Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Биологические и экологические особенности речного бобра {Castorfiber L) 6
1.2. Эколого-биохимическое тестирование речных бобров {Castorfiber L) 33
1.3. Значение речного {Castor fiber L) бобра в изменении окружающей среды его обитания 39
Глава 2. Физико-географическая и экологическая характеристика района исследования 42
Глава 3. Материал, методика и методы исследований 50
Глава 4. Современное состояние популяции речного бобра в Костромском Заволжье 54
4.1. Динамика численности речного бобра {Castor fiber L) в Костромской области последние 50 лет 54
4.2. Характеристика бобровых угодий и следы жизнедеятельности... 62
4.3. Этологические особенности речных бобров {Castor fiber L) в различных биотопах 77
4.4. Кормовая база бобров в различных угодьях 81
4.5. Биологические показатели бобров 88
4.5.1. Живая масса, экстерьерные и интерьерные особенности 88
4.5.2. Меховые показатели шкур бобров 94
4.5.3. Гематологические и биохимические показатели 101
4.5.4. Показатели естественной резистентности 109
Глава 5. Обсуждение результатов исследований 113
Выводы 119
Библиографический указатель используемой литературы 121
Приложения
- Биологические и экологические особенности речного бобра {Castorfiber L)
- Физико-географическая и экологическая характеристика района исследования
- Материал, методика и методы исследований
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время в России существует большое количество восстановленных популяций речного бобра, численность которого в последние годы увеличивается. Как известно, деятельность бобра влияет на водные и околоводные экосистемы. Особенно сильно бобры влияют на экосистемы малых и средних рек, которые являются основными водотоками в северных и северо-восточных районах Центральной России. В связи с этим исследования последствий реакклиматизации в последнее время становятся наиболее актуальными. Как известно восстановление бобра в северных районах производилось бобрами из южных популяций (Воронежская, Брянская, Белорусская). Примером такой реакклиматизации является и Костромская область, где искусственное расселение началось в середине прошлого века. Однако исследований результатов этого расселения здесь не проводилось.
В результате деятельности речного бобра, в процессе реинтродукции его в Костромском Заволжье в 50 годы прошлого века, изменились гидрологические и гидробиологические условия многих рек области. Малые реки в результате деятельности бобров, а в частности при строительстве плотин, в местах поселений бобров превратились в широкие водоёмы, тем самым, с одной стороны, улучшили условия для обитания других полуводных и водных животных (выдры, норки, ондатры, водоплавающей птицы). С другой стороны, наблюдаются изменения в структуре прибрежных фитоценозов, связанные с уменьшением числа растений, охотно поедаемых бобрами. По берегам водоёмов остаётся всё меньше осин, берёз и ив. Вокруг них получают всё большее развитие растения, хуже используемые бобрами: ель, сосна, дуб, вяз. Кроме того, там, где животные устраивают плотины, образуются пруды, и все наземные растения, произраставшие на затопленной площади, погибают (Соловьёв, 1995). В то же время бобровые запруды способны причинять вред человеческим постройкам. Известны случаи, когда устроенные бобрами разливы затапливали и размывали
улицы и железнодорожное полотно и даже служили причиной крушений (Броздняков, 1998; Давлетов, 2005).
Слабая изученность региональных эколого-физиологических и иных особенностей создаёт определённые трудности в деле рационального использования накопленных запасов ценного промыслового вида.
Исследуемые нами реки, на которых обитают речные бобры, за последние десятилетия претерпевают серьёзные гидрологические и гидробиологические изменения. Все изученные нами водотоки относятся к бассейну Горьковского водохранилища, являющееся самым крупным реконструированным водоёмом в верхнем течении реки Волги.
Целью выполняемой нами работы является комплексное изучение экологических, биологических, этологических особенностей речного бобра на современном этапе в экосистемах Костромского Заволжья.
В задачи исследования входит:
оценка численности популяции речного бобра в Костромской области
изучение бобровых угодий и их следов жизнедеятельности
изучение этологических особенностей бобра
оценка кормовой базы бобров в Костромском Заволжье
изучение экстерьерных и интерьерных особенностей бобра
изучение биохимических и гематологических параметров бобра
изучение показателей естественной резистентности речного бобра Научная новизна состоит в получении в ходе исследования данных,
позволяющих дополнить общую картину многолетней динамики речного бобра в водоёмах Костромской области. Впервые проведены физиологические исследования, связанные с сезонной и возрастной динамикой биохимии крови бобра, а также его естественной резистентности.
Практическое значение заключается в оценке состояния популяции речного бобра в Костромском Заволжье, а также в прогнозировании перспектив использования этого ценного пушного зверя в хозяйственных целях. Материалы по экологии, морфологии и биологии бобра могут быть
использованы при организации его рационального промысла в Костромской области и для оптимальной промысловой нагрузки в бассейнах отдельных рек. Кроме того, данные проведённых исследований могут быть использованы для проведения мониторинга за состоянием популяции речного бобра в будущем.
Апробация работы. Материалы исследования были представлены на одиннадцатой молодёжной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 19-20 апреля 2004), на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы в агропромышленном комплексе» (Кострома, 3 февраля 2006) и заседаниях кафедры зоологии Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова в 2003-2006 гг.
Положения, выносимые на защиту.
Анализ динамики численности речного бобра в условиях Костромского Заволжья за последние 50 лет
Типология бобровых поселений
Этологические особенности бобра в различных биотопах
Оценка кормовой базы в различных биотопах рек
Биологическая характеристика бобров различного возраста
Биохимические показатели речного бобра в различных типах угодий
7. Показатели естественной резистентности бобра в различных типах
угодий
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из глав: Введения; Литературного обзора; Физико-географической и экологической характеристики района исследования; Материала, методики и методов исследования; Результатов собственных исследований и их обсуждения; Выводов; Списка литературы и Приложения. Работа изложена на 136 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 23 таблицами и 5 рисунками. Библиографический указатель используемой литературы включает 169 наименования, из них 16 на иностранном языке.
Биологические и экологические особенности речного бобра {Castorfiber L)
Речной бобр (Castor fiber L) - один из самых крупных представителей грызунов. Общая длина европейского бобра от кончика носа до конца хвоста у взрослого животного достигает 126 - 128 см (Дьяков, 1975).
Бобр плотно и довольно пропорционально сложен. Весь его облик с хорошо обтекаемыми формами свидетельствует о глубокой адаптации к полуводному образу жизни. На суше движения бобра выглядят несколько медлительными и неуклюжими, зато в воде он чрезвычайно проворен и быстр.
Голова бобра вольковатой формы со слегка тупым передним концом и довольно плоским верхом. Длина её составляет 15 - 18 см (Дьяков, 1975). В её нижней передней части хорошо заметны большие парные резцы, особенно нижние; верхние резцы видны хуже. Эмаль передней части резцов окрашена в различные оттенки жёлто-оранжевого цвета. У молодых животных она в целом светлее, а у зверей старшего возраста темнее. Позади резцов имеются эпителиально-мышечные складки, образующие «внутренние губы», которые, плотно смыкаясь, позволяют бобру работать резцами под водой также хорошо, как и на суше.
По бокам средней области головы ближе к её лобному отделу находятся некрупные глаза с хорошо развитыми веками. Ещё далее кзади расположены округлые ушные раковины, длина которых у взрослых зверей обычно не больше 3 - 4 см (Дьяков, 1975).
Туловище бобра имеет веретеновидную форму, длиной 65 - 75 см. Её задняя часть расширена: только у корня хвоста оно резко суживается и уплощается в спинно-брюшном направлении, переходя в хвост.
Хвост бобра своеобразен. Это довольно массивный орган, напоминающий гребущую часть весла, лежащую в горизонтальной плоскости. В отличие от остальных частей тела, покрытых шерстью, хвост покрыт роговыми ромбовидными щитками (пластинами). Нормальная длина голой части хвоста у европейского бобра 25 - 32 см, при ширине 12 - 16 см. Вдоль средней линии хвоста тянется «киль», который выражен чётче у плохо упитанных зверей. Передние и задние конечности пятипалые. Они резко отличаются друг от друга. Передние - короткие, цепкие с не очень длинными пальцами, каждый из которых заканчивается когтем. Задние ноги значительно длиннее. Стопа и пальцы их удлинены. Между пальцами натянуты перепонки, доходящие почти до концов. Когти развиты хорошо. На втором пальце каждой из этих ног имеется особый чесальный коготь, который состоит из двух роговых пластинок, из которых верхняя неподвижна, тоньше и длиннее, а подвижная нижняя - немного корче и толще (Дьяков, 1975).
Голова, туловище и конечности бобра покрыты густым, как правило, однотонным мехом, состоящим из направляющих, остевых и пуховых волос. Окрас меха у восточноевропейских бобров бывает разным: от светло-бурых тонов до тёмно-бурых и чёрных. Общий цвет меха бобра определяется, в основном, окраской остевых волос, более изменчивых по цвету, чем подшерсток (подпушь) (Замахаева,1971). Вместе с тем, подшерсток также неоднороден: верхние концы составляющих его волос имеют почти всегда тот же цвет, что и ость, а нижние - различные оттенки пепельного цвета. У восточноевропейских бобров принято различать две цветовые морфы: бурую и чёрную. Среди бурых бобров различают ещё три более частные вариации: тёмно-бурую, бурую и светло- бурую (Лавров, 1956).
В среднем живая масса взрослого зверя составляет 18 кг (Колосов A.M., Лавров Н.П., Наумов СП., 1965; Дьяков Ю.В., 1975). Известны достоверные случаи отлова более тяжёлых (до 32 кг) бобров (Сафонов, 1966). Максимальная масса взрослых европейских бобров не превышает 33 - 35 кг (Чащин, 1970).
Нужно отметить, что живая масса бобров не постоянна и заметно изменяется на протяжении года. В естественных условиях для средней полосы Европейской части России максимальной живой массы бобры достигают во второй половине ноября - декабре. Без учёта веса беременных самок, минимальный вес у бобров бывает в феврале (Дьяков, 1975).
Физико-географическая и экологическая характеристика района исследования
На территории Костромской области протекает около 3000 больших и малых рек, речек и ручьев. Все они относятся к бассейну внутреннего стока. Большинство рек имеют длину до 20 км. А длина таких рек, как Кострома, Унжа, Ветлуга, Нея, Вохма, Нёмда больше 150 км. Средние высоты территории Кадыйского района (от 100 до 200 м) и рыхлые породы, слагающие поверхность, определяют не только характер течения, но и характер речных долин. Реки имеют широкие, плоские, неглубоко врезанные долины. Много воды теряют реки за счет просачивания через рыхлые грунты (О природноресурсном потенциале Костромской области).
На территории области доминируют два взаимно перпендикулярных направления водотоков. Первое - с северо-востока на юго-запад -соответствует осевой части Московской синеклизы. Второе направление - с северо-запада на юго-восток - наследует ориентировку направление прогибов в осадочном чехле, разделяющих блоковые поднятия и осложняющих структуру юго-восточного крыла Московской синеклизы. Этому направлению соответствует долина реки Нёмда, а также долины верховьев рек Ней, Шуи, Нелыии и др. Поперечный профиль подавляющего большинства речных долин - типично ящикообразный, обычно ассиметричный. Ширина долины по бровкам до 15-18 км, с днищем до 6-7 км. и глубиной вреза до 50-75 м. Склоны долин преимущественно пологие (5-7), с нечёткими бровками, но на подмываемых участках достигают крутизны 20-30. Долины малых рек имеют обычно корытообразный поперечный профиль, реже (при прорезании мощных аллювиально-флювиогляциальных песчаных толщ) - U-образный (Болысов,2001).
В речных долинах прослеживаются три уровня надпойменных террас среднеплейстоценового возраста и два основных уровня голоценовой поймы, осложнённых многочисленными формами мезорельефа - старицами, прирусловыми валами, гривами и т.п. Форма продольных профилей балок и лощин обычно слабоволнистая, пологовогнутая, береговых оврагов -выпуклая. Поперечный профиль балок и междуречных лощин -корытообразный или U-образный, у оврагов - V-образный, реже теснинообразный или U-образный (Болысов,2001). Почти все реки района входят в систему Волги и принадлежат бассейну Каспийского моря.
Умеренно-континентальный климат определяет режим и питание рек. Реки имеют смешанное питание. Основным источником питания рек являются снеговые воды (65%), на долю подземного и дождевого стока приходится соответственно 25% и 10%. Зимой, когда реки замерзают, единственным источником питания являются грунтовые воды. Во время продолжительных и снежных зим в бассейне Волги скапливается большое количество снега, поэтому талые воды — источник питания рек весной. Летом и осенью реки питаются дождевыми водами (Болысов,2001). Период ледостава продолжается с конца ноября до конца апреля. Толщина льда к середине-концу марта достигает наивысших значений и составляет для реки Нёмды 80 см. На малых реках мощность льда редко превышает 55 см.
Не всегда эти реки текут спокойно и тихо. В период самой низкой воды — в межень реки текут по руслу. В половодье, в период таяния снегов, они выходят из берегов и затопляют пойму. В этот период русло образует рукава, старицы. Образуются многочисленные меандры, река приобретает змеевидную форму. После спада воды возникают временные водоемы со свойственной им фауной. Летние и осенние паводки меньше, чем весенние. Во время паводка увеличивается скорость, вода становится мутной.
Температура воды зависит от источника питания. Реки, питающиеся родниками, имеют в летнее время температуру более низкую, чем температура воздуха. В зимнее время года у выходов родников даже во время самых больших морозов реки не сковываются ледовым покровом.
Кадыйский район расположен на юго-востоке Костромской области, южная граница проходит по р. Волге (Горьковское водохранилище), граничит на западе - с Островским районом, на севере - с Антроповским районом, на востоке - с Макарьевским районом, на юге с - Ивановской областью (Королёв, 1971; Энциклопед. словарь, 2000).
На территории Кадыйского района протекает река Нёмда, которая берёт своё начало в Антроповском районе, Костромской области. Впадает Нёмда в Нёмденский залив Горьковского водохранилища в районе города Юрьевец, Ивановской области (Приложение 1.). Длина реки составляет 156 километров, с площадью бассейна 2750 кв.км. Крупный левый приток - р. Шуя, длинной 170 км. и площадью бассейна 1700 кв.км. И река Нёмда, и река Шуя берут начало с Галичской возвышенности. Густота речной сети относительно невелика из-за сглаженного в целом рельефа. Правые притоки - р. Кусь, р. Никифора, р. Юг, р. Вотгать, р. Берёзовка, р. Кусца, р. Семчена. Левые притоки - р. Шуя, р. Волошма. Нёмда является судоходной рекой. Кроме того, необходимо отметить, что на правом берегу Нёмды в районе впадения в неё реки Кусца находится Кадыйская нефтебаза с общим объёмом нефтепродуктов около 200 тыс. тонн нефтепродуктов.
Материал, методика и методы исследований
Речной бобр является животным, ведущим скрытный ночной образ жизни. В связи с этим существуют определённые трудности в его изучении в природе.
Работа выполнена на кафедре зоологии Костромского государственного университета имени Н.А. Некрасова. В основу работы положены материалы, собранные в период 2003 - 2006 гг. Отлов бобров производился с помощью капканов №3-5. Всего нами было отловлено и изучено 73 бобра.
Нами было обследовано 13 крупных (Нёмда), средних (Кусца, Вотгать, Семчена, Талица, Желвата, Нодога) и малых (Волюшка, Лагочиха, Рапченка, Веремеевка, Дубовка, Бороушка) рек, общей протяжённостью 265 км (Приложение 1 - 8). Обнаружено 108 поселений, из них 75 жилые (69,4%).
Работы по учёту бобра можно разделить на две части: 1) учёт бобровых поселений и 2) учёт бобров в их жилищах - хатках и норах. Лучшее время для учёта - конец лета и начало осени. Семья бобров имеет постоянную жилую нору или хатку, в которой кроме пары взрослых живут молодые приплода текущего года (сеголетки) и приплод прошлого года.
При учёте бобровых поселений использовался статистический метод, достоинством которого является быстрое получение сведений о запасах бобра на больших площадях. Сущность его заключается в выявлении и подсчёте всех бобровых поселений. Каждое из них мы наносили на план учёта (метод картирования). Количество бобров в среднем на каждое поселение обычно вычисляется на основании средних норм (коэффициентов). Как уже говорилось, семья бобров обычно состоит из двух взрослых, нескольких молодых приплода текущего года и молодых приплода прошлого года, которые к двум годам жизни покидают родителей. Молодых бобров текущего года 3-4, чаще меньше, больше же число бобрят (5-6) бывает редко. При расчётах следует учитывать, что приплод дают не все, а всего 50-70% самок. Это снижает среднее количество бобров, обитающих в одном поселении. Ориентировочной нормой числа бобров, приходящихся на одно поселение, может быть принята цифра в 4-4,5, установленная на основании многих учёных работ в Воронежском и других заповедниках (Хлебович, 1938а; Поярков, 1953а; Григорьев, 1969; Дьяков, 1975). Умножая число учтённых поселений бобров на эту среднюю, мы получали численность бобров в этих поселениях.
Для анализа процесса динамики численности речного бобра в Костромской области использованы материалы Управления по охране, контролю и регулированию использования охотничьих животных с 1958 по 2006 годы. В этом же ведомстве были получены сведения о лицензионной добыче бобра в Костромской области.
Сразу после отлова всех животных взвешивали на технических весах с точностью до 100 граммов. Измерение морфометрических параметров проводили сантиметровой лентой с точность до 1мм. Длину тела определяли от мочки носа по спине до начала оголённой части хвоста. Длина хвоста измерялась от его основания до его конца.
Дифференциацию возрастных категорий осуществляли на основе анализа экстерьерных параметров речных бобров (Лавров, 1981). Промеры бобров производились по общепринятой методике Л.С. Лаврова (1953).
Для оценки биотопов нами использовался метод лесотаксации. При прохождении по речкам и ручьям и при обнаружении бобровых поселений через каждые 100 м. визуально производилось описание биотопов (породы деревьев и их процентное соотношение (Анучин,1990) и водотоков (глубина, ширина, скорость течения, извилистость русла).
Видовой состав растений, используемых бобрами в пищу, устанавливался нами на основании регистрации погрызов и поедей древесно-кустарниковых и травянистых растений. Для выявления особенностей питания бобра в различных типах угодий нами были заложены стационарные площадки площадью 0,01 га на всех водотоках, где посезонно регистрировались все бобровые погрызы древесно-кустарниковой и травянистой растительности (Тюрнин, 1974).
