Особенности изучения фауны наземных позвоночных животных урбанизированных территорий

Особенности изучения фауны наземных позвоночных животных урбанизированных территорий

Особенности изучения фауны наземных позвоночных животных урбанизированных территорий

Введение

Хозяйственная деятельность человека в течение тысячелетий влияет на природу и ландшафт, разрушая и изменяя его, но именно в конце XX века антропогенное воздействие резко возросло. Практически все происходящие в современный период изменения в окружающей среде носят синантропный характер. Сегодня процесс синантропизации приобрел масштабы, когда есть все основания говорить об антропогенной эволюции экосистем.

Высокие антропогенные нагрузки все чаще резко обедняют видовой состав животного мира, вызывают ощутимую перестройку природных комплексов, приводят к уменьшению биологического разнообразия, к снижению численности многих видов животных и растений [10].

Городская среда обитания для животных любых видов - совершенно особая, эволюционно новая среда. Планомерный рост города стимулирует строительство дорог, видоизменение застройки пригородных зон, расширение границ города за счет поглощения ближайших населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, лесных массивов или степных участков. В городе создаются специфические (как позитивные, так и негативные) условия обитания животных. Пространственное сокращение природных мест обитания способствует заселению животными менее подходящих биотопов. Отсутствие условий для устройства убежищ вынуждает животных делать их в необычных местах [16]. Недостаток привычных естественных кормов приводит к переходу на питание необычными продуктами [10]. Изменяется характер использования территории, размеры индивидуальных участков, ритм суточной активности и т.д.

Важность изучения особенностей синантропизации животных объясняется, прежде всего, необходимостью создания на городской территории приемлемых условий для их совместного с человеком сосуществования. Исследование формирования, функционирования и устойчивости экосистем в условиях антропогенной трансформации ландшафтов становится одной из наиболее актуальных задач современной экологии.

Изучая биоразнообразие наземных позвоночных, необходимо обратить особое внимание на представителей класса птицы. Так как птицы являются обязательным компонентов животного населения городов и неизбежно вступают в процессы синантропизации и урбанизации, приобретая ряд новых экологических особенностей и адаптаций [12]. Птицы как компоненты экосистемы играют большую роль в структуре естественных сообществ. Они четко реагируют на изменения окружающей среды, прежде всего антропогенного происхождения. Реакция проявляется в сокращении численности отдельных видов или целых комплексов, перестройке структуры населения. Вовлеченные в глобальный процесс антропогенной трансформации экосистемы, птицы неизбежно вступают в процессы синантропизации и как более частое ее проявление - урбанизации фауны. Урбанизация птиц - это процесс вхождения и закрепления, животных в городских поселениях человека.

Данная работа посвящена особенностям изучения фауны наземных позвоночных животных урбанизированных территорий. Новизна работы связана с тем, что исследования фауны наземных позвоночных и особенностей ее распределения на территории города Мамадыш РТ проводятся впервые.

Практическая значимость работы определяется сравнением и обобщением данных урбофауны с целью выявления общих закономерностей синантропизации наземных позвоночных животных.

Объектом исследования нашей работы является фауна наземных позвоночных малых городов республики Татарстан. Предметом исследования - распространение наземных позвоночных на территории малых городов в летний период. Целью настоящей работы является всестороннее изучение особенностей распространения наземных позвоночных на городской территории в летний период на примере г. Мамадыш РТ.

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1.  Изучить условия города Мамадыш, потенциально пригодные для жизнедеятельности наземных позвоночных и провести эколого-функциональное районирование территории города;

2.      Изучить видовой состав наземных позвоночных на исследуемой территории в летний период и составить инвентаризационный список животных;

3.      Изучить классификацию животных по степени синантропии и распределить выявленные виды наземных позвоночных по группам синантропии;

4.      Проанализировать особенности биологического разнообразия и распределения наземных позвоночных в выявленных зонах города Мамадыш.

В исследовании был использован метод маршрутного учета животных.

Полученные данные обработаны по индексам Маргалефа, Жаккара и Бергера-Паркера.

Результаты исследования опубликованы в сборнике «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным местам обитания» [7].

Работа состоит из введения, 3 глав, выводов, 4 приложения, списка использованной литературы, представленной 22 источниками.

Глава І. Характеристика территории исследования

.1 Физико-географическая характеристика города Мамадыш РТ

Город Мамадыш расположен в Предкамье, на правом берегу реки Вятка (приток Камы), 55°43' северной широты и 51°25' восточной долготы. Расстояние до Казани - 167 км, до Набережных Челнов - 87 км, до Кукмора - 80 км. (прил. 1)

Город Мамадыш относится к малым городам РТ с населением около 14,5 тыс. человек [5].

Его территория занимает площадь 15км², размещена в восточной части Русской равнины, на северо-востоке Татарстана. Географическое положение заметно улучшилось после сооружения автомобильного моста через Вятку и строительство автомагистрали Набережные Челны - Казань. Город получил надежную связь с помощью современных транспортных средств с городом Казань, городами Нижнекамского промышленного узла, что создало благоприятные условия для развития города Мамадыш как значительного промышленного центра Республики Татарстан.

Город расположен в центре северной области Татарского свода. Этот кристаллический фундамент покрыт наслоением пород толщиной менее 1600 м. Слои осевших пород следующие.

Самый толстый слой приходится на девонский, каменноугольный (карбонский) и пермский периоды палеозойской эры. Он состоит из рыхлых песчаных, известняковых, мергельных, доломитовых, карбонатных и песчано-глинистых пород. Они используются в качестве строительных материалов. В пустотах палеозоя образовались залежи битума, нефти и попутного газа. В окрестностях эксплуатируются нефтяные скважины. Залежи нефти относятся к девонскому, карбонскому, частично пермскому периоду [5].

Частая смена в этот период моря и суши, климатические изменения привели к образованию медной руды. Однако они залегают в основном в виде небольших месторождений. К полезным ископаемым антропогенной системы относятся строительный песок, гравий, кирпичный песок, встречающиеся на берегах рек. На пойменных слоях имеются залежи торфа. Местами встречается тонким слоем каолин.

.2 Рельеф и почвы

Город расположен на кристаллическом фундаменте Русской платформы северной части Татарского свода. Средняя высота над уровнем моря - 170 метров. Свод образован в результате различных деформаций под воздействием природных сил - образования рельефных форм (возвышенностей, дюн, низин, речных пойм, оврагов, балок, сухих оврагов, сходов).

Дюны образовались в связи с процессом Днепровского оледенения в Восточной Европе в четвертичный период, вершины их округлялись, склон с одной стороны был круче другого из волнообразных песчаных наслоений.

Наиболее распространены светло-серые лесные (29 %) и дерново-подзолистые (21 %) почвы, находящиеся главным образом на водораздельных плато и верхних частях склонов. 18,3 % процента занимают серые и тёмно-серые лесные почвы. На возвышенностях и холмах встречаются дерновые почвы. 22,5 % занимают смытые почвы, пойменные - 6-7 %, болотные - около 2 %. Эрозии подвержены до 40 % территорий [5].

.3 Климатические особенности

Город Мамадыш относиться к Западному Прикамью. Территории присущ средне-континентальный климат. Это относительно непродолжительный теплый сухой летний, сравнительно теплый зимний, прохладный ясный весенний и влажный теплый осенний климат.

Солнечная радиация - 99 ккал/см., средняя годовая температура составляет +2°С, июльская t - +19,4° С, январская температура составляет - 14 ° С, в низинах между возвышенностями наблюдаются инверсии понижения температур на 3-5°. Абсолютный минимум в январе -53 ° С (1997 год). А максимум в июле +45°С (2010), годовая амплитуда < 90°С. Однако в отдельные годы наблюдаются кратковременные потепления с температурой зимой выше 0°С. В январе - феврале температура воздуха может подняться до +7°С (февраль 2002 года), а летом возможны кратковременные заморозки (июнь 1978 года). Почти ежегодно в весенний и осенний переходные периоды наблюдается возвращение холодов, не уступающих зимним морозам (-30 -35°С).

Влажность составляет 76%. Самые засушливые месяцы - июнь, июль. Облачность - 7 баллов. Самые облачные месяцы - осенние и зимние, около 180 дней.

В среднем за год выпадает 480-540 мм осадков. Абсолютный максимум 742 мм (1978 год). Парообразование - 500-610 мм [5].

Время залегания снежного покрова разное, с 23 октября до 26 декабря, однако в большинстве случаев - в середине ноября. Толщина снежного покрова в открытых местах - 50 см, в укромных местах - 65 см. В зависимости от выпадения снежного покрова меняется и толщина слоя мерзлоты. Она составляет в среднем 120 см на гектар земли и залегает на эту глубину в марте, однако при отсутствии постоянного снежного покрова до сильных морозов слой мерзлоты может достигать 160 см на гектар. Время таяния постоянного снежного покрова - с 7 до 18 апреля, нередко оно происходит в период с 12 марта до 16 апреля.

Ветра являются основным фактором, определяющим климат территории. Преимущественное направление ветров - восточно-западное, средняя скорость ветра - 3,9 м/с. Самые ветреные месяцы - весенние и осенние (18 случаев), наибольшее количество штилевых дней - в июле, августе, декабре, январе (12 случаев).

Молнии наблюдаются летом, реже случаются весной и осенью. В среднем число грозовых дней - 24.

Туманных дней - 120-130, в основном они приходятся на холодные времена года (с октября по март - 100 дней). Продолжительность тумана - 4-6 часов.

Буран наблюдается с декабря по март при температуре от 0 до -15°С. Поэтому они наиболее часты в теплые зимы. В среднем на этот период приходится 312 часов бурана. Климат в городе и в районе связан с типами циркуляции воздуха (прил. 2).

В Мамадыше сказывается воздействие мирового океана на континентальный климат весной и летом (55%), осенью (55%), зимой (65%).

Т.о., климат в районе связан с 4 типами циркуляции воздуха. В таблице 1 даются их преимущественные (%) показатели по временам года.

Холодная, но достаточно влажная зона города Мамадыш считается территорией с рискованными климатическими условиями. Весенние и осенние заморозки, град, суховеи, частые летние засухи и сильные зимние морозы, ливни и дожди с градом во многом затрудняют сельскохозяйственные работы [5]. Правильное использование климатических ресурсов означает выполнение хозяйственных работ (особенно в сельском хозяйстве) с учетом основных благоприятных и неблагоприятных особенностей климата.

.4 Растительные ресурсы

Существенную часть окружающей среды города составляет зеленая растительность. Степень ее насыщенности влияет на качество окружающей среды.

По своему целевому назначению такая растительность подразделяется на защитную, озеленительную, декоративную, плодово-ягодную и прочую. Защитная растительность выполняет охранительные функции вокруг промышленных предприятий, источников водоснабжения, жилых домов и культурных учреждений. Озеленительные насаждения призваны выполнять экологические функции. Они защищают воздух от пыли, грязи, вредных газов, обогащают его кислородом, обеспечивают благоприятный ландшафтный фон. Декоративная растительность выполняет эстетические задачи. Плодовая растительность помимо экономической выполняет также декоративную и эстетическую функции [5].

На территории города встречаются разнообразные искусственно созданные зеленые насаждения и парки. В окрестностях города - различные по составу луга и сосново-березовая посадка. На мелководных озерах и на побережье реки Вятка произрастает водно-болотная растительность.

Преобладающими видами древесных растений являются береза повислая (Bétula péndula L.), тополь (Pópulus L.), липа сердцевидная (Tilia cordata Mill) и т.д. Из травянистых растений распространены в основном лютик едкий (Ranúnculus ácris L.), фиалка трехцветная (Víola trícolor L.), лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.), вейник наземный (Calamagróstis epigéjos L.), мать-и-мачеха (Tussilágo L.) и т.д.

.5 Ресурсы животного мира

К ресурсам животного мира относятся млекопитающие животные, птицы, земноводные, пресмыкающиеся, рыбы, насекомые, черви и др.

В городе и в районе имеется большинство из встречающихся в Татарстане 432 видов позвоночных животных. Из них 14 видов - млекопитающие, 46 видов - птицы, 9 видов - рыбы, 2 вида - земноводные, 3 вида - пресмыкающиеся, 106 видов - беспозвоночные (в том числе 99 видов насекомых). Есть среди них занесенные в Красную Книгу [5]. Ниже дается их список:

Млекопитающие: бурундук (Tamias Illiger), бурый медведь (Ursus arctos L.), ушан бурый (Plecotus auritus L.), горностай (Mustela erminea L.) и др.

Птицы: цапля большая (Ardea alba L.), сапсан (Falco peregrinus L.), лунь луговой (Circus pygargus L.), Кречет (Falco rusticolus L. ), Сова белая (Nyctea scandiaca L.) и др.

Пресмыкающиеся: веретеница ломкая (Anguis fragilis L.), медянка (Coronella austriaca L.), гадюка обыкновенная (Vipera berus L.) .

Земноводные: тритон (Triturus cristatus L ), жаба серая (Bufo bufo L.) др.

.6 Экологическое состояние города

Интенсивное индустриальное и аграрное освоение природных ресурсов на протяжении последних пятидесяти лет повлекло за собой существенное ухудшение экологической обстановки в городе и в республике в целом.

Экологические проблемы определяют два взаимодействующих компонента. С одной стороны - это природа, с другой - общество. Хорошо технически вооруженное, но недостаточно подготовленное к рациональному природопользованию, общество выступает как мощный возмущающий фактор по отношению к природе и от того, как будут развиваться эти отношения в будущем, зависит и судьба природы, и судьба самого сообщества людей. Посредником между обществом и природой должны выступать профессионалы-экологи, научно обосновывающие регламент этих отношений.

Одной из таких ассоциаций специалистов стал Институт экологии природных систем, образованный в 1993 году как структурное подразделение Отделения медицинских и биологических наук АН РТ [7].

Город Мамадыш является одним из основных промышленных центров в Республике Татарстан. Продовольственная отрасль - важнейшая в округе. В основном она работает на районном сырье, состоит из отдельных малых отраслей - переработки молока, мяса, рыбы, производства муки, зерна, макаронных изделий, хлебопечения, выработки спирта и водки. С 1897 года начинает работать спиртзавод. Сейчас это - одно из крупнейших предприятий республики, производит медицинский спирт, водку разных сортов, настойки, кормовые дрожжи.

В 1936 году закладывается основа Мамадышского сыродельно-маслодельного комбината. Он считается одним из самых крупных в республике: за год производит свыше 2200 тонн различных сыров, сливочное масло, молочный сахар, казеин, сметану, творог, молоко и другие молочные продукты.

Мамадышский хлебопищекомбинат производит хлеб, хлебобулочные изделия, копчености, рыбную продукцию.

Самые крупные предприятия в строительной отрасли: ЗАО “Стройсервис” (Мамадышский кирпичный завод) за год вырабатывает 10 млн. штук кирпича.

Отрасли, связанные с деревообработкой, действуют на базе Мамадышского лесхоза. Здесь производятся доски, брусья, вагонка, паркет, штакетник, срубы, хвойная мука. В Мамадышском ДОКе вырабатывается школьная мебель и другая продукция.

Основными предприятиями, оказывающими негативное воздействие на состояние окружающей среды являются: ЗАО “Стройсервис”, Мамадышский спиртзавод, ОАО «Нократойл».

Результаты комплексной оценки качества окружающей среды в Прикамском регионе, свидетельствуют, о том что территория города Мамадыш и Мамадышского района в целом, испытывает техногенную нагрузку ниже среднего показателя по республике.

Данные показатели в целом положительно характеризуют природоохранную деятельность органов муниципальной власти и промышленных предприятий Прикамского региона. Так, за последние три года в регионе обеспечено:

1.      Сокращение сброса сточных вод в поверхностные водные объекты на 66,4 млн. куб м. (17,1%) за счет строительства новых и реконструкции действующих очистных сооружений, внедрения современных технологий и повышения эффективности процессов очистки сточных вод;

.  Сокращение объемов образования отходов производства и потребления на 80 тыс. тонн (2,5%) и их полигонного захоронения на 78 тыс. куб. м. (7,3%) за счет строительства и ввода в эксплуатацию сортировальных комплексов в Мамадышском районе;

.  Сокращение объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух на 23,7 тыс. тонн или 10,2% от общего объема выбросов за счет технического обновления и модернизации действующего газоочистного оборудования и других воздухоохранных мероприятий [11].

В целом экологическая обстановка в городе считается удовлетворительной. В городе действуют 5 предприятий различного профиля. С каждым годом сокращается выброс промышленных отходов в атмотсферный воздух, в сточные воды за счет ввода в эксплуатацию очистных сооружений. Нормализованная экологическая обстановка в городе способствует поддержанию достаточно высокого многообразия наземных позвоночных.

Глава ІІ. Синантропизация наземных позвоночных животных и методы их изучения

.1 Синантропизация и синурбанизация животных

Наступившее столетие характеризуется продолжающейся урбанизацией окружающей среды, т.е. процессом роста числа городов и увеличением доли городского населения. Всё большие пространства отторгаются от природного ландшафта и их занимают города-гиганты, объединяющиеся в городские агломерации с населением десятки миллионов человек. По прогнозу специалистов ООН к 2050 году городское население нашей планеты достигнет 6.5 млрд. человек, т.е. размера современной популяции Homo sapiens.

Общеизвестно, что с появлением поселений человека уничтожаются природные биоценозы, а на их месте создаются новые со свободными и своеобразными экологическими нишами, которые осваиваются животными различного происхождения. Таким образом, синантропия - это биологический феномен, вызванный прежде всего возникновением городов и тесно связанный с их строительством и развитием.

Под синантропизацией необходимо понимать становление причинного контакта животных с антропогенными биотопами и их элементами. Синурбанизация - это самая высокая степень синантропизации. Ее критерием является переход живых систем к сосуществованию с человеком [16].

Проблема синурбанизации может рассматриваться в различных аспектах - экологическом, физиологическом, зоопсихологическом, биогеоценотическом, эволюционном, природоохранном, а также медицинском и чисто хозяйственном. Все они в большей или меньшей степени связаны между собой, охватывая эту сложную проблему. Достаточно напомнить, что урбанизированные территории с каждым годом занимают все большую поверхность суши. Уходя с них, не могут приспособиться к изменяющимся, новым условиям одни виды животных, активно вселяются в города другие, никогда прежде с урбанизированными ландшафтами не связанные. В городах, особенно крупных, где культура хозяйствования человека далека от идеальной, растет численность немногих по количеству видов, но приносящих человеку немало вреда, животных, прежде всего некоторых грызунов. В связи с этим особое значение приобретают методы воздействия на городские популяции этих видов, прогнозирование их ответных реакций на эти воздействия, а также изучение возможностей пополнения городской биоты за счет новых видов, вселяющихся самостоятельно, либо в результате случайной или целенаправленной деятельности.

Синантропия - это общебиологический феномен, вызванный анропогенным изменением природных ландшафтов, появлением новых, совершенно своеобразных экологических ниш, которые и осваиваются животными. Наиболее существенным критерием синантропии является включенность того или иного вида животных в антропоценоз, считая последний системой связи между человеком и синантропными (а также и домашними) животными [16].

Говоря о видах-синантропах, дают несколько различающиеся определения этого понятия. А.Н. Формозов (1937) определил синантропов как виды, которые находят у жилья или в жилье человека корм и убежище. Б. Росицкий и И. Кратохвил (1953) характеризовали синантропных млекопитающих как виды, для которых жилище человека, дворовые постройки и другие сооружения человека являются средой, в которой они могут жить в течение всей жизни и размножаться, и предложили деление млекопитающих по их отношению к заселению построек человека, т. е. по степени синантропии, на три категории:

экзоантропные виды, которым жизненные условия в человеческих поселениях по биономическим причинам совсем чужды и поэтому они жить здесь не могут;

гемисинантропные виды, для которых поселения человека хотя и соответствуют их требованиям к среде, так что они там могут жить и размножаться, но присутствие их случайно или временно. Это виды с широкой экологической валентностью и способностью проникать и задерживаться в человеческих жилищах;

эвсинантропные виды (постоянносинантропные), для которых человеческие поселения являются главной, часто единственной и постоянной, или, в течение большей части жизни, главной и постоянной средой, в которой они живут, размножаются.

В.В. Кучерук (Kucheruk, 1965) расширил и одновременно уточнил это понятие. По его мнению, к синантропным животным следует относить виды, которые регулярно обитают на территории населенных пунктов или в сооружениях человека и образуют там не только постоянные, но и периодически возникающие популяции. Кучерук поясняет, что к сооружениям человека необходимо относить также места первичного хранения сельскохозяйственных продуктов, такие, как стога сена, ометы соломы, скирды необмолоченных зерновых, бурты овощей и корнеплодов. Эти местообитания не имеют близких аналогов среди естественных биотопов, и обладают комплексом только им свойственных экологических показателей.

В.В. Кучерук дает следующую классификацию форм синантропных животных:

абсолютная или облигатная сипаитропия (паразиты человека и некоторые членистоногие);

преимущественная или настоящая синантропия. Отнесенные сюда виды обитают во всех типах строений, вплоть до современных многоэтажных зданий. Животные настолько хорошо приспособлены к жизни в населенных пунктах и постройках человека, что смогли расселиться с ним по большей части земного шара. Ареал, сформировавшийся благодаря использованию среды, созданной человеком, по площади в несколько раз превосходит исходный, естественный ареал вида. В экстремальных частях вновь сформировавшегося ареала животные живут исключительно в постройках человека, не осваивая естественные биотопы. Число видов млекопитающих, которым свойственна настоящая синантропия, невелико: это грызуны - домовая мышь, черная, серая; из птиц - к этой форме можно отнести сизого голубя, домового воробья и некоторые другие виды;

географически ограниченная синантропия. Животные хорошо приспособлены к обитанию в населенных пунктах и постройках человека, но заселяют их только в пределах естественного ареала (так называемые вобранные виды). Как правило, синантропия у этих видов четко выражена лишь в оптимуме ареала. Животные могут жить во всех типах построек, в том числе и в современных многоэтажных домах. Виды, которым свойственна эта форма синантропии, постоянно обитают в жилищах человека. Обычно виды этой группы не выдерживают конкуренции с настоящими синантропами. Основными обитателями населенных пунктов и построек человека они бывают лишь за пределами или в пессимуме ареала последних. В число этих синантропов входят некоторые лесные полевки, хомячки, крысы, бандикота, гигантская белозубка и др.;

экологически ограниченная синантропия. Животные не способны к длительному обитанию в современных многоэтажных каменных домах, но охотно поселяются в деревянных или глинобитных постройках, овощехранилищах и в местах первоначального храпения сельхозпродуктов (скирды, ометы, бурты и др.). Это некоторые лесные, серые полевки, лесные и полевые мыши [4].

По сравнению с процессом синантропизации синурбанизация животных эволюционно значительно моложе. Тем не менее темпы ее, особенно в современный период, когда наблюдается быстрое расширение урбанизированных территорий, очень высоки, что особенно хорошо видно на многих видах с широкой экологической валентностью.

.2 Методы исследования наземных позвоночных

.2.1 Методы исследования птиц

. Учеты на трансектах. В данную группу объединяются методики, предусматривающие проведение количественных учетов на маршрутах некоторой протяженности в примаршрутных полосах некоторой ширины. Учетную полосу можно интерпретировать как вытянутую пробную площадку, охватывающую различные биотопы в пределах исследуемой территории; таким образом, существенных противоречий между данным и предыдущим методами нет однако маршрутный метод дает значительно больший объем данных при уменьшении временных затрат. Учеты на трансектах дают сведения об относительной численности птиц, представляемой в виде плотности населения - числа особей (пар) на единицу площади (10 га, 1 км2).

Существует множество модификаций данного метода, различающихся по количеству и ширине учетных полос, единицам пересчета численности. Отсюда различия как в технике учета, так и в получаемых результатах, которые могут расходиться в несколько раз при разных способах расчета для одних и тех же местообитаний (Гришанов, 1986; Морозов, 1989).

Известным в научной среде является метод Д. Хэйна в модификации Ю.С. Равкина. Суть метода сводится к учету всех птиц независимо от пола, возраста, расстояния от учетчика, сезона года, характера местообитания. В момент, когда птица (группа птиц) впервые привлекла внимание учетчика, глазомерно измеряются расстояние от наблюдателя и перпендикулярное расстояние от птицы (группы птиц) до линии хода. Для расчета плотности используются радиальные расстояния, что дает большую точность по сравнению с перпендикулярными (Пространственно - временная динамика..., 1985; Равкин, 1986; Челинцев, 1988). Для пересчета всех встреч разработана эмпирическая формула, учитывающая нелинейность изменений заметности птиц: используются не оценки расстояний, а лишь принадлежность к одному из выделенных интервалов, что нивелирует индивидуальные особенности учетчика и автоматически учитывает изменение заметности вида в целом. Для летящих видов вносится поправка на скорость перемещения - формула Яппа (Yapp, 1956) [2].

Т.о., весьма ценные преимущества метода маршрутного учета Хэйна-Равкина (пригодность для всех видов в разных местообитаниях во все сезоны года, относительная простота, получение большого объема информации при сравнительно невысокой трудоемкости) позволяют рекомендовать его как наиболее универсальный и дающий при правильном применении репрезентативные данные [1].

Те недостатки методов маршрутного учета птиц, на которые обратил внимание Н.С. Морозов (1989), во многом снимаются правильным применением рекомендуемого метода. Однако существенно то, что метод Хейна-Равкина не пригоден для применения в некоторых типах местообитаний (например, сплошная многоэтажная застройка), а также для случаев, когда распределение птиц на исследуемой территории имеет не случайный, а агрегированный характер - колониальные гнездовья, скопления на пролетах, кромежке, во время линьки и т. п.

.2.2 Методы исследования амфибий и рептилий

Методы учета можно разделить на:

- Относительные. В результате их применения нельзя получить точные показатели плотности населения животных, их численности на той или иной территории.

- Абсолютные (сплошные). Определенная территория обследуется сплошь и все животные подсчитываются поголовно.

Абсолютный учет - очень сложная для начинающих работа. Поэтому при проведении исследований пользуются показателем относительной численности, например, число животных за час наблюдений и т.п. Особое внимание надо уделять массовым и редким видам, так как первые играют наиболее существенную роль в биогеоценозах и по ним легче судить о происходящих в природных комплексах изменениям, а вторые нуждаются в постоянном контроле из-за своего статуса [17].

. Фиксация встреч. Это наиболее простой метод выявления относительной встречаемости амфибий и рептилий, требующий минимальных затрат сил и времени. Метод сводится к тому, что на каждой обычной экскурсии отмечаются все особи каждого вида, встреченные в различных биотопах. Каждая встреча заносится в полевой дневник или на отдельные карточки встреч. По окончании работ данные о встречах суммируются по декадам или месяцам, и в итоге, при достаточно большом числе экскурсий, мы получим представление о распределении видов по биотопам и динамике их встречаемости в зависимости от сезона.

. Маршрутный учет. Более полную информацию о видовом многообразии животных дают маршрутные учеты. При этом для получения сопоставимых данных следует руководствоваться следующими правилами.

Учет проводится на учетных лентах, ширина которых для одного человека равна 1 м (по 0,5 м в сторону от учетчика) на сильно заросших травой участках или в ночное время, и 2 м (по 1 м в сторону от учетчика) на открытых местах днем. Такая ширина полосы учета берется для лучшего обнаружения видов. Важно строго соблюдать выбранную ширину учетной полосы, а не стараться сосчитать как можно больше животных. Длина маршрута - от нескольких десятков метров (по берегам небольших водоемов) до нескольких километров. При учете земноводных и ящериц длина маршрута может составлять 1-2 км, при учете змей его протяженность следует увеличить до 5-6 км и более.

Каждый маршрут (или отдельные его части) должен проходить в пределах одного биотопа. Часто биотопы так малы по площади, что приходится пересекать несколько одинаковых биотопов во время маршрута. Тогда надо просто пересчитывать кол-во встреченных особей (по видам) на 100 м или 1 км. Для этого надо считать шаги (или использовать шагомер) во время прохождения маршрута и знать длину своего шага (каждый учетчик должен знать размер своего шага, причем на разной территории - на лугу, в лесу, на болоте, при движении по дороге и т.д.).

При учете необходимо учитывать суточные изменения в активности животных. Для жаб, чесночниц, тритонов и наземных лягушек учеты следует проводить в темное время суток с фонарем; дневные виды учитываются в светлое время. В летнее время рептилий и лягушек следует учитывать в первую половину дня, примерно с 9 до 12 часов, так как в жаркие дневные часы, особенно в условиях открытых ландшафтов, большинство особей укрываются в убежищах. Учитываются также сезонные изменения погоды и изменения погодных условий в течение суток, т.к. после дождя многие земноводные вылезают из своих убежищ, и активно ищут добычу [10].

Некоторые виды земноводных (жерлянка, прудовая и озерная лягушки) все теплое время года живут на мелководных участках водоемов. Для их учета маршрут закладывается по береговой линии водоема. Для этого целесообразно наметить ленту 2-метровой ширины, но двигаться не посередине, а вне ее, причем учитывать амфибий на метровой полосе на суше и метровой - в воде, считая границу воды и суши серединой маршрута. Если двигаться по самому берегу, то при высокой численности амфибий, особенно во второй половине лета, после окончания метаморфоза, трудно подсчитывать одновременно прыгающих в воду лягушек, к тому же вспугивающих соседей. Лягушки, находящиеся в воде, и особенно «висящие» на ее поверхности, менее осторожны, и их легче подсчитать. Подсчитывают отдельно особей, находящихся на берегу, и на поверхности воды. Учет не проводится (или прекращается) при сильном ветре, в дождь и т.п. Специально отмечаются обнаруженные мертвые амфибии, по возможности, с объяснением причин гибели, что наиболее важно в случаях массовой гибели.

.3.2 Методы изучения биоразнообразие наземных позвоночных

1. Индекс разнообразия Маргалефа - индекс видового разнообразия, предложенный Р. Маргалефом в 1956 году. Показывает биоразнообразие наземных позвоночных животных, встречаемых на отдельных биотопах. Позволяет сделать выводы о самом густонаселенном биотопе на периметре исследования [20].

 , S - число видов; N - число особей.

. Индекс Жаккара - формула, означающая отношение числа видов, найденных на двух исследуемых участках биотопа, к сумме видов, найденных на участке А, но не найденных на участке В, и найденных на участке В, но отсутствующих на участке А. Показывает степень сходства биологического разнообразия двух изучаемых биотопов [20].

С - общее числа видов, найденных на двух исследуемых участках; А- первый участок; В - второй участок.

4.  Индекс Бергера-Паркера выражает относительную значимость наиболее обильного вида. На результаты использования данного индекса не влияет число представленных видов. Однако, он чувствителен к размеру выборки. В практике, используется показатель обратный показателю данного индекса для возрастания показателя индекса с увеличением биологического разнообразия [20]. Индекс Бергера-Паркера рассчитывается по формуле:

- количество особей доминирующего вида; N - Общее число особей.

животное синантропизация синурбанизация

Глава ІІІ. Исследование фауны наземных позвоночных животных города Мамадыш, РТ

.1 Материалы и методы исследования

Исследования проводились в течение летнего сезона 2010 г, с июля до конца августа на территории города Мамадыш.

Объектом исследования нашей работы явилась фауна наземных позвоночных малых городов республики Татарстан. Предметом исследования - распространение наземных позвоночных на территории г. Мамадыш в летний период. В качестве основной методики исследования интересующей нас территории был выбран маршрутный учет.

Для начала мы наметили маршруты и места наблюдения, затем проводилась экскурсия. В связи с тем, что объект исследования находился достаточно далеко (45 км) от места моего проживания, наблюдения велись всего 1 раз в неделю. Было проведено всего 8 дневных экскурсий. В ходе работы использовался полевой дневник, в котором велись записи, бинокль «Беркут 7» 7×35 . Животные, встреченные на маршруте, заносились в дневник. Сюда же указывалось время встречи, наблюдаемые особенности поведения (летела, сидела, кормилась и т.д.).

.2 Районирование городской территории по ее использованию

На основании классификации Стерника Г.М. территория г. Мамадыш была разделена на 3 функциональные зоны: зона I - умеренного загрязнения, зона II - слабого загрязнения и зона III - зона наименьшего загрязнения.

Зона умеренного загрязнения охватывает центральную часть города с парком РДК и высотными зданиями. Наличие промышленных предприятий, автомобильных стоянок и большого скопления людей неблагоприятно сказывается на проживающих в этом районе животных. Данная зона характеризуется: а) формированием достаточно большой зоны химического влияния от транспорта; б) выбросом в атмосферу промышленных отходов; в) наибольшим звуковым давлением, а также тепловым полям, концентрирующимся в пределах данной зоны.

Зона слабого загрязнения включает в себя частный сектор и городское кладбище. В пределах этой зоны происходит постепенное снижение воздействия по мере снижения интенсивности транспортного потока от улиц, снижением концентрация транспортных средств. Данный зона характеризуется: а) меньшими объемами и плотностью выбросов, уровнем звукового давления и ареалами его распространения; б) наличием домов деревенского типа с сельскохозяйственными участками; в) регулярным выпасом домашнего скота.

Зона наименьшего загрязнения - стадион - ипподром. В пределах данной зоны происходит резкое снижение антропогенного характера на окружающую среду. Данная зона характеризуется: а) отсутствием высокого акустического давления, в связи с отдаленностью от центра города; б) наличием большого количества древесных насаждений, что благоприятно сказывается на многообразии видов; в) значительной отдаленностью от автомобильных стоянок, предприятий и прочих строений городского типа [20].

Таким образом, нами были выделены 3 функциональные зоны, на которые был поделен г. Мамадыш. Каждая зона имеет свою специфичность и предназначена для различных целей.

3.3 Экологическое районирование территории города Мамадыш РТ

На основании классификации Б. Клаусницера (Экология городской фауны) урбанизированных территорий нами было выделено 3 группы зон, обладающих как различными условиями для обитания наземных позвоночных, так и различной степенью антропогенной нагрузки [8].

І. Преобразованные биотопы. Сюда мы отнесли частный сектор города, жилой комплекс с многоэтажными домами. Эта зона характеризуется наличием большого количества древесных насаждений. Основной вид воздействия человека - строительство. Численность наземных позвоночных невысока в силу достаточно сильного антропогенного воздействия. Видовой состав включает 12 видов, причем отмечается доминирование отряда воробьинообразные.

. Территория частного сектора отличается тем, что здесь имеются дома деревенского типа, как правило, имеющие приусадебные участки, предназначенные для сельскохозяйственных целей. Характерно сохранение отдельных участков с рудеральной растительностью. Данной зоне присущи кустарниковые и древесные насаждения. Антропогенное воздействие снижено в виду небольшой плотности населения, но добавляется фактор тревоги от домашних животных. В отличие от зоны многоэтажной застройки территория частного сектора является зоной с наименьшей рекреационной напряженностью. Вместе с тем отмечается резкое увеличение влажности почв, связанное с поливом.

. Зона многоэтажной застройки характеризуется преобладанием жилых домов, магазинов и прочих строений. Условия для жизнедеятельности видов на данной территории удовлетворительны. Это выражается наличием здесь древесной растительности, разного рода свалок и надежных укрытий в виде чердаков и хозяйственных построек [15].

ІІ. Измененные биотопы. Сюда вошли кладбище, городской парк [15].

3. Парк, в котором проводились наблюдения, находится в центре города. Здесь произрастают такие деревья как береза и клен. Проложена асфальтированная дорожка. Парк удален от трассы и является тихим и уютным местом отдыха горожан, что немаловажно для обитания птиц.

. Кладбище расположено к северу от центра города. Здесь распространены такие древесные и кустарниковые породы как береза, клен, тополь, липа, рябина и др. Их общее число видов составляет примерно 12. Хорошо выражена ярусность. По нашим наблюдениям самым густонаселенным ярусом является средний, который представлен кустарниковыми породами и невысокими деревьями.

ІІІ. Слабоизмененные биотопы. Сюда был отнесен стадион - иппо -дром.

. Ипподром расположен между частным сектором и березовой рощи-

цей, медленно переходящей в сосновую посадку наложило, существенный отпечаток на видовое многообразие наземных позвоночных.

Главной особенностью данной территории является то, что березовая рощица произрастает на каменистой почве. В силу слабой антропогенной нагрузки здесь можно встретить виды, не встречающиеся на других исследуемых объектах, а также виды, избегающие районов с интенсивной антропогенной нагрузкой. Максимальное число видов - 30.

.4 Изложение и анализ результатов исследования

В течение периода исследования в городе Мамадыш РТ было отмечено 36 видов наземных позвоночных, что составляет 9,5% от фауны наземных позвоночных РТ. Из них 3 вида млекопитающих, 31 вид птиц, что составляет соответственно 4 и 11% от видового многообразия животных РТ. Обнаружен также один вид пресмыкающихся и один вид земноводных (табл. 1)

Таблица 1

Наземные позвоночные исследованных зон г. Мамадыш, РТ и особенности их распределения

Примечание: + виды, встреченные единично; ++ виды, встреченные периодически; +++ постоянно встречаемые виды.

Все выявленные виды наземных позвоночных животных мы распределили по зонам, где:

место занимает стадион-ипподром. Это связано с близостью его к естественным условиям обитания и с расположением его в значительной отдаленности от центра города.

место - кладбище. Густонаселенность данного биотопа связана с наличием на его территории древесных и кустарниковых пород с различной яростностью.

место - частный сектор. Наличие фруктовых садов и зарослей с рудеральной растительностью способствуют достаточно высокой заселенности данной территории наземными позвоночными .

место - городской парк. Расположение поблизости от центра и достаточно высокая антропогенная нагрузка способствуют резкому сокращению количества видов по сравнению с прежними биотопами.

5 место - зона высотных зданий. На данной территории встречаются только виды, приспособленные к жизни по соседству с человеком и способные быстро адаптироваться к антропогенной среде.

3.5 Биологическое разнообразие наземных позвоночных эколого-функциональных зон г. Мамадыш

. Индекс разнообразия Маргалефа.

Полученные результаты мы рассчитали по индексу Маргалефа. От сюда следует, что самым густонаселенным биотопом является стадион-ипподром (37%) , на втором месте располагается кладбище (29%), на третьем - частный сектор (17%), на четвертом - городской парк (9%) и самым малочисленным по количеству видов является зона высотных зданий (8%). (Рис. 1)

Рис. 1. Процентное соотношение видового многообразия биотипов (индекс Маргалефа)

. Индекс Жаккара

По индексу Жаккара самым богатым биотопом является стадион- ипподром (26%), менее густонаселенными территориями является кладбище (22%), частный сектор (21%), городской парк (17%), зона высотных зданий (14%). (Рис.2)

Рис. 2. Процентное соотношение видового многообразия биотипов (индекс Жаккара).

5.      Индекс доминирования Бергера-Паркера

Из данного индекса следует, что самыми часто встречаемыми видами являются воробей полевой, воробей домовый, галка, трясогузка белая, стриж черный и голубь сизый (Рис.3. ).

Рис.3. Доминантность видов

Таблица 2

Биологическое разнообразие наземных позвоночных экологических зон г. Мамадыш (по результатам исследования июнь-август 2010)

На основании данных полученных при вычислении индексов Маргалефа и Жаккара можно с уверенностью отметить то, что самым многообразным по видам биотопом является стадион-ипподром, а самым бедным - зона высотных зданий (Табл.2.).

В ходе исследования мы обнаружили, что ядром наземных позвоночных исследуемого района стали птицы. Из них доминирующим является отряд воробьинообразные, который представлен 24 видами. Наиболее малочисленные отряды голубеобразные и стрижеобразные по 1 представителю каждый (Рис. 4.).

Рис. 4. Доминированность отрядов птиц

Таблица 3

Анализ фауны наземных позвоночных по степени синантропии

Рис. 5. Соотношении видов по синантропии

Территория г. Мамадыш в большей степени представлена гемисинантропными видами (22 вида) наземных позвоночных. По нашему мнению, это является следствием того, что на территории данного урбаценоза встречаются участки с естественными условиями обитания (кладбище, стадион -ипподром). Кроме того, Мамадыш не является городом с высокой промышленной нагрузкой и его экологическое состояние оценивается как удовлетворительное (Рис. 5.).

Заключение и выводы

В ходе исследования территория г. Мамадыш была разделена на 5 функциональных зон: частный сектор, городской парк, стадион-ипподром, зона высотных зданий и кладбище. Результаты исследования фауны наземных позвоночных города позволяют сделать следующие выводы:

На территории г. Мамадыш РТ в летний период 2010 г. было 36 видов наземных позвоночных, из них 31 вид птиц, относящийся к 12 семействам и к 5 отрядам, 3 вида млекопитающих (2 отряда и 3 семейства), 1 вид земноводных и 1 вид пресмыкающихся. Это составляет 9,5% от фауны наземных позвоночных РТ.

1.      Анализ биологического разнообразия наземных позвоночных территорий города показал, что:

- наиболее богатым по количеству встречаемых видов наземных позвоночных оказался стадион-ипподром, где зафиксировано максимальное число видов - 30 (индексы Маргалефа и Жаккара).

- зону высотных зданий заселяют исключительно синантропные оседлые виды. Здесь полностью отсутствуют виды естественных местообитаний.

- улицы города в основном заселяют исключительно синантропные оседлые виды и почти полностью отсутствуют виды естественных местообитаний. Синантропные виды отличаются высоким обилием. При небольшом количестве видов (6) их численность достаточно высокая. (индекс Бергера- Паркера)

2.      По степени синантропии наиболее богатой группой стали гемисинантропные виды (15 видов).

Ядром фауны наземных позвоночных являются птицы. Преобладающий отряд птиц - воробьинообразные. Наиболее многочисленный вид отряда воробьинообразные - воробей полевой. Доминантными видами в городе являются воробей домовый, галка и голубь сизый.

Из общего числа видов, встретившихся в ходе исследования, 1 вид (кожан двухцветный) является исчезающим и занесен в Красную Книгу РТ.

В ходе исследования территории была выявлена четкая зависимость видового состава птиц от характера озеленения городских улиц: видовое разнообразие орнитофауны прямо пропорционально степени озеленения городской застройки. На улицах с современной застройкой гнездятся исключительно виды скальные (стриж, галка, сизый голубь) и домовой воробей. Здесь полностью отсутствуют виды, связанные с древесно-кустарниковой растительностью.

Литература

1.       Вершинин В.Л. Биота урбанизированных территорий. - Екатеринбург, 2007.

2.       Гаизов Р.Ш., Хасанов Ш. Мамадыш - судьба моя. Историко-краеведческая летопись. Изд-во Ижевская республиканская типография, 2005.

3.       Гаранин В.И., Егоров И.Я., Рябова Г.А. Животный мир Восточного Закамья (позвоночные). - Альметьевск, 2000.

4.      География Республики Татарстан: Учеб. пособие для 8-9 кл. сред. общеобразоват. шк. / А.С. Тайсин. - 3-е изд., перераб. и доп. - Казань: Магариф, 2009.

.        Попов В.А., Лукин А.В. Животный мир Татарии. - Казань.: 1988.

.        Ридерз Дайджест Иллюстрированный атлас России. - М., 2005.

.        Сушилова И.И., Мухутдинов И.И. Наземные позвоночные урбанизированных территорий (на примере г. Мамадыш РТ). Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным местам обитания. ІІІ Международная научно-практическая конференция. - Челябинск, 2010.

.        Федоткина Н.В. Трансформация и синантропизация суходольных лугов Алтая // Автореферат канд. диссертации. - Новосибирск, 1989.

.        Боголюбов А.С. Изучение численности птиц различными методами. - Экосистема, 2002. - / Режим доступа: #"520316.files/image009.gif">

Приложение 2

Сезонные особенности климата г. Мамадыш и Мамадышского района

(по данным Р.Ш. Газизова)

Приложение 3

Инвентаризационный список видов

КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ (Amphibia)

Отряд Бесхвостые (Anura)

Семейство Лягушки (Banidae)

. Лягушка остромордая (Rana arvalis Nilss)

КЛАСС ПРЕСМЫКАЮЩИЕ (Reptilia)

Отряд Чешуйчатые (Squamata)

Подотряд ящерицы (Sauria)

Семейство Настоящие ящерицы (Lacertidae)

. Ящерица прыткая (Lacerta agilis L)

КЛАСС ПТИЦЫ (Aves)

Отряд Соколообразные (Falconiformes)

Семейство ястребиные (Accipitridae)

1.      Коршун черный (Milvus migrans B.)

2.      Тетеревятник (Accipiter gentilis L.)

Отряд Голубеобразные (Columbiformes)

Семейство голубиные (Columbidae)

. Голубь сизый (Columba livia G.)

Отряд Стрижеобразные (Apodiformes)

Семейство Стрижиные (Apodidae)

3.  Стриж черный (Apus apus L.)

Отряд Дятлообразные (Piciformes)

Семейство Дятловые (Picidae)

4.  Дятел пестрый (Dendrocopos major L.)

5.      Дятел малый (Dendrocopos minor L.)

Отряд Воробьинообразные (Passeriformes)

Семейство Ласточковые (Hirundinidae)

6.  Ласточка деревенская (Hirundo rustica L.)

Семейство трясогузковые (Motacillidae)

7.  Трясогузка желтая (Motacilla flava L.)

8.      Трясогузка желтоголовая (Motacilla citreola)

.        Трясогузка белая (Motacilla alba L.)

Семейство Врановые (Corvidae)

10.    Сорока (Pica pica L.)

11.    Галка Галка (Corvus monedula L.)

.        Грач (Corvus monedula L.)

.        Ворона серая (Corvus cornix L.)

.        Ворон черный (Corvus corax L.)

Семейство Славковые (Sylviidae)

15.    Славка садовая (Sylvia borin B.)

16.    Славка серая (Sylvia communis L.)

.        Пеночка-весничка (Phylloscopus trochilus L.)

.        Пеночка-теньковка (Phylloscopus collybita V.)

Семейство Дроздовые (Turdidae)

19.    Горихвостка обыкновенная (Phoenicurus phoenicurus L.)

20.    Соловой обыкновенный (Luscinia luscinia L.)

.        Варакушка (Luscinia svecica L.)

.        Рябинник (Turdus pilaris L.)

Семейство Синицевые (Paridae)

23.    Синица большая (Parus major L.)

Семейство Воробьиные (Passeridae)

24.    Воробей домовый (Passer domesticus L.)

25.    Воробей полевой (Passer montanus L.)

Семейство Вьюрковые (Fringillidae)

26.    Зяблик (Fringilla coelebs L.)

27.    Зеленушка (Chloris chloris L.)

.        Щегол (Carduelis carduelis L.)

.        Чечевица обыкновенная (Caprodacus erythrinus P.)

.        Снегирь обыкновенный (Pyrrhula pyrrhula L.)

КЛАСС МЛЕКОПИТАЮЩИЕ (Mammalia)

Отряд Рукокрылые (Chiroptera)

Семейство Гладконосые летучие мыши (Vespertilionidae)

. Кожан двухцветный (Vespertilio murinus L.)

Отряд Грызуны (Rodentia)

Семейство Мышиные (Muridae)

1. Мышь домовая (Mus musculus L.)

Семейство Хомяковые (Cricetidae)

. Полевка обыкновенная (Microtus arvalis Р.)

Приложение 4

Фотоматериалы к курсовой работе на диске