Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Принципы реакклиматизации крупных копытных 7
1.1. История восстановления вида Bison bonasus L 7
1.2. Биологические особенности зубров в естественных экосистемах 10
1.2.1. Местообитания вида 10
1.2.2. Питание зубров 13
1.2.3. Биология размножения 16
1.2.4. Поведение зубров 18
1.3. Общие требования к реакклиматизации копытных в пределах исторического ареала вида 21
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследований 29
2.1. Национальный парк «Орловское Полесье» 29
2.2. Междуречье Рессеты и Вытебети 40
2.3. Заповедник «Калужские Засеки» 42
Глава 3. Материал и методы исследования 44
Глава 4. Этапы формирования популяции зубров в национальном парке «Орловское Полесье» 51
4.1. Подготовительный период 51
4.2. Передержка в вольере 53
4.3. Выпуск и вольное содержание 55
Глава 5. Экология зубров в условиях преобразованных ландшафтов 62
5.1. Особенности освоения зубрами новых местообитаний 62
5.2. Использование ландшафтного метода при оценке миграционных путей 65
5.3. Взаимодействие зубров с лесными экосистемами 70
5.4. Взаимодействие зубров с традиционным землепользованием на территории национального парка 74
Глава 6. Оценка успешности произведенной реинтродукции зубров в преобразованных ландшафтах Центральной России 83
6.1. Выбор стратегии обитания зубрами и вспомогательные биотехнические мероприятия 83
6.2. Критерии оценки успешности реинтродукции зубров 93
6.3. Влияние выполнения работ на стадии планирования на результаты реинтродукции и роль ООПТ 109
Выводы 115
Литература 117
Приложения 132
- История восстановления вида Bison bonasus L
- Национальный парк «Орловское Полесье»
- Материал и методы исследования
Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы признано, что сохранение и восстановление биологического видового разнообразия - одна из важнейших глобальных проблем. Каждый вид обладает уникальным генофондом, сложившимся в результате естественного отбора в процессе его эволюции, а также занимает особое место в экосистемных связях, которые часто нарушаются с его исчезновением. Кроме того, все виды имеют потенциальную экономическую ценность, поскольку невозможно представить, какие виды могут стать со временем незаменимыми в деятельности человека. Крупное стадное животное, европейский зубр в историческое время являлся видом-эдификатором хвойно-широколиственных и широколиственных лесов (Смирнова и др., 2000; 2004), определяющим существование светолюбивой флоры и фауны лесного пояса Восточной Европы.
Цель и задачи исследования. Основная цель заключалась в выяснении успешности реинтродукции европейского зубра в регионе, адаптации животных к природным условиям и существующему природопользованию, определению основных экологических показателей микропопуляции, а также в разработке принципов управления создаваемой самоподдерживающейся популяции зубра в антропогенно преобразованном ландшафте Центральной России.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
проанализировать ход реинтродукции зубра с 1996 года;
сопоставить полученные данные с литературными и определить
ход формирования популяции;
изучить взаимоотношения в системах «зубр-экосистемы» и
«зубр-человек»;
применить ГИС-технологии и картографический анализ к пространственной оценке сложившейся стратегии выбора местообитаний зубровых стад.
Научная новизна работы. На оригинальном фактическом материале выявлены основные закономерности формирования новой популяции европейского зубра в Орловско-Брянско-Калужском регионе. Данные сопоставлены с известными материалами по вольным популяциям Польши, Белоруссии и Кавказа для определения параметров успешности реинтродукции вида.
Определены пространственные характеристики микропопуляции. Показаны возможные конфликты с современным традиционным природопользованием и пути их разрешения. Показана степень влияния зубра на лесные экосистемы.
Применены картографические методы оценки адаптации животных к новым условиям обитания. Предложены новые подходы к управлению зубровым стадом в начале реакклиматизации с помощью биотехнических методов.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования дают методы для дальнейшего планирования работ по реакклиматизации крупных копытных, а также для создания новых самостоятельных популяций и группировок зубров в России.
На защиту выносятся:
Возможность использование ГИС-методов в оценке миграционных путей животных.
Популяционные характеристики зубровых групп.
Результаты вселения европейского зубра в Орловско-Калужско-Брянском регионе.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на российско-украинском совещании «Перспективы развития экологической сети и создания трансграничных охраняемых территорий в бассейне Десны»
(Брянск, 1999), X Региональной научной конференции «Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего Поочья» (Калуга, 2003), международной конференции «Проблемы сохранения и восстановления зубра» (Дан-ки, 2004), научно-практическом семинаре «Экологическая безопасность региона: опыт, проблемы, пути решения» (Орел, 2004), международной конференции «European Bison Conservation» (Беловежье, ПНР, 2004) и др.
Личный вклад. В работе приведены результаты самостоятельных исследований экологии европейского зубра, проведенных в 1996-1999 гг. и 2004-2005 гг. в национальном парке «Орловское Полесье», в 1999-2000 гг. в заповеднике «Брянский лес», а также обработки первичных материалов и соответствующих рукописных отчетов по «Орловскому Полесью» за десятилетний период реинтродукции вида.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, содержит введение, 6 глав, выводы, 20 таблиц, 32 рисунка. Список использованной литературы включает 145 источников, в том числе 42 на иностранных языках. В Приложениях содержится иллюстративный и картографический материалы.
История восстановления вида Bison bonasus L
Более восьмидесяти лет назад встала задача спасения от вымирания европейского зубра (Bison bonasus Linnaeues, 1758); подтип Позвоночные (Verebrata): класс Млекопитающие (Mammalia): подкласс Настоящие звери (The-ria): инфракласс Высшие звери (Eutheria): отряд Парнокопытные (Artiodactyia): подотряд Жвачные (Ruminantia): семейство Полорогие (Bovi-dae): подсемейство быки (Bovinae): род бизоны (Bison Н. Smith, 1827): вид европейский зубр (Bison bonasus bonasus L.) (рис. 1). В настоящее время разработаны планы сохранения зубра (Puzek et al., 2002).
Численность представителей этого вида после Первой мировой войны была на критическом уровне - в 1926 году во всем мире сохранились лишь 52 зубра, причем все они происходили от 12 животных-основателей (5 быков и 7 коров), содержавшихся в европейских зоопарках (Slatis, 1960). На начало 21 века мировое стадо зубров насчитывало около 3000 животных, из которых 1839 обитало в вольных популяциях (ЕВРВ, 2002). В целом данный вид относится к категории находящийся в состоянии угрозы "EN" ("endangered"), по критериям С (сокращение численности и разобщение популяций) и Е (быстрое снижение общей численности вида) (IUCN Red List, 2000). На территории России зубр отнесен к категории 1 - Находящиеся под угрозой исчезновения Красной книги Российской Федерации (Красная книга РФ, 2001; Красная книга Брянской области, 2004). По данным всероссийской переписи чистокровных зубров в 2003 году в стране было около 350 особей, из которых основная часть обитала в вольных или полувольных условиях (Перерва, 2004). При этом, анализ родословных показывает, что сейчас достигают половой зрелости только 50% родившихся зубрят (Сипко, 2004). Все это характеризует тот факт, что до заявлений о спасении зубра еще далеко.
Накопление опыта по сохранению редких видов животных позволило сформулировать правило 50/500, которое гласит, что для кратковременного гарантированного переживания популяции и сохранения её генетического полиморфизма, необходимо иметь эффективную численность в 50 особей, а для долговременного - в 500 особей (Сулей, 1989). Эффективная численность определяется числом здоровых, половозрелых животных, их половым соотношением и обычно составляет 1/3 - 1/4 от общей численности популяции (Шаффер, 1989). Из этого следует, что результатом успешного сохранения зубра можно считать наличие единой популяции с численностью 1500-2000 особей.
В этой ситуации в 1997 году была создана и утверждена губернаторами трех областей (Орловской, Калужской и Брянской) межрегиональная Программа сохранения российского зубра, а в 1998 году - Рабочая группа по зубрам и бизонам при Госкомэкологии России, разработавшая «Стратегию сохранения зубра в России».
Разведение в неволе и последующая реинтродукция в природу - метод сохранения и восстановления численности рассматриваемого вида, вполне оправдавший себя в предыдущие годы (Флинт, 2002; Переладова, 2005; Gogan&Cochrane, 1994). В то же время зубр не спасен от угрозы вымирания, поскольку не создано ни одной действительно крупной самодостаточной популяции, несущей в достаточно полном объеме генетический материал животных-основателей, что обеспечивало бы возможности выживания вида в исторической перспективе (Сипко, 2004; Белоусова, 1999). Крупнейшая европейская вольная популяция чистокровных зубров в Беловежской Пуще (польской и белорусской частях), также не является гарантом сохранения вида по причине ограниченности территории, низкого генетического разнообразия и низкой устойчивости животных к активизации условно-патогенной флоры организма (в последние 20 лет у значительной части самцов отмечают баланопостит) (Hartl&Puzek, 1994; Сипко, Раутиан, 1997; Згяулб 1991).
Таким образом, сохранение зубра как вида зависит сегодня от возможности создания крупных (500-1000 и более голов) вольно живущих популяций, несущих максимум сохранившегося генетического разнообразия (Сипко и др., 1999). Однако естественные экосистемы в пределах исторического ареала зубра разрушены или же интенсивно используются человеком. Подобрать значительные по площади территории, пригодные для обитания зубра, в пределах его исторического ареала возможно только в России. Перспективными районами для восстановления зубра как дикого вида, согласно проведенным исследованиям (Флинт и др., 2002), являются Брянская, Смоленская, Калужская, Орловская, Вологодская и другие области.
Национальный парк «Орловское Полесье»
Географические координаты национального парка: 53 град. 07 мин - 3 град. 32 мин. С.Ш. 35 град. 06 мин. - 35 град. 42 мин. В.Д.
Национальный парк «Орловское Полесье» расположен в северо-западной части Орловской области на территории Знаменского и Хотынецкого административных районов. Парк был организован 9 января 1994 г. на основании постановления Правительства Российской Федерации № 6. Общая площадь - 77 745 га, площадь охранной зоны - 27 480 га. Территория парка вытянута вдоль границы с Брянской и Калужской областями с юго-запада на северо-восток примерно на 50 км, общая площадь (с охранной зоной) - около 953 км2.
Национальный парк «Орловское Полесье» расположен на границе Среднерусской возвышенности и Придеснянской равнины. Его территория представляет собой приподнятую всхолмленную равнину, на севере и востоке пересеченную оврагами и балками, с абсолютными высотами 220-250 м над уровнем моря.
Левобережье р. Вытебеть приурочено к восточным краевым частям плоской слабоволнистой, иногда дюнно-бугристой Придеснянской равнины, сложенной водноледниковыми песками и супесями на суглинках или мезозойских терригенных отложениях, реже - на известняках верхнего девона. Здесь активно шли процессы заболачивания и перевевания песков, а большая часть территории облесена. Почвы, как правило, дерново-подзолистые, реже -серые лесные и болотные.
Правобережье Вытебети относится к западной краевой части Среднерусской возвышенности. Здесь расчленение рельефа выражено более заметно (особенно в северной части парка), процессы заболачивания менее интенсивны, а почвообразующими породами служат покровные суглинки. Почвы, как правило, относятся к типам серых лесных, а сама территория сильно изменена сельскохозяйственным использованием.
Наибольшее влияние на облик территории парка оказало Днепровское оледенение. В четвертичный период по долине Вытебети происходил сток талых ледниковых вод на юго-запад в бассейн Десны, то есть в направлении, противоположном современному течению реки.
Климат умеренно-континентальный, характеризующийся умеренно-холодной зимой, теплым летом и достаточным увлажнением (около 570-580 мм осадков в год, более половины которых приходится на теплое время года). Средняя температура января - около -9,5С, июля - около +18,2С. Абсолютный минимум —40С, максимум +37С. Устойчивый снежный покров держится с конца ноября до начала апреля, высота его - до 30 см.
Почти вся речная сеть парка относится к бассейну Оки (кроме очень небольшого участка на крайнем юго-западе, относящегося к бассейну Днепра). Общая протяженность рек и ручьев на территории национального парка — 356 км; густота речной сети - 0,4 км/км . Главной рекой парка является Вытебеть - правый приток Жиздры, впадающей в Оку. Слева в Вытебеть впадают речки Радовища, Шкава, Лисица, Еленка, справа - Мощенка, Ракит-ня, Песочная и Голынь.
Пойма Вытебети, как и днища ее притоков, в связи с неглубоким залеганием водоупорных глин юрского и мелового возраста сильно заболочены. Здесь произрастает гигрофильная растительность, под которой образуются полуболотные и болотные почвы.
На территории парка имеется 82 искусственных водоема. Общая площадь водоемов в «Орловском Полесье» превышает 225 га.
В послевоенные годы до образования национального парка на этой территории проводились интенсивные сплошные лесосечные рубки, что хорошо заметно даже при беглом взгляде на лесотаксационные карты. Большая степень нарушенности растительного покрова парка за время, предшествовавшее его основанию, следует хотя бы из того, что 58% его территории приходится на земли, включенные в состав парка без изъятия (максимальный показатель среди этой категории ООПТ в стране) (Степаницкий, 2001).
Национальный парк расположен на территории лесной зоны (подзоны смешанных лесов), Вытебетского физико-географического района (Тимошенко, 1999). По ботанико-географическому районированию парк относится к Среднерусской подпровинции Восточноевропейской провинции Европейской широколиственной зоны.
Леса «Орловского Полесья» представляют собой самый крупный лесной массив области. Здесь преобладают смешанные леса, в состав которых в различных сочетаниях входят сосна обыкновенная, ель обыкновенная, дуб обыкновенный, березы белая и поникшая, осина, липа сердцелистная, клен платанолистный, реже — ясень обыкновенный и ольха клейкая. В зависимости от преобладания тех или иных древесных пород в состав лесных ценозов входят представители бореального, неморального и лесостепного элементов флоры (Радыгина и др., 2003).
Среди хвойных лесов наиболее распространены сосновые, реже встречаются елово-сосновые и еловые леса. В пониженных элементах рельефа с близким залеганием грунтовых вод встречаются сосняки сфагновые. Часто сосну здесь сопровождает береза белая. В моховом покрове доминируют различные виды сфагнума, среди которых преобладают Sphagnum apiculatum и Sph. girgensonii. Для таких лесов характерны такие кустарники и кустарнички, как голубика, багульник болотный, черника, брусника, клюква. Интересными являются клюквенные заболоченные сосновые леса, которые берут начало от бывшей д. Верховье Хотынецкого района и тянутся полосой по левобережью р. Вытебеть в Знаменском районе. На территории НП эти леса находятся на юго-восточной границе сплошного распространения.
Материал и методы исследования
Исследования проводились в 1996-2005 гг. на территории национального парка «Орловское Полесье», Хвастовичского района Калужской области и Карачевского района Брянской области, а также в 1999-2000 гг. в государственном биосферном природном заповеднике «Брянский лес».
Объектом исследования были 4 группы зубров, обитающие (обитавшие) на указанной выше территории.
Поскольку пространственный анализ перемещений зубров и определение индивидуальных участков животных производится в настоящее время на основе слежения за особями, помеченными радиоошейниками (Krasinski et al.,2000), а в создаваемой популяции таких технических средств нет, то основным методом получения первичной информации является прямое наблюдение за животными в полевых условиях. Исследования проводились во все сезоны года. В качестве модельной подкормочной площадки, где наблюдалась зимняя временная агрегация, была выбрана крупнейшая площадка в 32 кв. Михайловского лесничества национального парка «Орловское Полесье».
Периодичность сбора информации - два раза в неделю на всем протяжении работ, когда производится объезд участка обитания группы животных на лошади или мотоцикле. Кроме этого, значительная часть материала была собрана на зимних подкормочных площадках, когда имеется хорошая возможность прямого наблюдения зубров.
Материал для анализа собирался по следующей схеме - биотоп, количество зубров в группе и их половозрастная характеристика, особенности поведения и состояния, преобладающий корм (по скусам и повреждениям растительности), а также местонахождение каждой группы или животного (квартал, урочище, впоследствии - определение абсолютных координат). Виды потребляемых кормов изучали на местах пастьбы и отдыха стада, а также вдоль зубровых троп. Каждую встречу группы или одиночного зубра фиксировали как отдельное «наблюдение». Вся информация заносилась на карточки наблюдений или в дневник.
В летний период, когда поведение зубров (особенно Алехинской группы) отличается явным избеганием человека, и проследить маршрут группы прямым наблюдением невозможно, информация собиралась по следам и направлениям перемещений животных. Таким образом, производили как визуальное наблюдение, так и тропление зубров. На основании этих данных были определены маршруты передвижения и территория обитания зубров.
Присутствие наблюдателя, как правило, не оказывало влияние на поведение и активность зубровых групп. В случае, когда животные выказывали реакцию испуга, наблюдение прекращалось. Таким образом, дистанция прямых наблюдений составила от 2 м в зимний период до 150-200 м в летний.
Кроме того, были использованы документы по завозу зубров в национальный парк «Орловское Полесье» и созданию вольноживущей популяции из архива научного отдела национального парка.
Всего было обработано более 1500 дневниковых записей.
Расположение вспомогательных биотехнических сооружений, основных стаций обитания зубров и мест их гибели фиксировалось с помощью GPS-приемника Garmin Ill-Plus и последующим нанесением точек на картографическую основу.
Перспективы изучения и картографирования биологического разнообразия тесно связаны с использованием геоинформационных и телекоммуникационных технологий и материалов космического зондирования (Опыт и перспективы..., 2001).
Возможности и преимущества ГИС (геоинформационных систем) перед традиционными методами картографирования достаточно широко освещены в современной литературе (Пригоряну и др., 2003; Пригоряну, 2004) (рис. 7).
