Контрольная работа: Сообщества мелких млекопитающих в городской среде
Город является ведущей формой территориальной и социально-экономической организацией современного общества. Он не только изымает из естественной природной среды большую площадь, но и оказывает антропогенный стресс на всю биоту населяющую городскую территорию и лесопарки в окрестностях. Многие синантропные виды растений и животных приспособились к такому воздействию человека и неплохо соседствуют в непосредственной близости с ним. Но особый интерес вызывает не столько взаимодействие человека с характерными синантропными видами, сколько его влияние на виды животных, являющимися представителями естественных биоценозов.
Исследование фауны мелких млекопитающих в земельных массивах города в сравнении с окружающей природной средой представляет интерес по нескольким причинам. Во-первых, важно знать основные закономерности последствий воздействия городов на природные сообщества, способствующие ускорению эволюционных процессов в антропогенных экосистемах. Во-вторых, изучение мелких млекопитающих в городской среде представляет и практический интерес: по результатам видового и демографического состава сообществ можно судить о степени нарушенности среды.
Цель данного исследования – изучение видового состава и экологии мелких млекопитающих в черте г. Озёрска и природных сообществах.
В соответствии с целью задачами работы были:
- сбор информации о строении, жизнедеятельности и экологии мелких млекопитающих;
- определение зверьков по справочникам-определителям;
- изучение годичных и сезонных изменений численности мелких млекопитающих;
- изучение демографических характеристик популяций малой лесной мыши.
1. Методы исследования
Исследование проводили в 2004–2005 гг. Животных отлавливали в начале июля, когда численность грызунов и землероек максимальна. Для изучения сезонных аспектов биоценозов животных отлавливали в сентябре и январе. Учет животных проводили стандартным способом – линиями ловушек по 25 штук в течение 4 суток. Пересчёт делали на 100 ловушко-суток. Всего отработано 1660 ловушко-суток. Проверку ловушек и сбор материала проводили в одно и тоже время в первую половину дня, старались учитывать погодные условия. У отловленных особей измеряли длину тела, хвоста и вес, определяли возраст и пол животных.
Для наблюдений организовано 8 учётных площадок с разной антропогенной нагрузкой. Четыре обследованных биотопа находились внутри городских застроек, а четыре – лесные окраинные массивы. Площадка 1 располагалась в саду Детского эколого-биологического центра (ДЭБЦ), площадь которого около 2,5 га, возраст 40–45 лет. Древесные породы в саду ДЭБЦ в основном представлены плодовыми культурами – яблоня, груша. Часть трансекты пролегала по молодому дендрарию, где на достаточно открытом месте произрастают деревья разных видов – рябина, дуб, бересклет, береза, клен и др. Высота деревьев при этом не превышает 1 – 1,5 метров. Из травянистых растений доминирующими видами на учётной площадке были: полынь белая, лопух большой, крапива двудомная, клевер луговой, одуванчик лекарственный, различные злаки. Площадка 2 находилась в ботаническом саду (оранжерея площадью 500 м2 ). Растительность ботанического сада представлена 280 видами растений из разных экологических зон – тропики, субтропики, пустыня (монстера, фикус, бамбук, цитрусовые, пальмы, кипарис, суккуленты, различные травянистые растения). Условия обитания мелких млекопитающих на этой учётной площадке значительно отличаются от таковых на открытом воздухе температурным режимом, влажностью, освещенностью. Средняя температура воздуха в ботаническом саду летом +30 0 С, зимой – + 10 0 С, влажность воздуха постоянна в течение года и составляет около 70%. Площадка 3 – лесопарковый участок ЦПКиО в непосредственной близости от коттеджной застройки. Древесный ярус представлен берёзой с примесью сосны. В состав подлеска входят рябина, шиповник, ирга, черёмуха, из травянистых растений чаще встречались злаки, подорожник, клевер, одуванчик, колокольчик, папоротник, зонтичные. Площадка 4 находилась в лесокустарниковой полосе между дорогой и гаражами. Древесный ярус – в основном берёза, встречается сосна и клён татарский. Травянистый ярус–разнотравье из злаков, клевера, подмаренника, пижмы, цикория, полыни, василька, зонтичных. Степень вытоптанности в этом локалитете незначительная. Площадка 5 – лес на окраине города между коллективными садами. Это сосново-берёзовый лес. Подлесок состоит из рябины, яблони, ивы, ирги, шиповника, ракитника, малины. Травянисто-кустарниковый ярус – дрок, папоротник, злаки, купена, костяника, медуница, клевер и др. Степень вытоптанности средняя. Площадка 6 находилась за городом на лесном участке, прилегающем к автодороге. Древесный ярус представлен берёзой и сосной (30%). Подлесок состоит из рябины, яблони, ивы, ирги, шиповника, малины. Из травянистых растений доминирующими были злаки, герань, клевер, зонтичные, кровохлёбка. Степень вытоптанности низкая. Площадка 7 – непроходимые кустарниковые заросли в пойме ручья. Древесный ярус – смешанный молодняк. В его состав входят – ольха, берёза, осина, сосна. В травянистом ярусе преобладают злаки, встречаются бодяк, осот, крапива, иван-чай, клевер, одуванчики и др. Степень вытоптанности: полностью отсутствует. Площадка 8 – берёзово-сосновый лес за городом. Не подвержен антропогенной нагрузке. Подлесок редкий – рябина, ирга, шиповник. В травянисто-кустарниковый ярус входят папоротник, дрок, костяника, земляника, купена, медуница, злаки.
Грызунов и землероек определяли с помощью справочников-определителей [10,14]. В каждом локалитете оценивали численность и видовой состав мелких млекопитающих.
Помимо оценки количества видов мелких млекопитающих, обитающих в городе и окрестностях, для характеристики их сообществ использовали показатель видового разнообразия – индекс Симпсона [4], рассчитанный по следующей формуле:
,
где N – всего животных всех видов,
n – количество данного вида,
– частота встречаемости вида.
2. Мелкие млекопитающие городских территорий
Растительноядные млекопитающие играют в экосистемах существенную роль [8,12]. Велика их роль в биологическом круговороте веществ [1]. Весьма существенна роющая деятельность грызунов и землероек. Их норы обеспечивают интенсивное увлажнение почв водами атмосферных осадков и поступление воды в более глубокие горизонты корнеобитаемой толщи. Землеройки уничтожают огромное количество насекомых во все сезоны года и в местах, недоступных для многих насекомоядных птиц. Истребляя множество вредных насекомых, землеройковые приносят большую пользу, регулируя их численность. Трофическое воздействие млекопитающих заключается в удалении ими части живой растительной массы при выедании[1]. В то же время мелкие растительноядные животные сами являются звеном в цепи питания и служат часто основным кормом для более крупных животных и хищных птиц [7].
Из млекопитающих лучше других приспособились к антропогенизации грызуны. Однако только сравнительно небольшая группа находит для себя по-настоящему благоприятные условия в окультуренных ландшафтах. Многие исследователи отмечают, что некоторые виды на сельскохозяйственных и урбанизированных территориях, в техногенных экосистемах отличаются большей численностью, чем на нетронутых природных [3,6,9]. Возможность проникновения в город и существование там для этих животных обусловлена их эвритропностью [2]. На урбанизированной территории грызуны нередко находят благоприятные условия; в ряде случаев они практически лишены врагов, обеспечены хорошими кормовыми и защитными условиями. Экстремальные климатические факторы в городе нивелируются. Для животных, обитающих в городах, большое значение имеет смягчение лимитирующего воздействия многих абиотических факторов – мягкие зимы, отсутствие засух, паводков и т.д.
Однако, такие факторы как изменение газового состава атмосферы, запыленность, увеличение влажности, температуры и другие могут сказаться на численности некоторых видов. Помимо косвенного воздействия через абиотические факторы деятельность человека оказывает и прямое действие: шум и движение транспорта, прямое посещение людьми, различные виды хозяйственного использования территории, искусственное освещение и т.д. Тесная зависимость городских экосистем от человека приводит к их деградации как саморегулирующих комплексов, что сказывается на видовом разнообразии и численности животных в таких экосистемах.
В доступной литературе нет сведений о видовом составе мелких млекопитающих в г. Озёрске. Учитывая их важную роль в природных и городских экосистемах, представляет интерес изучение экологии мелких млекопитающих в городской черте Озёрска.
3. Сообщества мелких млекопитающих в городской черте
Видовой состав и численность мелких млекопитающих в городских и природных сообществах
Одним из лучших биоиндикаторов состояния окружающей среды являются мелкие млекопитающие. Они очень быстро и чутко реагируют на изменения, происходящие в окружающей среде. Этому способствует частое появление новых генераций, высокий темп жизни, привязанность к сравнительно небольшим биотопам и другие фактора. Именно поэтому мы остановили свой выбор на этих животных. Из-за разнообразия растительных сообществ и ряда других внешних факторов мелкие млекопитающие распределяются по пробным площадкам неравномерно.
Исследования 2005 г. показали, что численность мелких млекопитающих внутри города оказалась почти в 4 раза выше, чем в природных сообществах (табл. 1 П.).
Наиболее многочисленными видами в городе оказались малая лесная мышь и малая белозубка (по 31,6%). Следующими по численности видами были обыкновенная полёвка (21,0%), обыкновенная бурозубка (13,7%) и домовая мышь (2,1%) (рис. 1 П.). Как и следовало ожидать, самая высокая численность мелких млекопитающих оказалась на учётной площадке 4, наименее подверженной рекреации, хотя и находящейся в самом шумном и загрязнённом выбросами автотранспорта месте. В парке (площадка 3), в условиях наименьшего загрязнения воздуха, было отловлено только две особи типичного синантропного вида домовой мыши, которая больше нигде не встречалась (табл. 2 П.).
В биотопах сравнения, как и в городской черте, доминирующим видом была малая лесная мышь (54,2%). Полевая мышь составила в сборах 20,8%, а обыкновенная полёвка и обыкновенная бурозубка–по 12,5% (рис. 1 П.). На площадке 8 не отловлено ни одного животного.Следует отметить неравномерность распределения зверьков в исследованных биоценозах. На открытых участках учётных площадок практически не встречалось животных. Основная масса мелких млекопитающих отловлена в тенистых с густой травянистостью (преимущественно злаки) местах.
Преобладание в городе малой лесной мыши (факультативный синантроп) свидетельствует об устойчивости этого вида к стрессирующей обстановке городской среды. Представляет интерес факт, что малая белозубка отсутствовала в окружающих город лесах и была содоминантным с лесной мышью, видом зелёных участков города. В непосредственной близости от застроек (учётная площадка 1) она явный доминант, а на площадке 2 – единственный отловленный вид. Существование популяции малой белозубки внутри города позволяет предположить, что этот вид гораздо в большей степени обладает склонностью к синурбанизации, чем это считалось ранее [7].
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--