Работа иллюст-

рирована 35 рисунками и 35 таблицами. Список цитируемой литературы включает 173 названий.

Автор считает своим долгом выразить благодарность научным руководителям д.б.н. А.А.Данилкину и к.б.н. Н.Т.Ержанову; сотрудникам Карагандинской облгосохотинспекции С.М.Ахметову, И.В.Калмыкову, В.В.Габриэль, Л.Г.Макаренко, И.Ю.Коноваловой, Е.Ю.Капарулиной; специалистам лесохо-зяйственного объединения А.Б.Яковлеву, В.И.Ботову, А.Н.Тарасенко, В.Ф.Гермаш, О.Башееву, Б.Джуртубаеву, Ш.А.Дауренбаеву; работникам охот-промхоза Г.Ю.Кириченко, В.А.Волкову и своим товарищам Ю.Г.Кириченко, А.В.Широкову, А.В.Малых, В.Н.Молчанову, Ю.М.Венчикову, Х.А.Исенову, М.А.Тополе, Р.Шнайдеру (ФРГ), Т.Ивановичу (ФРГ), Г. Бленку (ФРГ), М. Хо-евсу (Канада), ботаникам Карагандинского государственного университета им. Е.А. Букетова к.б.н. Т.Н.Ержанову и н.с. Е.Т.Ержанову, специалистам отдела почвенных изысканий Карагандинского научно-производственного центра по землеустройству Т.Г.Богатыревой и В.А.Черепанову, врачу-паразитологу Карагандинского областного ветеринарного исследовательского центра Ж.А.Сарсенбаеву и главному ветеринарному врачу Карагандинского зоопарка Ж.К.Джакупову, а также д.б.н. А.Б.Бекенову и кандидатам б.н. А.К. Федосен-

ко, В.И. Капитонову, рВ.Н. Мазину|, Ю.В. Беляковой, В.С.Лобачеву и с.н.с. Бай-

давлетову Р.Ж. за ценные советы и критические замечания.

Глава 1. Материал и методы исследования

В основу настоящей работы положены материалы учетов и научных сборов, проведенных в течение 10 лет (с 1988 по 1998 гг.) на территории Казахского мелкосопочника: в Карагандинской, Акмолинской, Павлодарской, Семипалатинской и Джезказганской областях в границах, соответствующих административно-территориальному делению республики до 1995 г.

Сведения о численности, распространении, половом и возрастном составе стада, суточном образе жизни и активности североказахстанского горного

барана получены при проведении наземных учетов и авиаучетов, во время рейдов по охране животного мира и специальных экспедиционных выездов.

Авиаучеты проводили с вертолета МИ-2 по трансектам на пробных площадках неравновеликого размера (Гамбарян и др., 1963; Кузьмин и др., 1984). Ширина визуально определяемой учетной ленты составляла 500 м с каждого борта, высота полета - 80-100 м, скорость - 80-100 км/ч, высота полета над ближайшей точкой горного склона - 30-35 м. Общий налет составил: 18 часов в марте и 36 часов в сентябре 1989 г.; в апреле-мае 1990 г. - 54 ч; в октябре 1991 г. - 21 ч; в ноябре 1991 г. (совместно с сотрудниками института зоологии АН Каз. ССР) - 108 ч.

Учеты начинали обычно с 9-10 часов и заканчивали в 17-18 часов. В это время часть архаров находилась на лежках. Во избежание их пропусков вертолет летел предельно близко к склону, следуя по изгибам, стремясь спугнуть отдыхающих среди скал животных. Большого недоучета затаившихся зверей не было, однако в ряде случаев стоящие в тени скал бараны не бежали даже при двух - трехкратных попытках вспугнуть их. Вспугнутые же особи, в большинстве случаев, старались скрыться в густой тени скал или перевалить через ближайший гребень. Чтобы повторно не подсчитывать одних и тех же зверей, вертолет обрезал путь бегущим и поворачивал их в обратную сторону (Ержанов и др., 1997). Попутно с учетом в основных горных массивах, были осмотрены и мелкие горные поднятия.

Экологические исследования проводили как по общепринятым (Новиков, 1953), так и по специальным методикам (Егоров, 1955; Сапожников, 1976; Вейнберг, 1984 и др.). Основной метод - визуальное слежение за животными с помощью биноклей 8x30, 12x45, 20x60 и подзорной трубы 30-60x3 РТ и троп-ления. Непосредственные полевые исследования (более 650 дней) сочетались с изучением зверей (80 дней) в вольерах зоопарка г. Караганды. Во все сезоны года визуально наблюдали 9,6 тыс. особей. Половой и возрастной состав стада определяли по методике А.К. Федосенко и В.И. Капитонова (1983).

Материал для характеристики питания собран в горных массивах Мыр-жик, Едрей, Кент, Коныр-Темирши, Кошу бай, Кызылтау, Наршокы, Акбаур. Состав рациона в основном изучали в местах кормежки при регистрации по-едей (более 1000) на кормовых площадках (п=22). Предпочитаемость кормов определяли непосредственно на пастбищах путем размещения серии учетных площадок размером 1x1 м и внутри них - более мелких - 0,2x0,2 м (Ревин и др., 1988). Поедаемость растений определяли по числу скусов. Все поедаемые растения гербаризировали. У 8 взрослых самцов, добытых иностранными охотниками в разные периоды года, проанализировано содержимое желудков. Процентное содержание групп кормов в рубце животных определяли путем разбора по фракциям. Измельченные части растений фиксировались в 8%-ном растворе формалина, а затем определялись до вида ботаниками Карагандинского государственного университета им. Е.А. Букетова Ержановым Т.Н и Ержановым Е.Т.

Обследовано три солонца с характерными признаками поедания животными литогенных веществ. Образцы почвы (п=8) доставлены в Карагандинский научно-производственный центр по землеустройству, где специалистами отдела почвенных изысканий определен их механический состав и произведен атомноабсорбционный анализ (Методические указания..., 1998).

За период исследований осмотрено 227 останков погибших архаров. Причины гибели устанавливали следующим образом:

- если около черепа находили другие кости или полный скелет и здесь же волчьи экскременты и отпечатки лап хищника, следовательно, животное погублено волком;

- если находили свежую голову и конечности или вокруг черепа других костей не оказывалось и видно было, что он не скатился с ближайшего склона (а на остатках имелись следы от топора, ножа или огнестрельного оружия) - причину гибели относили к браконьерству;

- при невозможности определения причины гибели, животное не включали ни в одну из групп.

В работе использован коллекционный материал, хранящийся в зоологическом музее Карагандинского государственного университета им. Е.А. Буке-това, музея Природы г. Каркаралинска и зоомузея МГУ.

Возраст погибших и добытых архаров определяли по кольцам роговых чехлов (Цалкин, 1951; Сапожников, 1976; Федосенко, Капитонов, 1983; Clark, 1994 и др.).

Морфометрическая характеристика североказахстанского горного барана дана на основании обследования 35 животных, добытых иностранными гражданами в период трофейных охот, или погибших по различным причинам на территории Карагандинской области и в зоопарке г. Караганды. Архаров промеряли по общепринятой методике (Бобринский и др., 1965; Бромлей, 1984; Клевезаль, 1988), взвешивали динамометром ДПУ-20-2 с точностью 40-50 г. Для анализа экстерьера взято 19 промеров тела. Измерения выполнены мягкой мерной лентой. Пропорции телосложения охарактеризованы вычислением 4 индексов (Витт, 1934; Цалкин, 1951; Сопин, 1976; Сапожников, 1976).

Черепа (п=56) измеряли по методике В.И. Цалкина (1951) с некоторыми изменениями и дополнениями, рога (п=184) - по общепринятой методике оценки трофеев (Бырдина, 1973; Сопин, 1976; Сапожников, 1976; Фандеев, Никольская, 1978).

Исследования внутренних органов проводили по методике С.С. Шварца (Шварц, 1958; Шварц и др., 1968). Парные органы (легкие, почки, семенники) взвешивали вместе. Индекс (относительный размер) вычисляли в промилле (%о), т.е. как отношение массы органа (г) к массе тела (кг). Индекс кишечника (%) определяли как отношение его длины (измеренной в расправленном, но не растянутом состоянии) к длине тела животного. Интерьерные особенности охарактеризованы вычислением 7 индексов.

Окраска описана на основании наблюдения с близкого расстояния (до 50м) за животными на воле (п=68) и в вольере (п=17) и по шкурам погибших (п=18) и добытых животных (п=20), музейным материалам (чучелам, п=2), а также по цветным фотографиям (n=31).

Экто- и эндопаразитофауна баранов изучена на животных, добытых иностранными туристами (п=17) или погибших по различным причинам в зоопарке г. Караганды (п=21) по полевой методике (Боев и др., 1962; Ивашкин и др., 1980). Определение гельминтов до вида выполнено врачом паразитологом Ж.А. Сарсенбаевым в Карагандинском областном ветеринарно-исследовательском центре общими приемами: микроскопией, микрометрией, зарисовками, с применением определительных таблиц (Капустин, 1953; Прядко и др., 1971).

Статистическую обработку материала производили по общепринятой методике (Ивантер, 1979).

Глава 2. Изменчивость и таксономия

Таксономия Ovis ammon

Размах географической изменчивости признаков у горных баранов не имеет себе равных среди млекопитающих (Гептнер и др., 1961). Это обстоятельство (в совокупности с отсутствием достаточного количества материала) давало повод для выделения в пределах ареала нескольких видов, множество рас и под-видовых форм (Насонов, 1923; Флеров, 1932; Цалкин, 1951; Соколов, 1959; Гептнер и др., 1961; Барышников и др., 1981; Павлинов, Россолимо, 1987; Geist, 1991; Weinberg et al., 1997).

Все подвиды архара, обитающих на территории Казахстана, редкие животные, занесенные в Красн�