Сравнительная экология лесных полевок (стр. 1 )

На правах рукописи

ТЕЛЕШЕВА Ирина Александровна

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ЛЕСНЫХ ПОЛЕВОК

(Craseomys rufocanus sund., 1846

и Myodes rutilus PALL., 1779)

НА ХРЕБТЕ ХАМАР-ДАБАН

03.02.08 - экология (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Улан-Удэ

2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет»

Научный руководитель:

Доржиев Цыдыпжап Заятуевич, доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и экологии ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет»

Официальные оппоненты:

АНАНИН Александр Афанасьевич, доктор биологических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Заповедное Подлеморье», заместитель директора по научной работе

РУДНЕВА Людмила Владимировна, кандидат биологических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской академии наук», лаборатория экологии и систематики животных, младший научный сотрудник

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетноу образовательное учреждение высшего профессионального образования «Восточно-Сибирская государственная академия образования»

Защита состоится “22 мая ” 2013 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.022.03 при ФГБОУ ВПО “Бурятский государственный университет” г. Улан-Үдэ, ул. Смолина, 24а, конференц-зал. Факс: (3012); e-mail: *****@***ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО “Бурятский государственный университет” ( г. Улан-Үдэ, ул. Смолина, 24а)

Автореферат разослан «19» апреля 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Красно-серая (Craseomys rufocanus Sundevall, 1846) и красная полевки (Myodes rutilus Pallas, 1779) являются доминирующими видами грызунов во многих лесных биотопах Прибайкалья. На всем протяжении ареалов они часто встречаются в одних и тех же условиях, хотя по предпочитаемым местообитаниям несколько отличаются. Устойчивая динамика численности и стабильное лидирующее положение этих зверьков в населении лесных мелких млекопитающих говорят о том, что они прекрасно приспособлены к условиям обитания.

Сведений по экологии этих зверьков не мало. Они в основном помещены в многочисленных статьях и сводках по фауне и населению млекопитающих разных регионов, в том числе районов Сибири (Кохановский, 1962; Реймерс, 1966; Попов, 1971; Очиров, Башанов, 1975; Равкин, Лукьянова, 1976; Швецов, 1977; Юдин, Галкина, Потапкина, 1979; Матурова, 1982; Швецов, Смирнов, Монахов, 1984; Ревин, 1089; и др.).

Однако же специальных работ, посвященных сравнительному изучению их экологии, практически нет, за исключением монографии (1983) по зимней экологии красно-серых и красных полевок Центральной Якутии. Между тем, сравнительный анализ экологии этих двух экологически близких видов полевок в разные периоды жизни позволило бы раскрыть особенности механизмов адаптации к условиям обитания и их сосуществования. Они более убедительно проявляются у краевых популяций, которые вынуждены обитать в более суровых условиях. Эти обстоятельства послужили нам поводом сравнительного изучения экологии этих двух полевок в условиях Прибайкалья (вблизи южных границ ареалов) на основе анализа имеющихся литературных источников и собственных материалов.

Цель работы: выявление сходств и различий в экологии красно-серой и красной полевок в условиях совместного обитания на примере хр. Хамар-Дабан (Южное Прибайкалье).

Основные задачи:

- показать роль красно-серой и красной полевок в населении мелких млекопитающих лесных биотопов;

- определить условия и механизмы совместного обитания этих двух экологически близких видов полевок;

- выявить особенности демографической структуры популяций, размножения и питания лесных полевок;

- установить зараженность лесных полевок эктопаразитами и определить их эпидемиологическое значение.

Основные положения, выносимые на защиту:

1.  Вблизи южных границ ареалов в условиях Южного Прибайкалья красно-серая и красная полевки не достигают большого обилия по сравнению с глубинными частями ареала. Тем не менее, широкая экологическая пластичность этих полевок позволяет им обитать в различных биотопах и занимать доминирующее положение в населении мелких млекопитающих во всех лесных местообитаниях региона.

2.  Красно-серая и красная полевки, имеющие обширную зону симпатрии и обитающие во многом сходных условиях, имеют немало общих черт в экологии, но по некоторым ключевым признакам они хорошо отличаются. Несмотря на полифагию, трофическая специализация красно-серой и красной полевок несколько отличается, о чем свидетельствует история формирования и развития их в разных условиях.

Научная новизна. Впервые проведен сравнительный анализ экологии красно-серой и красной полевок в условиях обитания их вблизи южных границ ареалов. Выявлено, что благодаря широкой экологической пластичности эти зверьки сумели освоить практически все типы лесных биотопов северного полушария. Красно-серая и красная полевки в лесных сообществах мелких млекопитающих занимают доминирующее положение, однако в Прибайкалье в отличие от популяций, расположенных в глубине видовых ареалов, они не достигают высокой численности, что, вероятно, обусловлено относительно худшими условиями обитания. Установлено, что стратегии экологических адаптаций этих видов близки, но есть некоторые отличия, связанные с историей их развития.

Практическое значение. Выявлена возможная эпизоотологическая роль лесных полевок в природном очаге туляремии в Прибайкалье. Некоторые материалы исследований используются в курсах зоологии позвоночных и экологии при подготовке бакалавров и магистров-биологов в Бурятском государственном университете.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях преподавателей и сотрудников Бурятского госуниверситета ( гг.), II Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Социально-экологические проблемы Байкальского региона (Улан-Удэ, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе одна статья в изданиях, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем диссертации. Дисссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включающего 158 источник, изложена на 132 страницах, иллюстрирована 34 таблицами и 26 рисунками

Глава 1. Районы исследований.

Материал и методика

1.1. Краткий очерк эколого-географических особенностей

хр. Хамар-Дабан

В разделе кратко даны физико-географические особенности Прибайкалья и условия обитания лесных мышевидных грызунов хр. Хамар-Дабан и Улан –Бургасы.

1.2. Материал и методика

Материал собран нами c 2007 по 2012 гг. на восточных отрогах хр. Хамар-Дабан. Отлов мелких млекопитающих проводили в различных точках – бассейн р. Большая Речка, Уточкина и Никитина пади. Стационарные исследования проведены в течение 6 лет в районе Уточкина падь. Здесь работали с апреля по октябрь с охватом всех биотопов в лесном поясе хребта. В эти же годы кратковременные выезды совершили на соседний хр. Улан-Бургасы, где работали в бассейнах рек Хаим, Кика, Турка и окр. оз. Котокель, а также ежегодно с 25.09 по 1 октября гг. проводили эпизоотологическое обследование 3 секторов национального парка «Заповедное Подлеморье».

Всего за 6 лет исследований отработано 28 700 лов./суток, добыто около 3 000 мелких млекопитающих, в том числе красно-серой полевки – 448 особей и красной полевки – 548 особей.

При отлове зверьков применяли ловушки Геро, которые расставлялись по общепринятой методике по 100 и 200 штук (Новиков, 1953). Все отловленные животные подвергались комплексному обследованию: снимали промеры, собирали эктопаразиты, делали вскрытие. Особое внимание уделяли объектам наших исследований - красно-серой и красной полевок. Характер биотопического распределения и пространственных взаимоотношений их определяли на основании учетных данных. Питание изучали путем анализа содержимого 996 желудков по стандартной методике (Новиков. 1953). Ход репродуктивного цикла определяли у самок по состоянию ширины рогов маток и наличию плацентарных пятен или эмбрионов, у самцов – по размерам семенников и семенных пузырьков (Ивантер, 1975). Возраст полевок устанавливали по методике (1927), а также по массе и линейным размерам, приведенным в работе (1977). Демографическая структура популяций определяли на основании количественных данных самок и самцов и разных возрастных групп полевок. С красно-серых и красных полевок собрано 4168 эктопаразитов, в том числе блох 837, клещей 2591 и вшей 740 экземпляров.

Статистические данные обработаны по общепринятой методике (1980), а также в программе Microsoft Office Excel, 2007.

ГЛАВА 2. Участие лесных полевок в населении мЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ ХР. ХАМАР-ДАБАН

2.1. Структура населения мышевидных грызунов

лесных биотопов

Структура населения мелких млекопитающих нами изучена на стационаре в районе Уточкина падь с апреля по октябрь в гг. Строгая высотная поясность лесных биотопов здесь нарушена из-за рельефа местности и санитарных вырубок, проведенных в разное время. В силу этого условия обитания даже в одном биотопе оказались неоднородными, в каждом из них хорошо выражено мозаичное распределение растительности нижнего яруса. Такое обстоятельство позволяло нам учитывать микробиотопическую дифференциацию мелких млекопитающих.

В районе стационара выделено нами 6 лесных биотопов, где отмечено всего 10 видов мелких млекопитающих двух отрядов насекомоядные (4 вида) и грызуны (6 видов) (табл. 1). В одном биотопе выявлено от 4 до 9 видов. Наибольшее число видов зарегистрировано в темнохвойных лесах, наименьшее число - в светлохвойных лесах.

Таблица 1

Видовой состав и соотношение численности мышевидных грызунов в лесных биотопах восточных отрогов хр. Хамар-Дабан за бесснежный период (район Уточкина падь, гг.)

Виды	Численность и доля участия видов в населении мелких млекопитающих (в числителе – абс. (ос./100 л. с.), знаменателе – доля, %
1*	2	3	4	5	6
Красно- серая полевка	3,08 40,9	1,85 53,8	1,27 42,6	1,54 52,2	2,8 38,3	1,06 48,8
Красная полевка	4,15 55,2	0,90 26,2	0,97 32,5	0,51 17,3	4,4 60,1	0,44 20,3
Полевка экономка	0,07 0,9	0,15 4,3	0,11 3,7	0 0	0 0	0,17 7,8
Азиатская лесная мышь	0,22 2,9	0,51 14,8	0,61 20,5	0,85 28,8	0,12 1,6	0,39 17,9
Лесная мышовка	0 0	0,03 0,9	0,02 0,7	0 0	0 0	0,11 5,1
Даурский хомячок	0 0	0 0	0 0	0,05 1,7	0 0	0 0
Всего	7,52 100	3.44 100	2,98 100	2,95 100	7,32 100	2,17 100

Обозначения: * лесные биотопы: 1 – сосново-елово-кедровый; 2 – лиственнично-елово-березовый; 3 – сосно-березовый; 4 – березово-сосновый; 5 – лиственничники мохово-брусничные и зеленомощные; 6 – березово-осиновый.

Обилие видов также было не одинаковым, что определялось разным требованием их к условиям биотопов.

Сосново-елово-кедровый лес располагался по склонам пади выше остальных лесных биотопов. Здесь отловлено 4 вида мышевидных грызунов (см. табл. 1). В данном биотопе явно доминировала красная полевка (более половины населения), субдоминантом выступала красно-серая полевка (более 40%). Доля участия остальных видов была незначительной.

Лиственнично-елово-березовый лес распространен в основном по долинам рек. Отмечено 5 видов мышевидных грызунов, среди них доминантом оказался красно-серая полевка более половины населения), затем идут красная полевка и азиатская лесная мышь.

Сосново-березовый лес с порослью молодняка хвойных пород (вырубки) произрастает по пологим склонам. Зарегистрировано 5 видов мышевидных грызунов. Доминировали красно-серая (более одной трети населения) и красная полевки (одна третья часть).

Березово - сосновый лес (сосняки) расположен по пологим склонам. Здесь исключительным доминантом была красно-серая полевка (более половины населения), которой принадлежала более половины населения мышевидных грызунов. Почти одну треть населения занимала азиатская лесная мышь. Красная полевка уступала красно-серой в два раза. По окраинам леса, прилегающим к открытым биотопам, отмечался даурский хомячок.

Лиственничники мохово-брусничные и зеленомошные (лиственничники) встречались по северным склонам пади. Здесь оба вида лесных полевок достигали относительно высокой численности. Красная полевка занимала более половины населения, а чуть больше одной трети.

Березово-осиновый лес (лиственные леса) выросли как вторичные леса после вырубки сосновых лесов. В нем отловили 5 видов мышевидных грызунов. Среди них доминировала красно-серая полевка. Красная полевка и азиатская лесная мышь выступали как субдоминанты.

2.2. Участие Craseomys rufocanus и Myodes rutilus

в населении мелких млекопитающих

Как видно из приведенных выше данных, оба вида полевок во всех лесных биотопах доминируют или входят в число субдоминантов в населении мышевидных грызунов. При этом красно-серая полевка выступает доминантом в более осветленных лесных биотопах, а красная – более закрытых. Численное превосходство красно-серой полевки отмечалось в биотопах с участием лиственных пород, красной полевки – хвойных пород.

В исследуемых лесных биотопах оба эти вида по численности не уступали другим мышевидным грызунам. Во многих лесных биотопах лесные полевки занимали более половины численности мышевидных грызунов, а вместе иногда - до 90%. Такая картина характерна практически по всей Сибири.

Глава 3. Сравнительный анализ экологии красно-серой и красной полевок

3.1. Полово-возрастная структура популяций

Красно-серая полевка. На восточных отрогах хр. Хамар-Дабан, по нашим данным за годы, в популяции красно-серой полевки в течение теплого периода года самцы неизменно преобладали количественно над самками (в 1,1-1,4 раза) (табл. 2). Особенно это хорошо было выражено среди перезимовавших полевок, где самцы доминировали над самками со второй половины лета почти в два раза, а в сентябре среди них не было самок, самцы встречались еще единично.

С конца мая появляются молодые зверьки, с этого момента начинается изменение возрастной структуры популяций, происходит увеличение молодых зверьков и соответственно уменьшается число взрослых особей. К июлю почти выравнивается соотношение перезимовавшихся особей и сеголеток. В августе доля первой группы резко снижается, и в сентябре встречаются только единичные старые самцы. С середины сентября-октября популяция полностью обновляется. Из этих зверьков популяция состоит до конца мая следующего года.

Таблица 2

Половая структура популяции красно-серой полевки хребта Хамар – Дабан, май-октябрь 2гг.

Месяц	добыто	Соотношение самцов и самок, %
общее	в том числе среди полевок
♂	♀	перезимовавшие	сеголетки
♂	♀	♂	♀
май	24	58,3	41,7	58,3	41,7	0	0
июнь	54	55,6	44,4	70,3	29,7	23,5	76,5
июль	82	57,3	42,7	61,9	38,1	55,7	44,3
август	100	55,0	45,0	66,7	33,3	57,1	42,9
сентябрь	97	58,8	41,2	100	0	57,9	42,1
октябрь	17	52,9	47,1	0	0	52,9	47,1

Красная полевка. В таблице 3 показано соотношение самцов и самок в популяциях красных полевок в хр. Хамар-Дабан. Как видно, во все месяцы теплого периода года самцы численно преобладают над самками, при чем доминирование относительно небольшое. Преобладание самцов в популяциях одинаково прослеживается как у перезимовавших, так и прибылых зверьков.