Введение к работе
Актуальность темы. Для решения задач мониторинга животного мира на Алтае необходимы сведения о современном состоянии численности животных. Мелкие млекопитающие представляют собой благодатный материал для исследования изменений происходящих в природе, так как в большинстве не способны на значительные миграции и на изменения в среде реагируют вспышкой или падением численности. Они играют важную роль в трофических цепях и трансформации энергии биосферы. Часть из них является переносчиками инфекционных заболеваний. При математической обработке собранных данных можно выявить факторы среды, влияющие на распределение населения мелких млекопитающих в пространстве в разных провинциях Алтая. Поэтому выявление особенностей биотопического распределения насекомоядных и грызунов может служить показателем антропогенной трансформации среды. Все это дает возможность использовать их для прогноза изменений животного мира и окружающей среды при размещении хозяйственных объектов.
Цели и задачи исследования. Цель работы - выявить общие особенности распределения мелких млекопитающих Северо-Восточного, Северного, Центрального и Юго-Восточного Алтая, оценить высотно-поясные отличия их населения, выявить пространственно-типологические структуры и организации в каждой из провинций. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:
Провести учеты мелких млекопитающих в доминирующих ландшафтных урочищах Центрального и Юго-Восточного Алтая, слабо обследованных ранее.
Описать основные особенности распределения встреченных видов по этим и ранее изученным провинциям.
Определить характер высотно-поясных и провинциальных отличий населения мелких млекопитающих.
Провести классификации и выявить пространственно-типологические структуры населения мелких млекопитающих по оригинальным и опубликованным данным четырех провинций Алтая.
Оценить силу и общность связи неоднородности среды и населения мелких млекопитающих в каждой из четырех провинций Алтая.
Научная новизна. Впервые методом ловчих канавок была обследована микротериофауна высокогорных ландшафтов Центрального Алтая и основных типов ландшафтов Юго-Восточного Алтая. Соискателем были выявлены два новых для Алтая вида, в Юго-Восточной провинции - монгольская полевка (Microtus mongolicus Radde, 1861) [Богомолова, Долговых, 1998], в Северной -обыкновенный еж (Ermaceus europaeus Linnaeus, 1758) [Долговых, 2000], произведен анализ сопоставимых данных по мелким млекопитающим Северо-Восточного, Северного, Центрального и Юго-Восточного Алтая. На основе полученных данных была проведена классификация видов и населения мелких млекопитающих каждой из четырех провинций Алтая. Рассмотрены изменения суммарных показателей обилия населения, биомассы, суммы энергетических затрат, видового и фонового богатства, состава доминирующих по обилию видов, фаунистического состава и трофических Фод}^Ьiftftjflft/№ЛК№&#Ґ [екопитающих по
ВИБЛМОТЕКА {
"ВЕДУ!
cnmrtm Ла \ о»
высотным поясам каждой из провинций. На сопоставимой основе выявлены пространственные структуры населения мелких млекопитающих каждой из перечисленных провинций, а также определяющие их факторы среды. Произведены сравнения со структурными графами, выявленными другими исследователями [Шадрина, 1980; Цыбулин, Богомолова, 1984], а также с графом населения мелких млекопитающих Западно-Сибирской равнины [Равкин, Богомолова, Ердаков и др., 1997]. Проведена количественная оценка силы и общности связей неоднородности среды и населения мелких млекопитающих в каждой из провинций.
Положения, выносимые на защиту: 1.С повышением аридности по провинциям Алтая происходит уменьшение средней плотности населения мелких млекопитающих. В обилии увеличивается доля грызунов и снижается доля насекомоядных, при этом часть видов изменяет свою приуроченность от нижних к расположенным выше, более увлажненным поясам.
2.Изменение высотного размещения мелких млекопитающих на территории Горного Алтая, в какой то мере соответствует их широтному изменению на территории Западно-Сибирской равнины.
3.Население мелких млекопитающих Северо-Восточного, Северного и Центрального Алтая больше схоже между собой и с населением Западно-Сибирской равнины, чем с населением Юго-Восточного Алтая.
Методы и материалы исследования. Учеты мелких млекопитающих проводились, как правило, с 16 июля по 31 августа. Насекомоядных и грызунов отлавливали в 50-метровые канавки или заборчики из полиэтиленовой пленки с 5-ю конусами или цилиндрами. Конуса заливали на одну четверть высоты 4%-ым раствором формалина. В этом случае отлов конусами и цилиндрами дает сопоставимые результаты. Все данные пересчитаны на 100 цилиндро-суток (далее - ц-с). Использованный метод учета не совсем адекватно передает сведения о распределении и численности обыкновенного ежа, сибирского крота, серой крысы и алтайского цокора. Материалы усреднены по выделам карты "Экосистемы Республики Алтай", составленной В. П. Седельниковым, дифференцированы по высотным поясам согласно Г.Н. Огуреевой [1980], провинциальное деление Горного Алтая приводится по Атласу Алтайского края [1991]. Все среднеландшафтные данные рассчитаны без учета соотношения площадей.
Для выявления пространственной структуры и органшации сообществ животных использовались методы автоматической классификации и факторного анализа [Терентьев, 1959; Трофимов, 1976; Трофимов, Равкин, 1980; Трофимов, Куперштох, Равкин, 1980] В качестве меры связи принято отношегше сходства-различия, выраженного коэффициентом общности Жаккара [Jaccard, 1902] в модификации Р.Л. Наумова [1964]. Все расчеты проводились в лаборатории зоологического мониторинга Института систематики и экологии животных СО РАН с использованием пакета прикладных программ банка данных этой лаборатории.
При описании населения мелких млекопитающих принята шкала бальных оценок обилия, предложенная А П. Кузякиным [1962]. Величина основного
обмена мелких млекопитающих высчитывалась по формуле: М = 422А ' где А - масса, М - обмен особи ккалУсуг. [Винбсрг, 1962]. Величина общего обмена мелких млекопитающих вдвое больше основного, поэтому значения удвоены [Второв, 1968]. Показатели сырой биомассы рассчитаны как сумма произведений обилия каждого вида на среднюю массу зверька. Лидерами считались первые 5 видов по обилию. Фоновыми считались виды, доля которых в населении мелких млекопитающих по обилию составляла не менее 1 особей на 100 ц-с. Деление на фаунистические типы дается по Л.И. Галкиной (личное сообщение), Ю.С. Равкину и И.В. Лукьяновой [1976].
В процессе экспедиционных работ 1996-1998 гг. было лично обследовано 54 местообитания, объем учтенного материала составляет 9255 конусо-сугок, отловлено 2600 экземпляров мелких млекопитающих.
Данные по Северо-Восточному Алтаю заимствованы из публикаций АС. Давьщовой [1969] и И.В. Лукьяновой [1980], что составило 26 вариантов населения. Концептуальная классификация населения мелких млекопитающих по этой провинции выполнена на основе экспертного анализа структуры сообществ, выявленной В.И. Шадриной [1980].
Для анализа населения мелких . млекопитающих Северного Алтая привлекались как опубликованные данные СМ. Цыбулина, И.Н. Богомоловой [1985] и Ю.П. Малкова [1985, 1989], так и неопубликованные данные СМ. Цыбулина, И.Н. Богомоловой, Т.В. Поймуратовой, Ю.Г. Швецова, АФ. Потапкиной, в том числе и многолетние наблюдения. Общий объем составил 162 варианта населения.
По Центральному Алтаю, кроме личных материалов, были использованы оригинальные данные С.Г. Ливанова и Л.Г. Вартапетова из окрестностей сел Малый Яломан, Иня, Инегень, Купчегень на Теректинском хребте, сел Куюс и Эдиган на Куминском. Также использовались опубликованные данные по хребтам Тонгош, Иолго [Юдин, Галкина, Потапюша, 1979] и материалы Ю.П. Малкова по хребту Семинский [1985,1989], что составило 72 варианта населения.
По четырем провинциям Алтая общий объем проанализированного материала составил 301 вариант населения мелких млекопитающих, что составляет более пятидесяти одной тысячи учтенных цилиндро- и конусо-сугок. Все неличные материалы по мелким млекопитающим взяты в банке данных лаборатории зоологического мониторинга ИСЭЖ СО РАН, за что автор выражает искреннюю прюнательность всем сотрудникам этой лаборатории и лицам, предоставившим свои материалы в банк данных.
Большинство названий видов даны по Каталогу млекопитающих СССР [1981], кроме арктической бурозубки (Sorex arcticus), которую в пределах восточного полушария соискатель, вслед за М.В. Охотиной, называет тундряной (S. tundrensis) [1983] и малой лесной мыши (Apodemus uralensis), систематика которой изменилась [Громов, Ербаева, 1995]. Также соискатель придерживается мнения о видовом отличии джунгарского хомячка (Phodopus sungorus Pallas, 1770) и хомячка Кэмпбелла (Ph. campbeUi Thomas, 1905) [Павлинов, Яхонтов, Агаджанян, 1995].
Районы работ. В 1996 году соискателем были проведены учеты мелких
млекопитающих в Центральном Алтае, в среднегорных и высокогорных ландшафтах Теректинского хребта, в бассейне реки Яломан, в 13 местообитаниях. В 1997 году в Юго-Восточной провинции Алтая, в бассейне реки Бугузун, на хребте Чихачева и, частично, в Чуйской степи в пределах среднегорных и высокогорных ландшафтов было лично обследовано 17 вариантов населения мелких млекопитающих. В 1998 году сбор материала был продолжен в той же провинции в долинах рек Джазатор и Тархата, в Чуйской степи, на Южно-Чуйском хребте, где было обследовано 24 местообитания. Всего по Юго-Восточному Алтаю материал для анализа составил 41 вариант населения.
Теоретическое и практическое значение. Работа выполнена в рамках тематического плана Министерства образования по ЕЗН "Кадастр животного мира Республики Алтай" №1.5.95 и поддержана госбюджетной темой "Экологическая паспортизация и организация комплексных ландшафтных и биохимических исследований на территории объектов Всемирного наследия" №1.2.01. Полученные сведения переданы в банк данных коллективного пользования Института систематики и экологии животных СО РАН, где могут использоваться при составлении Кадастра животного мира России, хранятся в филиале этого банка в Горно-Алтайском государственном университете, а также в Государственном управлении природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Республике Алтай. Материалы могут быть применены при организации экологического мониторинга, реализации программ сохранения биоразнообразия и оценке ущерба, наносимого животному миру при реализации хозяйственных проектов. Полученные результаты отвечают требованиям ГИС-технологии и могут быть использованы при картировании территории. Сведения использовались при написании Красных книг Республики Алтай (животные), (особо охраняемые территории и объекты). Результаты исследований отражены в курсе лекций по зоологии позвоночных в Горно-Алтайском государственном университете.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международных симпозиумах: "Модели устойчивого социально-экономического развития Республики Алтай и стран Алтай-Саянского региона" (Горно-Алтайск, 1997) и "Горы и горцы Алтая и других стран Центральной Евразии" (Горно-Алтайск, 2000); на международных конференциях: "Биология насекомоядных млекопитающих" (Кемерово, 1999), "Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов" (Томск, 1999; Ховд, 2001, 2003), "Сохранение этнокультурного и биологического разнообразия горных территорий через стратегии устойчивого развития" (Горно-Алтайск, 2002), "Сопряженные задачи механики, информатики и экологии" (Горно-Алтайск, 2004); на международном совещании: "Биоразнообразие и динамика экосистем Северной Евразии: технология и моделирование (WITA'2001)" (Новосибирск, 2001); на региональных научных и научно-практических конференциях: "Животный мир Алтае-Саянской горной страны" (Горно-Алтайск, 1993), "Биологическое разнообразие животных Сибири" (Томск, 1998), "Социально-экономические проблемы развития города Горно-Алтайск до 2000 года" (Горно-Алтайск, 1998), "Экология Южной Сибири - 2000 год" (Абакан, 1998, 2000), "Фундаментальные
проблемы охраны окружающей среды и экологии природно-территориальных комплексов Западной Сибири" (Горно-Алтайск, 2000), "Проблемы научных исследований Алтайского горного региона" (Горно-Алтайск, 2001); "Научное творчество молодежи" (Анжеро-Судженск, 2001), "Проблемы социально-экономического, экологического развития Республики Алтай: состояние и перспективы" (Горно-Алтайск, 2001) и "Алтайское (Чуйское) землетрясение: прогнозы, характеристики, последствия" (Горно-Алтайск, 2004); на кафедре зоологии, экологии и генетики Горно-Алтайского государственного университета. По теме исследования опубликовано 38 работ, еще 8 находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, включающего 128 источников, втом числе 3 на иностранном языке, и приложения. Работа изложена на 212 машинописных страницах, содержит 21 таблицу и 4 рисунка.
