Введение к работе
Актуальность. Работа выполнена по общебиологической проблеме изучения биоразнообразия и организации сообществ в изменяемой человеком среде. Значение мелких млекопитающих, как организмов блока консументов в процессах биологического круговорота арктических экосистем, велико. Оно определяется воздействием этих животных на растительность, рельеф, почвообразовательные процессы, участием их в трофических цепях хищных зверей и птиц. Пульсирующий тип динамики численности, высокие показатели обилия и биомассы привносят специфический вклад в процессы трансформации и переноса энергии в экосистемах, в цикличность функционирования тундровой биоты в целом (Тихомиров, 1959; Батцли, 1974; Большаков, Данилов, 1979; Богатырев, 1976; Чернявский, Ткачев, 1982, и др.).
Феномены отравянивания восточноевропейских тундр сопровождают все многообразие форм хозяйственной деятельности и выявлены для всех типов антропогенно трансформированных и рекультивируемых ландшафтов (Андреев, 1954; Антропогенная динамика..., 1995).
Трансформация почвенного и растительного покрова привлекает внимание большого числа исследователей, изученность влияния антропогенных условий на мелких млекопитающих в зоне тундры остается весьма слабой. Среди работ данной тематики нет многолетних, выполненных с привлечением популяционных и синэ-кологических характеристик.
Цель и задачи исследования. Цель работы — изучить фауну, особенности населения и экологические характеристики мелких млекопитающих в условиях трансформированных и естественных ландшафтов восточноевропейских тундр. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:
-
Дать общую характеристику микротериофаупы восточноевропейских тундр.
-
Изучить видовой состав, разнообразие и численность мелких млекопитающих на обследоваїшьгх естественных (основных зональных и шпразональных) и трансформированных (сукцессионных травяных сообществах и агроценозах) территориях.
-
Проанализировать обилие и биотопическое распределение при различных уровнях численности в трансформированных и естественных ландшафтах. Оценить влияние феномена отравянивания тундр как совокупного антропогенного фактора на структурные показатели сообществ.
-
Изучить роль трофического фактора в формировании сообществ мелких млекопитающих трансформированных территорий.
Положения, выносимые на защиту:
Антропогенная трансформация коренных растительных сообществ тундры оказывает существенное воздействие яа мелких млеюпитающих, приводя к изменению видовой структуры фаунистических комплексов, а также экологических и популяционных характеристик населения.
Трофическую специализацию доминирующих арктических видов можно рассматривать в качестве одного из главнейших факторов в компенсаторных механизмах организации трансформированных сообществ экосистем тундрового биома.
Изменение зонального облика естественных ландшафтов тундры, их бореали-зация, залужение и упрощение структуры растительности трансформированных территорий негативно влияют на жизнеобеспеченноегь типичных эварктов — леммингов.
Приспособление полевки-экономки Microtus oeconomus Pall, и узкочерепной (стадной) полевки Microtus (Stenocranius) gregalis Pall., относящихся к группе полизональных зеленоядных видов, по отношению к сукцессионным биоценозам трансформированных ландшафтов, осуществляется за счет повышения экологической емкости среды — благоприятности трофических и топических факторов.
Научная новизна. Проведена инвентаризация микрстериофауны восточноевропейских тундр, представлены сведения о видовом составе и структуре населения териокомплексов малоисследованных районов, уточнены границы распространения видов в регионе. Впервые указан для фауны тундр один вид. Впервые на основе многолетних стационарных наблюдений исследована структура сообществ мелких млекопитающих по основным типам местообитаний, сделан сравнительный анализ качественных и количественных показателей и выявлены изменения в структуре населения, связанные с трансформацией ландшафтов.
Впервые проведены исследования на субарктических и арктических видах мелких млекопитающих в агроценозах.
Предложена и обоснована гипотеза о доминирующей роли трофических факторов в организации трансформированных сообществ животных для объяснения причинно-следственных связей наблюдаемых феноменов.
Теоретическое и практическое значение. Выявленные региональные особенности фауны, структурно-экологические изменения сообществ трансформированных территорий, а также результаты анализа топо-трофических отношений животных с растительностью трансформированных территорий представляют интерес для разработки теории сукцессионого процесса в условиях Арктики, проблем организации и функционирования тундровых экосистем, экогенеза видов. Результаты исследований могут найти практическое применение для выработки рекомендаций в районах промысла песца, организации экологического мониторинга, создания информационной базы кадастра природных ресурсов и реализации программ сохранения биоразнообразия. Они также могут быть использованы для чтения курса лекций по тундроведению в специализированных учебных заведениях. Материалы исследований включены в отчеты по прогнозным изменениям в биогеоценозах, связанным со строительством и эксплуатацией Усинского и Харьягинского нефтегазовых месторождений, газопровода Ямал-Центр.
Апробация работы и публикации. Материалы работы доложены на всесоюзном совещании «Взаимодействия организмов в тундровых экосистемах» (Воркута, 1989), Всероссийском полевом семинаре «Индикация состояния среды Крайнего Севера» (Воркута, 1992), на международном семинаре рабочей группы по проблемам биоразиообразия в Сатакунтском центре исследований состояния окружающей среды («Управление биоразнообразием: теоретические и методологические проблемы», г. Пори, Финляндия, 1995), заседаниях Ученого совета Института биологии Коми НЦ и Института экологии растений и животных УрО РАН (2000, 1994), на международной конференции «Биология насекомоядных млекопитающих» (Кемерово, 1999). По теме диссертации опубликовано 14 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 417 источников, в том числе 24 на иностранных языках, и фотоприложений. Работа изложена на 227 страницах, содержит 21 таблицу, иллюстрирована 13 рисунками и 27 фотографиями.
