Перейти на главную страницу
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Тольятти – 2011
Работа выполнена в лаборатории горного природопользования
Учреждения Российской академии наук
Института экологии горных территорий Кабардино-Балкарского НЦ РАН
Научный руководитель: член-корреспондент РАН,
доктор биологических наук, профессор
Тел. (848-2) 48-99-77, факс (848-2) 48-95-04, E-mail: [email protected]
Автореферат разослан «____» мая 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук А.Л. Маленёв
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. В свете прогрессирующей деградации окружающей среды в последние десятилетия, вопросы рационального использования природных ресурсов приобретают первоочередную важность (Экологическая доктрина…, 2002). В этом отношении Кавказская горная страна является во многом уникальным регионом: здесь на относительно небольшой площади представлены практически все ландшафты – от полупустынь и степей до высокогорных экосистем, что обуславливает высокий уровень биологического разнообразия и эндемизма различного уровня. Следствием сложной высотно-поясной структуры, сочетающей в себе мозаичные ландшафтно-климатические условия в трехмерном пространстве горных экосистем, является повышенная уязвимость к внешним воздействиям. На Кавказе в целом, и Центральном Кавказе в частности, к числу ресурсов, подверженных активной эксплуатации, относятся охотничьи виды, особенно копытные. Среди них на Центральном Кавказе обитают такие виды, как кавказский тур (Capra caucasica Guldenstaedtet Pal., 1783), серна (Rupicapra rupicapra L., 1758), благородный олень (Cervus elaphus L., 1758), пятнистый олень (Cervus nippon, Temmink, 1838), кабан (Sus scrofa L., 1758), европейская косуля (Capreolus capreolus, L., 1758). Некоторые из них являются эндемиками Кавказа, а другие акклиматизированы. В жизни народов, населявших территорию Кавказа, все копытные играли значительную роль, о чем свидетельствуют палеонтологические и археологические данные (Соколов, Темботов, 1993; Хутыз, 2004). Со временем, с ростом численности населения и увеличением антропогенного пресса на природные экосистемы, состояние популяций крупных млекопитающих стало заметно ухудшаться.
Сложившаяся ситуация с популяциями копытных – основных объектов охоты на Центральном Кавказе требует принятия неотложных комплексных мер по разработке и внедрению принципов рационального использования ресурсов указанных видов.
Впервые на основе дешифровки аэрокосмических снимков и баз данных, созданных по материалам собственных исследований, с учетом технологий геопозиционирования построены графические и математические модели биотопов, оптимально и потенциально пригодных для обитания видов на Центральном Кавказе в пределах КБР.
Разработаны меры, необходимые для восстановления численности и рационального использования фауны копытных Центрального Кавказа в пределах Кабардино-Балкарской республики.
- популяции копытных на Центральном Кавказе в пределах КБР находятся в угнетенном состоянии;
- в условиях горных экосистем Центрального Кавказа в пределах КБР основным фактором деградации и пространственного распределения популяций копытных выступают различные виды человеческой деятельности;
- условия природных экосистем Центрального Кавказа в пределах КБР допускают возможность благополучного существования популяций копытных в регионе;
- система особо охраняемых природных территорий, природоохранные мероприятия и использование ресурсов на Центральном Кавказе в пределах КБР не эффективны в отношении большинства видов копытных.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 210 страницах. Состоит из введения, 6 глав, выводов и списка использованной литературы из 241 источника, в том числе 24 иностранных и 7 приложений. Содержит 25 таблиц и 16 рисунков.
Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю, член-корр. РАН Ф.А. Темботовой за всестороннюю помощь и поддержку. Выражаю признательность д.г.н Ю.Г. Пузаченко за возможность освоения методов анализа ДДЗ и ценные консультации в ходе работы. Отдельная благодарность моему другу к.б.н. Р.Х. Пшегусову за большой вклад в подготовку работы на всех этапах. Очень признателен всем друзьям, коллегам, участникам совместных экспедиций в районы Центрального Кавказа за их поддержку и помощь.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Териофауна как объект рационального природопользования
В главе приведен анализ литературных сведений, посвященных проблеме использования териофауны. Охарактеризована система охраняемых природных территорий и особенности охотничьего хозяйства зарубежных стран и России.
Центральный Кавказ является наиболее высокой и оледенелой частью сложной системы Большого Кавказа, границами которого являются сечения, проходящие через горы Эльбрус и Казбек (Гвоздецкий, 1956, 1963). В административном отношении включает всю территорию Кабардино-Балкарской Республики (КБР), и часть республик Карачаево-Черкесия (КЧР), Северная Осетия-Алания (РСО-Алания).
Согласно типизации поясных спектров А.К. Темботова, отражающей уровни взаимодействия биоты гор и смежных равнин (Темботов, 1970, 1972; Соколов, Темботов, 1989; Темботов и др., 2001), изучаемый район относится к восточно-северокавказскому (полупустынному) типу поясности, континентальному подтипу и двум вариантам: эльбрусскому и терскому, граница между которыми проходит по линии г. Дых-Тау – г. Кара-Кая – нижнее течение р. Баксан. В основе указанных вариантов лежит полупустынная широтная зона Восточного Предкавказья.
Поясной спектр эльбрусского варианта поясности состоит из полынных и злаково-полынных степей, луговых степей (лесостепья), остепненных лугов, субальпийского, альпийского, субнивального и нивального поясов.
Терский вариант поясности включает предгорную степь, лесостепь, пояс широколиственных лесов, субальпийский, альпийский, субнивальный и нивальный пояса.
Глава 3. Материал и методы исследований
Материал собран в ходе полевых работ на Центральном Кавказе в пределах Кабардино-Балкарской Республики в 2003-2010 гг. в рамках выполнения бюджетных тем и работ по программе ОБН РАН «Биологические ресурсы Российской Федерации: фундаментальные основы рационального использования». Также были использованы данные различных ведомств: территориального органа Федеральной службы государственной статистики по КБР, Управления по охране, контролю и регулированию использования охотничьих животных КБР, Нальчикского государственного опытного охотничьего хозяйства (НГООХ), ГУ «Дирекция государственных природных заказников КБР», ФГУ «Национальный парк «Приэльбрусье», Кабардино-Балкарского государственного высокогорного заповедника (КБГВЗ), Департамента по охране, контролю и регулированию численности объектов животного мира, водных биологических ресурсов и среды их обитания Минсельхоза КБР, материалы из фондов Центрального государственного архива КБР.
При проведении полевых исследований использовали общепринятые методы: для определения численности и особенностей распределения кабана, оленей, косули – зимний маршрутный учет (Формозов, 1932; Приклонский, 1972, 1977; Кузякин и др., 1990; Мирутенко и др., 2009). Учет туров и серн проводили методом визуальных подсчетов (Насимович, 1940, 1941; Темботов, 1980; Магомедов и др., 2001). Для кавказского тура применяли также фотоучет, впервые использованный в условиях Центрального Кавказа.
Одновременно с учетными работами собирали материал по питанию, биотопической приуроченности, о фактах гибели животных и другим следам жизнедеятельности видов (тропы, задиры, заломы, чесальные деревья, лежки, солонцы и др.).
Общее время полевых работ составило 390 дней, пройдено в общей сложности около 1500 км, время наблюдений составило порядка 540 часов.
Создание баз данных, статистическая обработка и графическое представление материала осуществляли с помощью программ Microsoft Access, Microsoft Excel, Statistica 7.0 и MapInfo 10.5.
Для решения задачи построения моделей биотопов, потенциально пригодных для обитания выбранных видов, использовали методы количественного анализа, проверяющие гипотезу связи наличия следа со свойствами конкретного местообитания животного, представленными в индексах дистанционной информации и трехмерной модели рельефа на квадрате стороной 90 м (на основе дешифровки спутниковых снимков систем Landsat 5 и Landsat 7 и радарной съемки поверхности SRTM). Данные методы, применительно к задачам экологии, описаны в работах, посвященных указанной проблеме (Пузаченко, 2004; Кренке, Пузаченко, 2008; Пузаченко, Желтухин, Сандлерский, 2010). Основные характеристики построенных моделей приведены в табл. 1.
Таблица 1.
Статистические параметры моделей, описывающие отношение исследуемых видов к условиям среды
Параметры |
Кабан |
Косуля |
Тур |
Серна | ||
Корреляция () |
0,73 |
0,78 |
0,91 |
0,78 | ||
Число степеней свободы (df) |
65 |
65 |
65 |
65 | ||
Критерий |
231,72 |
116,34 |
528,65 |
112,29 | ||
Процент правильного распознавания
|
По выборке (estimate) |
Наличие |
88,75 |
69,37 |
82,00 |
65,94 |
Отсутствие |
97,3 |
97,43 |
96,53 |
96,77 | ||
Общий |
96,85 |
94,68 |
94,86 |
94.56 | ||
Равно- вероятностно (equal)
|
Наличие |
98,42 |
89,01 |
92,54 |
94.12 | |
Отсутствие |
94,28 |
86,69 |
93,01 |
89.51 | ||
Общий |
94,51 |
86,82 |
92,61 |
89.84 | ||
Коэффициент детерминации R2 |
Рельеф |
0,85 |
0,68 |
0,82 |
0,76 | |
Дистанционная информация |
0,85 |
0,77 |
0,72 |
0,61 |
В главе приведен анализ доступных сведений, касающихся происхождения, распространения, динамики ареала, численности и биотопической приуроченности объектов исследования на Кавказе в прошлом веке.
Одним из важных показателей состояния популяций копытных, приводимых в данной главе, является численность. Нами был проведен сравнительный анализ доступных сведений по численности копытных в КБР из различных источников: Главохота РСФСР (Данилкин, 1999, 2002, 2005), архивные материалы республиканских ведомств по контролю над состоянием охотничьей фауны (ЦГА КБР, 1956-2000) и данные за последние 10 лет, полученные непосредственно у охотпользователей. Статистический анализ рядов численности показал, что по поголовью косули и кабана сведения Главохоты РСФСР достоверно не связаны с региональными источниками (как архив, так и современные). По косуле достоверно не связаны между собой и ряды региональных данных по численности. Разница между остальными рядами укладывается в статистические погрешности.
Сравнение центральных и региональных данных за одни и те же годы, имеющиеся по косуле и кабану, показало следующее. Ряды численности кабана и косули в 1961-1965 гг. не различаются, существующая разница между ними укладывается в статистические погрешности (по косуле: t=0,059; p=0,954; по кабану: t=2,052; p=0,074). В период 1984-1993 гг. ситуация противоположная. Различие между сравниваемыми рядами достоверно для обоих видов (по косуле: t=4,827; p=0,0001; по кабану: t=18,126; p=0,000). Средняя разность между данными достигает для косули 1152246,94 (с максимальным значением разности 2145 особей в 1992 г.) и для кабана 8734396,83 (с максимальным значением разности в 10217 особей в 1987 г.).
Для примера, на рис. 1 отражена динамика численности кабана согласно сведениям, полученным из всех доступных источников.
Рисунок 1. Динамика численности кабана на территории Кабардино-Балкарской Республики. Ряд 1 – по данным Главохоты РСФСР, Охотдепартамента РФ (по: Данилкин, 2002); ряд 2 – по данным Управления охотничьего хозяйства КБР (ЦГА КБР); ряд 3 – по данным Россельхознадзора по КБР и Департамента по охране, контролю и регулированию численности объектов животного мира, водных биологических ресурсов и среды их обитания Минсельхоза КБР.
В подглаве рассмотрены особенности современного территориального распределения копытных на Центральном Кавказе в пределах КБР, выявленные в результате исследований. Обозначены основные тенденции изменения характера распространения копытных на исследуемой территории.
Характер обитания популяции пятнистого оленя на Центральном Кавказе, и в частности в КБР, обусловлен особенностями работ по акклиматизации вида. Основу популяции вида заложили выпущенные из Белореченского оленария в верховьях рр. Хеу и Белая животные. Широкого распространения и освоения новых территорий за прошедшее время не наблюдалось. В настоящее время пятнистый олень также распространен на том же небольшом участке, где обитает благородный олень. Небольшая группировка пятнистого оленя с равнинной части республики образована сбежавшими с территории Майского зверосовхоза особями.
Ареал вида на Центральном Кавказе в Кабардино-Балкарии представлен небольшими изолированными островными участками на Скалистом хребте в пределах терского варианта поясности с численностью не более нескольких десятков особей; правобережьем р. Баксан выше г. Тырныауз и небольшими участками в труднодоступных скальных биотопах верховья р. Малка и его притоков в пределах эльбрусского варианта поясности. Бóльшая часть популяции сосредоточена в Баксанском ущелье. Произошло сокращение ареала вида за последние 40 лет. В верховьях рр. Чегем, Черек серна в настоящее время не отмечается, сократились участки обитания и на Скалистом хребте.
В подглаве приведена характеристика биотопической приуроченности видов, выявленная в ходе исследований. Для каждого вида, кроме оленей, на основе данных полевых исследований и имеющихся литературных сведений об экологии вида построена модель потенциально пригодных для обитания биотопов. На их основе определена общая площадь и площадь наиболее благоприятных для обитания видов, проведен сравнительный анализ имеющихся полевых и смоделированных данных.
Для кавказского тура охарактеризована половозрастная структура популяции. В силу совокупности таких факторов, как численность и плотность популяции, особенности экологии и морфологии, для других видов не удалось собрать достаточного материала по данному признаку.
Тур кавказский. Высотно-поясное размещение тура зависит от ландшафтных характеристик и степени антропогенного влияния. Согласно модели, построенной на основании характеристик классов бонитета биотопов для тура, описанных А.К. Темботовым (1980) и наших данных, общая площадь возможной территории обитания вида составляет 1679 км2, наиболее благоприятная площадь – около 700 км2. Современное обитание вида приурочено к площади порядка 1000 км2, что составляет около 60-65% от потенциально возможной. Территория обитания вида, согласно построенной модели, состоит из нескольких изолированных друг от друга участков, расположенных в пределах высоты от 2000 до 4100 м, на склонах средней крутизны порядка 28 с широким пределом варьирования (от 19 до 53). Всего на территории представлено 14 родов ландшафтов (Беручашвили, 1979, 1980; Пузаченко, 2008), преобладают высокогорные ландшафты с альпийской растительностью в сочетании с зарослями рододендрона кавказского и стелющихся видов можжевельника. Наиболее часто животные встречаются в районах крупных горных массивов, имеющих значительную протяженность (7-10 км), на высотах около 3-4 тыс. м над ур. м. Важной характеристикой является наличие хорошего травостоя в сочетании с расчлененными скалами. Отмечено обитание туров и на гораздо более низких высотах. Так, малкинская группировка держится на скально-лесных участках вдоль русла реки в пределах 1100-2200 м над ур. м. Обусловлено это тем, что хребты по долине Малки сглажены и не имеют значительных скальных выходов, а на выположенных склонах и плато высокая степень антропогенного воздействия. Характер пространственного распределения тура показывает, что обитание на высоте 4 тыс. м над ур. м. и более является в большей части вынужденным вследствие антропогенного воздействия.
Соотношение полов в популяции тура имеет различные значения в зависимости от режима охраны ландшафтных характеристик территории. Так, в Кабардино-Балкарском высокогорном заповеднике соотношение самцов и самок составляло в 2003-2008 гг. от 1,8:1 до 1:2,8 соответственно. Доля сеголеток составила от 10 до 30%. Разница обусловлена и особенностями локальных группировок животных, испытывающих различное антропогенное влияние, и погрешностями в определении полов при проведении учетов, а также характеристиками ландшафта конкретного участка обитания. Усредненное соотношение полов по всей территории заповедника в указанный период составило около 1:1, с перевесом в ту или иную сторону в отдельных стадах. Туры были зарегистрированы на высотах от 1750 м над ур. м. В национальном парке животные отмечались на высоте от 2600 м над ур. м. и выше. Около 30% от зарегистрированных животных составили сеголетки. Соотношение полов взрослых самцов и самок среди наблюдавшихся животных – 1,25:1. На различных охотучастках были отмечены лишь единичные особи либо группы из нескольких животных. Преимущественно самки с молодняком. Составить представление о половозрастной структуре не удалось из-за недостаточности материала.
Серна. В условиях Кабардино-Балкарии животные населяют труднодоступные крутые склоны с обилием скальных образований с близлежащими лесными формациями. Согласно построенной модели общая площадь, потенциально пригодная для серны, составляет порядка 1087 км2. Наиболее благоприятными для обитания являются около 800 км2. В настоящее время занято порядка 180-190 км2, что составляет около 17% общей площади вида. На участке представлено 12 родов ландшафта (Беручашвили, 1979, 1983; Пузаченко, 2008). Обитание серны на Центральном Кавказе приурочено к не сильно расчлененным склонам гор, заросшим редким лесом и горным плато со скальными выходами, мелкощебенистыми осыпями, мезофитными лугами и лужайками. Предпочтительными являются склоны северо-западной и юго-восточной экспозиции, в интервале высот 1700-3500 м над уровнем моря крутизной в 20-40° с хорошей кормовой базой, хорошие защитные условия в виде скал с карнизами и нишами, наличие лесных формаций.
В целом, согласно построенной модели, территория обитания вида в целом составляет 1846 км2, площадь наиболее благоприятных биотопов – около 556 км2. В настоящее время вид практически истреблен. К 2008 г. вид занимал порядка 1000-1100 км2, что составляет около 60% возможной территории. Оптимальные условия кабана в КБР находятся в пределах высот от 215 до 2350 м над ур. м., на склонах преимущественно восточной и северо-восточной экспозиции с крутизной склонов не более 30°. Территория представляет собой участки предгорных районов республики с преобладанием среднегорных карстовых ландшафтов, с буковыми лесами (57 % от территории обитания вида) и нижнегорными эрозионно-денудационными, с дубовыми и грабово-буковыми лесами (25%). Всего на территории обитания кабана характерно 10 родов ландшафтов (Беручашвили, 1979, 1983; Пузаченко, 2008).
В зимний период концентрация животных наблюдалась в массивах буково-грабовых ассоциаций Лесистого хребта. Отмечалась также миграция части поголовья с высокогорных пойменных биотопов к верхней границе широколиственных лесов Скалистого хребта. Высокая мозаичность биотопов, кормовая ценность по сезонам и в различные годы вызывает значительную неоднородность в распределении вида. На характер суточных и сезонных передвижений влияет также сочетание продуктивности основных кормовых ресурсов и фактора беспокойства. Увеличение роющей деятельности в неурожайные годы зачастую вызывало ложное представление о высокой численности популяции в том или ином районе исследований.
Косуля. Наиболее благоприятными биотопами для обитания косули являются дубовые, буково-грабовые леса с полянами, заросшими подростом и кустарниками.
Согласно построенной модели, общая площадь обитания вида – порядка 1870 км2, площадь оптимальных биотопов – около 650 км2. В настоящее время видом занято порядка 900-950 км2, что составляет около 50-55% всей возможной площади. Участки расположены в основном в равнинных и предгорных районах, на пологих, не более 30°, склонах северной и северо-восточной экспозиции. Высотные пределы распространения – от 300 до 1680 м над ур. м., при этом в эльбрусском варианте поясности нижняя граница распространения смещается вверх до 750 м над ур. м. Всего выявлено 10 родов ландшафтов (Беручашвили, 1979, 1983; Пузаченко, 2008), с преобладанием нижнегорных эрозионно-денудационных, с дубовыми и грабово-буковыми лесами (58%) и равнинно-холмистых межгорных аккумулятивных, с разнотравно-злаковыми степями, лугостепями, дубовыми и дубово-грабовыми лесами (20%). Наблюдающееся зарастание участков леса, охваченных браконьерскими и легальными рубками, благоприятно сказывается на состоянии кормовой базы косули.
В подглаве приведены сведения по численности и плотности копытных на территории Кабардино-Балкарской Республики, определенные в ходе исследований.
Завышение численности тура, по нашему мнению, происходило как в ООПТ, так и охотпользователями, но больше всего в НГООХ.
Совокупная численность животных обоих видов в 2007-2008 гг., полученная в результате наших исследований в районе обитания в верховьях рр. Хеу и Белая, составила около 200 особей. При условии наличия небольших группировок в районе заказников «Чегемский» и «Карасу» общая численность благородного и пятнистого оленей, по нашим оценкам, не превышала 250 особей.
Отчетные данные за тот же период времени показывают совокупную численность видов в 650-800 голов.
Серна. По нашим данным, численность серны в республике в настоящее время не превышает 100-150 голов, причем основная группировка, насчитывающая порядка 100 особей, обитает преимущественно по правобережью Басканского ущелья, на территории национального парка «Приэльбрусье». Животные встречаются лишь небольшими группами в три-четыре особи в наиболее труднодоступных участках ущелья р. Баксан, а также его притоков – Юсеньги, Адыр-су, Адыл-су и др.
По проанализированным отчетным данным численность серны в республике за последнее десятилетие составляла 300-700 особей, 1980-1990 гг. около 700-800 голов.
В 2008 г. в рамках мероприятий по борьбе с распространением африканской чумы свиней на территории РФ в республике, как и в других регионах СКФО, был начат тотальный отстрел кабана. В результате, по данным охотпользователей, к началу 2011 г. поголовье полностью уничтожено. По нашему мнению, вид находится на грани исчезновения, буквально 3 года назад широко распространенный вид, являющийся одним из основных объектов охоты в республике, в настоящее время встречается лишь единично.
В главе приведены сведения по использованию ресурсов изучаемых видов в Кабардино-Балкарской Республике, выделены основные факторы, негативно влияющие на состояние популяций копытных, сформулированы предложения по снижению их влияния и по рациональному использованию видов в дальнейшем.
Рисунок 2. Схема расположения существующих и предлагаемых ООПТ на территории КБР: 1 – Национальный парк «Приэльбрусье»; 2 – Кабардино-Балкарский государственный заповедник; 3 – Государственные заказники; 4 – Нальчикское охотхозяйство; 5 – Общество охотников и рыболовов; 6 – лесные экосистемы; 7 – границы предлагаемого Лесного заповедника
В планируемую редакцию Красной книги КБР следует включить серну, косулю и кабана.
Восстановление истребленного кабана на территории КБР планируется осуществлять за счет животных, завозимых из средней полосы России.
В качестве маточного поголовья для восстановления популяции кабана в КБР необходимо использовать животных, оставшихся в естественных условиях в республике.
16 12 2014
1 стр.
В основу настоящей программы положены следующие разделы: общая экология; агроэкология; охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
14 12 2014
1 стр.
Охрана окружающей среды представляет собой весьма многогранную проблему,решением которой зани
13 10 2014
1 стр.
Программы Федерального агентства водных ресурсов и Правительства Ульяновской области
25 12 2014
5 стр.
Наука о распространении и влиянии антропогенных химикатов и продуктов их трансформации на экосистемы, называется
09 10 2014
1 стр.
Книга предназначена для студентов естественных факультетов университетов, слушателей спецфакультетов "Экология и рациональное использование природных ресурсов". Библиогр. 15 назв.
14 12 2014
15 стр.
Рабочая программа утверждена на заседании учебно-методической комиссией по направлению
13 10 2014
1 стр.
Татарстан, реализующей сбалансированное решение социально-экономических, хозяйственных и экологических задач, является концепция перехода Республики Татарстан к устойчивому развити
26 09 2014
5 стр.