Введение к работе
Актуальность темы
Стратегия устойчивого развития любого государства в своей основе должна иметь достоверную информацию об изменениях природных экосистем в ходе их естественной динамики и хозяйственного использования. В связи с чем, выяснение механизмов поддержания устойчивости экосистем и их компонентов, разработка теоретических принципов их функционирования, а также научных основ сохранения разнообразия биоты в условиях антропогенного воздействия становятся приоритетными задачами современных зоологических и экологических исследований (Емельянов, 1994; Флинт и др., 2002; Павлов, Букварева, 2007; Большаков и др., 2009).
Изучение горных экосистем и решение проблемы сохранения их биологического разнообразия ООН признано одной из приоритетных задач XXI века (). Алтае-Саянская горная страна включена в список «Global 200», в который вошли регионы с самым высоким уровнем биологического разнообразия на планете. Несмотря на то что многие ландшафты сохранили свой первозданный облик, отмечается тенденция к увеличению антропогенной трансформации территории Алтае-Саянского экорегиона. Для оценки грядущих изменений требуется целая система базовых знаний, координационных схем и мониторинговых исследований. Очевидно, что на сегодняшний день не может быть реализована задача исчерпывающей оценки ответных реакций биологических систем на происходящие изменения. Необходим обоснованный выбор наиболее информативных элементов биоты, отвечающих требованиям подробных и комплексных исследований. Таковым соответствует группа мелких млекопитающих - землероек и мышевидных грызунов, которые образуют многовидовые сообщества - важные биотические компоненты природных экосистем.
Цели и задачи исследования
Цель работы - изучить закономерности пространственно-временной организации сообществ мелких млекопитающих Приенисейской части Алтае- Саянской горной страны. При этом решались следующие задачи:
-
Провести инвентаризацию фауны мелких млекопитающих и зоогеогра- фический анализ территории региона.
-
Изучить биотопическое распределение мелких млекопитающих и их сообществ в различных высотных поясах горных систем региона.
-
Выявить факторы среды определяющие пространственную структуру населения мелких млекопитающих.
-
Определить параметры экологических ниш фоновых видов и их взаиморасположение в экологическом пространстве горных лесов.
-
Выявить закономерности многолетней популяционной динамики мелких млекопитающих и оценить степень влияния на нее различных факторов.
-
Определить информационные характеристики сообществ мелких млекопитающих естественных и нарушенных местообитаний, оценить практическую значимость полученных результатов для индикации динамики ландшафтно- географических условий среды и степени антропогенной трансформации экосистем.
Научная новизна
Впервые выявлены пространственно-типологическая структура и ведущие факторы пространственной дифференциации населения мелких млекопитающих региона. Выделены зоогеографические районы по фауне мелких млекопитающих. Показана специфика высотно-поясного распределения сообществ, отдельно для землероек и мышевидных грызунов. Дана количественная оценка связи между пространственной неоднородностью населения мелких млекопитающих и факторами внешней среды. Определены параметры видовых экологических ниш доминирующих и фоновых видов в экологическом пространстве горных лесов. Исследованы долговременные временные ряды региональных популяций мелких млекопитающих, установлены их причины. Проведена оценка зависимости динамики популяций от факторов среды. Проведена оценка степени трансформации природных экосистем Приенисейской части Алтае- Саянской горной страны, даны количественные и качественные характеристики нарушенных территорий. На основании информационных показателей различных сообществ мелких млекопитающих дана оценка антропогенных нарушений территории региона.
Теоретическая и практическая значимость
Результаты работы вносят вклад в изучение процессов формирования и функционирования многовидовых сообществ позвоночных животных горных территорий как основы для создания научно обоснованных методов оценки состояния экосистем и прогнозирования изменений в сообществах при трансформации природной среды. Теоретические разработки, основанные на изучении избранных региональных сообществ, применимы к широкому кругу сообществ животных. Работа вносит вклад в разделы общей экологии, посвященные структуре сообществ и динамике численности популяций. Примененные методы и подходы расширяют возможности обобщения количественных данных о численности, распределении и многолетней динамике животного населения. Выполненные исследования определены потребностями зоогеографического районирования, выделения и классификацией вариантов и типов сообществ мелких млекопитающих как элементов разнообразия животного мира Алтае-Саянской горной страны. Результаты исследований использованы при инвентаризации фауны ГПЗ «Столбы» и 1111 «Ергаки», написании трех томов «Летописи природы» заповедника «Столбы», учебно-методического пособия «Определитель млекопитающих Приенисейской Сибири и сопредельных территорий» (Швецов, Виноградов, 2004). Часть материалов диссертации использована для пополнения банка данных Института систематики и экологии животных СО РАН по численности и распределению животных, а также при разработке учебных курсов «Зоология позвоночных животных», «Популяционная экология» и «Биогеография» для студентов биологических специальностей.
Основные положения, выносимые на защиту
-
-
Географическое положение региона на стыке Европейско-Сибирской и Центрально-Азиатской зоогеографических подобластей и мозаичность ландшафта определяют высокую комплексность и разнообразие фауны мелких млекопитающих, при этом пограничную функцию между фаунами Северной и Центральной Азии выполняет пояс горной тайги на склонах хребтов, обращенных к межгорным степным котловинам.
-
Максимально различаются между собой сообщества мелких млекопитающих в пределах четырех климатических фаций (секторов увлажнения) - от циклонической избыточно влажной к антициклонической недостаточно влажной, которые сменяют друг друга в направлении с северо-запада на юго-восток.
-
В пределах лесного и лесостепного высотных поясов горных систем региона формируются 4 типа сообществ мелких млекопитающих (отдельно землероек и мышевидных грызунов): горно-таежного светлохвойного подпояса, горнотаежного темнохвойного подпояса, горно-таежного черневого подпояса, подтаежных лесов и лесостепных предгорий.
-
Внутрипопуляционные механизмы, многолетние климатические изменения и сукцессионные смены растительного покрова определяют комплексный характер динамики численности мелких млекопитающих.
-
Показатели разнообразия и выравненности сообществ мелких млекопитающих являются объективными биоиндикационными характеристиками горных экосистем и могут эффективно использоваться для оценки их состояния и прогноза динамики.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены на Международных конференциях «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003, 2004, 2008, 2009), «Алтай: экология и природопользование» (Бийск, 2004), «Проблемы популяционной экологии животных», посвященной памяти академика И.А. Шилова (Томск, 2006), Международных совещаниях «Териофауна России и сопредельных территорий» (VIII и IX Съездах Териологического общества при РАН) (Москва, 2007, 2011), III и IV Международных научных конференциях по биологии насекомоядных млекопитающих (Новосибирск, 2007, Сыктывкар, 2010), Международной конференции «Млекопитающие горных территорий» (Нальчик, 2007, 2009), Российской конференции «Современные проблемы зоо- и филогеографии млекопитающих» (Пенза, 2009), Региональной научной конференции, посвященной 20-летию заповедника «Кузнецкий Алатау» (Междуреченск, 2009), Международной конференции «Экологические последствия биосферных процессов в экотонной зоне Южной Сибири и Центральной Азии» (Улан-Батор, Монголия, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 научных работ, включая 13 статей в изданиях из списка ВАК.
Благодарности. Автор искренне признателен за внимание, всестороннюю помощь и сотрудничество при сборе и обработке материалов своим учителям и коллегам: д.б.н., профессору А.А. Баранову, д.б.н., профессору Г.А. Соколову, д.б.н., профессору Д.И. Назимовой, к.б.н., доценту О.В. Андрен- ко, к.б.н. Е.В. Екимову, к.б.н., доценту А.М. Степанову, к.б.н. А.В. Мейдусу, к.б.н. А.А. Лисовскому, к.б.н. В.А. Стахееву, к.б.н., доценту В.Б. Ильяшенко, М.Г. Бондарю, В.И. Канзаю С.В. Чеблокову, В.Д. Лебедевой. Автор глубоко благодарен за многочисленные ценные советы, критические замечания и поддержку сотрудникам Института систематики и экологии животных СО РАН: д.б.н. Ю.Г. Швецову, д.б.н. Ю.Н. Литвинову, к.б.н. С.А. Абрамову, к.б.н. Т.А. Дупал, И.Н. Богомоловой. Отдельная благодарность администрации заповедника «Столбы» и лично к.б.н. Б.К. Кельбешекову за предоставленный материал и возможность проведения полевых исследований.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, 7 глав, Заключения, Выводов и списка цитируемой литературы, который включает 480 наименований, из них 50 на английском языке. Общий объем рукописи составляет 300 страниц, из них 253 страницы текста. Работа содержит 40 таблиц, иллюстрирована 59 рисунками.
Обосновывается актуальность выбранной темы, излагаются цели и задачи исследований.
Похожие диссертации на Пространственно-временная организация сообществ мелких млекопитающих Приенисейской части Алтае-Саянской горной страны
-
