Введення
Місто є провідною формою територіальної та соціально-економічною організацією сучасного суспільства. Він не тільки вилучає з природного середовища велику площу, але й надає антропогенний стрес на всю біоту населяють міську територію і лісопарки в околицях. Багато синантропні види рослин і тварин пристосувалися до такого впливу людини і непогано сусідами в безпосередній близькості з ним. Але особливий інтерес викликає не стільки взаємодія людини з характерними синантропними видами, скільки його вплив на види тварин, які є представниками природних біоценозів.
Дослідження фауни дрібних ссавців у земельних масивах міста у порівнянні з навколишнім природним середовищем представляє інтерес з кількох причин. По-перше, важливо знати основні закономірності наслідків впливу міст на природні співтовариства, що сприяють прискоренню еволюційних процесів у антропогенних екосистемах. По-друге, вивчення дрібних ссавців в міському середовищі представляє і практичний інтерес: за результатами видового і демографічного складу співтовариств можна судити про ступінь порушеності середовища.
Мета даного дослідження - вивчення видового складу та екології дрібних ссавців в межі м. Озерська та природних співтовариствах.
У відповідності з метою завданнями роботи були:
збір інформації про будову, життєдіяльності та екології дрібних ссавців;
визначення звірків по довідниках-визначників;
вивчення річних і сезонних змін чисельності дрібних ссавців;
вивчення демографічних характеристик популяцій малої лісової миші.
Методи дослідження
Дослідження проводили в 2004-2005 рр.. Тварин відловлювали на початку липня, коли чисельність гризунів і землерийок максимальна. Для вивчення сезонних аспектів біоценозів тварин відловлювали у вересні і січні. Облік тварин проводили стандартним способом - лініями пасток по 25 штук протягом 4 діб. Перерахунок робили на 100 пастко-діб. Всього відпрацьовано 1660 пастко-діб. Перевірку пасток та збір матеріалу проводили в один і той же час в першу половину дня, намагалися враховувати погодні умови. У відловлених особин вимірювали довжину тіла, хвоста і вага, визначали вік і стать тварин.
Для спостережень організовано 8 облікових майданчиків з різною антропогенним навантаженням. Чотири обстежених біотопу знаходилися усередині міських забудов, а чотири - лісові окраїнні масиви. Майданчик 1 містилася в саду Дитячого еколого-біологічного центру (ДЕБЦ), площа якого близько 2,5 га, вік 40-45 років. Деревні породи в саду ДЕБЦ в основному представлені плодовими культурами - яблуня, груша. Частина трансекти пролягала по молодому дендрарію, де на досить відкритому місці виростають дерева різних видів - горобина, дуб, бересклет, береза, клен та ін Висота дерев при цьому не перевищує 1 - 1,5 метрів. З трав'янистих рослин домінуючими видами на обліковій майданчику були: полин біла, лопух великий, кропива дводомна, конюшина лучна, кульбаба лікарський, різні злаки. Майданчик 2 перебувала у ботанічному саду (оранжерея площею 500 м 2). Рослинність ботанічного саду представлена 280 видами рослин з різних екологічних зон - тропіки, субтропіки, пустеля (монстера, фікус, бамбук, цитрусові, пальми, кипарис, сукуленти, різні трав'янисті рослини). Умови проживання дрібних ссавців на цього облікового майданчику значно відрізняються від таких на відкритому повітрі температурним режимом, вологістю, освітленістю. Середня температура повітря в ботанічному саду влітку +30 0 С, взимку - + 10 0 С, вологість повітря постійна протягом року і становить близько 70%. Майданчик 3 - лісопарковий ділянку ЦПКіВ в безпосередній близькості від котеджної забудови. Деревний ярус представлений березою з домішкою сосни. До складу підліска входять горобина, шипшина, ірга, черемха, з трав'янистих рослин частіше зустрічалися злаки, подорожник, конюшина, кульбаба, дзвіночок, папороть, зонтичні. Майданчик 4 знаходилася в лісочагарниковий смузі між дорогою і гаражами. Деревний ярус - в основному береза, зустрічається сосна і клен татарський. Трав'янистий ярус-різнотрав'я зі злаків, конюшини, підмаренника, пижма, цикорію, полину, волошки, зонтичних. Ступінь витоптанності в цьому локалітети незначна. Майданчик 5 - ліс на околиці міста між колективними садами. Це сосново-березовий ліс. Підлісок складається з горобини, яблуні, верби, ірги, шипшини, рокитника, малини. Трав'янисто-чагарниковий ярус - дрік, папороть, злаки, купина, костяниця, медунка, конюшина та ін Ступінь витоптанності середня. Майданчик 6 перебувала за містом на лісовій ділянці, що прилягає до автодороги. Деревний ярус представлений березою і сосною (30%). Підлісок складається з горобини, яблуні, верби, ірги, шипшини, малини. З трав'янистих рослин домінуючими були злаки, герань, конюшина, зонтичні, кровохлебка. Ступінь витоптанності низька. Майданчик 7 - непрохідні чагарникові зарості в заплаві струмка. Деревний ярус - змішаний молодняк. До його складу входять - вільха, береза, осика, сосна. У трав'янистому ярусі переважають злаки, зустрічаються осот, осот, кропива, іван-чай, конюшина, кульбаба та ін Ступінь витоптанності: повністю відсутня. Майданчик 8 - березово-сосновий ліс за містом. Не схильний до антропогенного навантаження. Підлісок рідкий - горобина, ірга, шипшина. У трав'янисто-чагарниковий ярус входять папороть, дрік, костяниця, суниця, купина, медунка, злаки.
Гризунів і землерийок визначали за допомогою довідників-визначників [10,14]. У кожному локалітети оцінювали чисельність і видовий склад дрібних ссавців.
Крім оцінки кількості видів дрібних ссавців, що мешкають в місті і околицях, для характеристики їх спільнот використовували показник видового розмаїття - індекс Сімпсона [4], розрахований за такою формулою:
,
– всего животных всех видов,
де N - всього тварин усіх видів,– количество данного вида,
n - кількість даного виду, - Частота зустрічальності виду.
Дрібні ссавці міських територій
Рослиноїдні ссавці грають в екосистемах істотну роль [8,12]. Велика їх роль у біологічному кругообігу речовин [1]. Дуже суттєва риюча діяльність гризунів і землерийок. Їх нори забезпечують інтенсивне зволоження грунтів водами атмосферних опадів і надходження води в більш глибокі горизонти коренезаселеному товщі. Землерийки знищують величезна кількість комах в усі сезони року і в місцях, недоступних для багатьох комахоїдних птахів. Винищуючи безліч шкідливих комах, Мідицеві приносять велику користь, регулюючи їх чисельність. Трофічна вплив ссавців полягає у видаленні ними частини живої рослинної маси при виїдання [1]. У той же час дрібні травоїдні тварини самі є ланкою в ланцюзі харчування і служать часто основним кормом для більших тварин і хижих птахів [7].
З ссавців краще за інших пристосувалися до антропогенізації гризуни. Однак лише порівняно невелика група знаходить для себе по-справжньому сприятливі умови в окультурених ландшафтах. Багато дослідників відзначають, що деякі види на сільськогосподарських і урбанізованих територіях, у техногенних екосистемах відрізняються більшою чисельністю, ніж на незайманих природних [3,6,9]. Можливість проникнення в місто й існування там для цих тварин обумовлена їх еврітропностью [2]. На урбанізованої території гризуни нерідко знаходять сприятливі умови; в ряді випадків вони практично позбавлені ворогів, забезпечені добрими кормовими та захисними умовами. Екстремальні кліматичні чинники в місті нівелюються. Для тварин, що мешкають у містах, велике значення має пом'якшення лімітує впливу багатьох абіотичних факторів - м'які зими, відсутність посух, паводків і т.д.
Однак, такі фактори як зміна газового складу атмосфери, запиленість, збільшення вологості, температури і інші можуть позначитися на чисельності деяких видів. Крім непрямого впливу через абіотичні фактори діяльність людини робить і пряму дію: шум і рух транспорту, пряме відвідування людьми, різні види господарського використання території, штучне освітлення і т.д. Тісна залежність міських екосистем від людини призводить до їх деградації як саморегулюючих комплексів, що позначається на видовому розмаїтті та чисельності тварин в таких екосистемах.
У доступній літературі немає відомостей про видовий склад дрібних ссавців в м. Озерске. Враховуючи їх важливу роль у природних і міських екосистемах, становить інтерес вивчення екології дрібних ссавців у межах міста Озерська.
3. Спільноти дрібних ссавців у межах міста
Видовий склад і чисельність дрібних ссавців в міських та природних співтовариствах
Одним з кращих біоіндикаторів стану навколишнього середовища є дрібні ссавці. Вони дуже швидко і чутливо реагують на зміни, що відбуваються в навколишньому середовищі. Цьому сприяє часта поява нових генерацій, високий темп життя, прихильність до порівняно невеликим біотопів та інші фактори. Саме тому ми зупинили свій вибір на цих тварин. Через різноманіття рослинних угруповань та ряду інших зовнішніх факторів дрібні ссавці розподіляються по пробним майданчикам нерівномірно.
Дослідження 2005 р. показали, що чисельність дрібних ссавців всередині міста виявилася майже в 4 рази вище, ніж у природних співтовариствах (табл. 1 П.).
Найбільш численними видами в місті опинилися мала лісова миша і мала білозубка (по 31,6%). Наступними за чисельністю видами були звичайна полівка (21,0%), звичайна бурозубка (13,7%) і домашня миша (2,1%) (рис. 1 П.). Як і слід було очікувати, найвища чисельність дрібних ссавців опинилася на обліковій майданчику 4, найменш схильною рекреації, хоча і знаходиться в самому шумному і забрудненому викидами автотранспорту місці. У парку (майданчик 3), в умовах найменшого забруднення повітря, було виловлено лише дві особини типового синантропної виду будинкової миші, яка більше ніде не зустрічалася (табл. 2 П.).
У біотопах порівняння, як і в міській межі, домінуючим видом була мала лісова миша (54,2%). Польова миша склала в зборах 20,8%, а звичайна полівка і звичайна бурозубка-по 12,5% (рис. 1 П.). На майданчику 8 не відловлено жодної тварини. Слід відзначити нерівномірність розподілу звірків у досліджених біоценозах. На відкритих ділянках облікових майданчиків практично не зустрічалося тварин. Основна маса дрібних ссавців виловлені в тінистих з густою трав'янистою (переважно злаки) місцях.
Переважання в місті малої лісової миші (факультативний синантроп) свідчить про стійкість цього виду до стрессірующей обстановці міського середовища. Представляє інтерес факт, що мала білозубка була відсутня в оточують місто лісах і була содомінантним з лісовою мишею, видом зелених ділянок міста. У безпосередній близькості від забудов (облікова майданчик 1) вона явний домінант, а на майданчику 2 - єдиний виловлений вигляд. .
Існування популяції малої білозубки всередині міста дозволяє припустити, що цей вид набагато більшою мірою володіє схильністю до сінурбанізаціі, ніж це вважалося раніше [7].Слід зазначити, що за даними літературних джерел північна межа поширення малої білозубки проходить за Троїцьким району. Однак у нашому дослідженні цей вид виявлений на 300 км на північ від зазначеної межі.
Сезонні зміни чисельності дрібних ссавців саду ДЕБЦ
Зміни вигляду біоценозів, пов'язані з сезонними ритмами у житті тварин, змінами видового складу протягом річного циклу, відображають комплекс пристосувань екосистеми в цілому до сезонної динаміці умов існування. Характерною рисою такого типу динаміки є збереження принципових властивостей даної екосистеми, підтримка її цілісності і функціональної стійкості. Сезонні зміни видового складу входять у загальну характеристику кожної даної екосистеми, оскільки закономірно повторюються рік за роком [13].
На облікових майданчиках 1 (сад ДЕБЦ) і 2 (ботанічний сад) спостереження проводили протягом 2-х років. Для вивчення сезонних змін у структурі населення дрібних ссавців саду ДЕБЦ вилов виробляли на одній і тій же обліковим площадці в різний час року. Спостереження 2004 р. показали, що видовий склад, як у літній, так і осінній сезон був однаковим (рис. 2 П.). Проте, чисельність кожного виду по сезонах значно змінювалася. Так, частка малої лісової миші в співтоваристві до осені зменшилася в 1,6 рази, а чисельність звичайної полівки і малої білозубки виросла в 1,3 і 3,2 рази відповідно. Слід зазначити, що, не дивлячись на зміну чисельності видів складових біоценоз, принципові параметри даного співтовариства не були порушені - в обидва сезону домінуючим видом залишалася мала лісова миша. Цей факт добре узгоджується з літературними даними [13].
Сезонні коливання чисельності були відзначені і в ботанічному саду. Так, в порівнянні з липневими вилову чисельність малої білозубки в січні зросла в 2,3 рази. Ймовірно, це пов'язано з доступністю харчового ресурсу в даному біотопі протягом усього року.
У 2005 р. видовий склад дрібних ссавців саду ДЕБЦ не змінився. Проте, в порівнянні з 2004 р. в вилову кінця серпня домінантним видом стала мала білозубка. Її чисельність становила - 58,3% від збору, на частку раніше домінантного виду малої лісової миші довелося 33,3%, а звичайної полівки - 8,4% (рис. 2 П.).
Цікаво було проаналізувати видовий склад дрібних ссавців у ботанічному саду. У вилову ботанічного саду 2004 р. представлені два види: мала лісова миша і мала білозубка. Домінувала мала білозубка, а мала лісова миша склала 14,3% від збору. У 2005 р. виявлено лише один вид - мала білозубка, причому чисельність малої білозубки зросла в два рази. Отримані дані свідчать про сприятливі умови існування малої білозубки в даному локалітети.
Річні зміни чисельності дрібних ссавців
Накопичений в даний час матеріал по різних групах тварин організмів показує, що чисельність природних популяцій не залишається постійною навіть при виході на плато логістичної кривої. Більш того, поряд з Незакономірні і недовговічними змінами чисельності, прямо пов'язаними з позитивним чи негативним впливом конкретних факторів, практично у всіх видів виявляються закономірні чергуються підйоми і спади чисельності, має хвилеподібний ціклірующій характер. [13]
Оскільки дане дослідження займає всього два роки, говорити про популяційних хвилях немає можливості. Однак зміна чисельності рік від року вдалося встановити.
У порівнянні з минулим роком відзначена певна депресія в природних співтовариствах. Про це свідчать дані таблиці 3 (П.).
Якщо в 2004 р. показник видового різноманіття в природних співтовариствах був в 1,8 рази вище, ніж у міських локалітетах, то в 2005 р. цей показник був вищий у міських спільнотах - 3,84 і 2,72 відповідно. Індекс розмаїття відбиває видове багатство і може свідчити про стійкість екосистеми. Зниження значень показника видового різноманіття навіть при видимому хорошому стані біоценозу може говорити про суттєві зміни в ньому.
Демографічні характеристики популяцій малої лісової миші
Для малої лісової миші як найчисленнішого виду, ми проаналізували демографічні характеристики популяцій (табл. 4 П). У популяції саду ДЕБЦ в літні місяці спостерігали переважання чисельності самок над самцями (1:0,8), в осінні місяці співвідношення змінилося на користь самців (1:1,5). У природному біоценозі чисельне співвідношення самки: самці зміщена в бік самців (1:1,7).
У популяції агроценозу більшу частину становили тварини старших вікових груп. Це дозволяє висловити припущення про високий рівень смертності молодих особин. У природному співтоваристві кількість дорослих і молодих особин однаково, що свідчить про більш благополучний стан популяції. Співвідношення дорослі: молоді має велике значення для популяції, так як відсоток статевонезрілих тварин у складі популяції відображає потенційні можливості репродуктивної функції на найближче майбутнє [13].
Висновки
Результати проведеного дослідження дозволяють зробити наступні висновки:
У вивчених біоценозах відзначені сезонні і річні коливання чисельності дрібних ссавців.
Переважання в місті малої лісової миші свідчить про стійкість цього виду до стрессірующей обстановці міської межі.
Мала білозубка набагато більшою мірою володіє схильністю до сінурбанізаціі, ніж це вважалося раніше.
Відзначено більш північна межа ареалу розповсюдження малої білозубки.
Сезонне зміна чисельності видів, що складають біоценоз, не зачіпало параметри спільноти.
Частка молодих особин вище в популяції природного співтовариства.
Список використаних джерел
Абатуров Б.Д. Фітофаги в рослинних співтовариствах. М.: Наука. - 1980. - 217 с.
Башеніна Н.В. Закономірності перерозподілу дрібних ссавців під впливом антропогенних факторів. У кн.: Вплив антропогенної трансформації ландшафту на населення надземних хребетних тварин. Ч. 2. М.: Наука. - 1987. - С. 60-62
Бєляєв В.Г., Барковська В.В. До питання про формування фауни гризунів населених пунктів Магаданської області. - Іркутський науково-дослідний протичумний інститут Сибіру і Далекого Сходу. - Том 27. - 1968. - С. 38-41
Бігон М., Харнер Дж., Таунсенд К. Екологія. Особи, популяції і спільноти. М.: Мир. - Том 2. - 1989. - 477 с.
Большаков В.Н., Васильєв О.Г., Шарова Л.П. Фауна і популяційна екологія землерийок Уралу. Свердловськ: Наука. - 1996.
Гладкіна Т.С. Вплив інтенсифікації сільського господарства на чисельність і шкодочинність гризунів. / / П'ята міжвузівська зоогеографічна конференція. Казань. - 1970. - С. 70-72
Життя тварин / Під. ред. проф. С.П. Наумова та А.П. Кузякіна. М.: Просвещение. - Том 6. - 1971. - С. 84.
Корміліцин В.І., Ціцкішвілі М.С., Ялама Ю.І. Основи екології. М.: МПУ. - 1997. - 368 с.
Пояркова М.Н., Поярков Д.В. Поширення, чисельність та епідемічне значення несінантропних гризунів відкритих біотопів Москви. / / Перша Всесоюзна нарада з ссавцям. - Тези доповідей. М.: Изд-во МГУ. - Том 2. - 1964. - С. 74-77
Флінт В.Є., Чугунов Ю.Д., Смірін В.М. Ссавці СРСР. Довідник - визначник. М.: Думка. - 1970. - 437 с.
Черноусова Н.Ф. Вплив урбанізації на співтовариства дрібних ссавців лісопарків великого промислового центру. / / Екологія. - 1996. - № 4. - С. 1-7.
Шварц Е.А., Дьомін Д.В., Замолодчіков Д.Г. Екологія угруповань дрібних ссавців лісів помірного поясу. М.: Наука. - 1992. - 127 с.
Шилов І.А. Екологія. - М.: Вищ. шк. - 2000. -512 С.
Юдін Б.С. Комахоїдні ссавці Сибіру. Визначник. Новосибірськ: Наука. Сибірське відділення. - 1971. - 170 с.