На правах рукописи Цветков Сергей Анатольевич

На правах рукописи
Цветков Сергей Анатольевич
АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ФАУНЫ
ПОЗВОНОЧНЫХ ОCОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ
ТЕРРИТОРИЙ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-МЕШИНСКОГО
МЕЖДУРЕЧЬЯ (РЕСПУБЛИКА ТАТАРСТАН)
Специальность 03.00.16 – экология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Казань - 2009
Работа выполнена на кафедре зоологии позвоночных Казанского государственного университета имени В.И. Ульянова-Ленина
Научный руководитель:
кандидат биологических наук,
доцент Гаранин Валериан Иванович
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук,
профессор Бойко Владимир Андреевич
кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник ВКГПБЗ
Аюпов Анвар Сабирзянович
Ведущая организация:
Татарский государственный
гуманитарно-педагогический
университет
Защита состоится 19 ноября в 14.30 часов на заседании диссертационного
совета ДМ 212.081.19 при Казанском государственном университете по адресу:
42008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными
гербовой печатью просим направлять по адресу: 420008 Республика Татарстан, г. Казань, ул. Кремлевская, д. 18, КГУ, диссертационный совет
ДМ. 212.081.19
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного университета
Автореферат разослан __ октября 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук
Зелеев Р.М.
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследования. Одна из важнейших задач экологии - сохранение биоразнообразия в природной среде, в частности, видового разнообразия позвоночных. Антропогенная трансформация естественных экосистем,
обусловленная, прежде всего интенсивной хозяйственной деятельностью: масштабной вырубкой лесов, ростом площадей обрабатываемых земель, созданием
водохранилищ, нарастающей урбанизацией, эвтрофированием и токсификацией
водоемов за последние столетия существенно изменила условия обитания животных, отразилась на качественных и количественных характеристиках фауны
(Попов, 1971; Коплан-Дикс, 1993).
Наиболее значительное антропогенное воздействие испытывают природные экосистемы на территориях вблизи крупных городов. На территориях, прилегающих к г. Казани, исследования по изменению фауны позвоночных под
влиянием антропогенных факторов проводятся в течение 250 лет. В настоящее
время очень актуальна проблема продолжения данных исследований с целью
сохранения биологического разнообразия позвоночных в экосистемах особо
охраняемых природных территорий (ООПТ), расположенных вблизи г. Казани.
В результате изучения необходимо найти пути повышения устойчивости
трансформированных человеком экосистем, улучшения экологического состояния окружающего ландшафта, применения специальных мероприятий для восстановления экосистем ООПТ.
Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение изменения фауны
позвоночных ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья в условиях
разностороннего антропогенного воздействия для выработки путей сохранения
биологического разнообразия.
В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:
1) систематизировать собственную и всю доступную накопленную информацию по фауне позвоночных за 250-летний период её исследования на
территории Волжско-Камского края, выявить полный видовой состав позвоночных изученных ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья;
2) охарактеризовать антропогенное воздействие на фауну, динамику численности позвоночных ООПТ;
3) выработать комплекс мероприятий, необходимых для сохранения видового разнообразия позвоночных ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья.
Научная новизна работы. Впервые создана фаунистическая сводка позвоночных Волго-Мешинского междуречья, охватывающая 250-летнюю историю их изучения. Выявлены изменения фауны позвоночных (при воздействии
антропогенных факторов): на основании визуально-балльной оценки численности сократилось обилие у 12 видов костных рыб и у 42 видов наземных позвоночных; к настоящему времени в учетах не отмечено 13 видов и обнаружено 25
новых видов позвоночных.
3
Теоретическое и практическое значение работы. Полученные материалы дополняют сведения по изучению качественных и количественных характеристик разнообразия видов позвоночных ООПТ Республики Татарстан.
Указаны конкретные изменения фауны позвоночных за 250-летний период,
включая последствия увеличения антропогенной нагрузки на исследуюемую
территорию. Материалы диссертации могут быть использованы при классифицировании, разработке экологических кадастров и паспортов водоемов, мониторинге состояния озер, разработке природоохранных обоснований защиты
территорий, на которых расположены эти водоемы. Выявленные закономерности по позвоночным, наряду с данными по другим компонентам, могут применяться при контроле состояния озер, оценке воздействия на них и при оздоровлении водоемов. Результаты работы внедрены в летнюю практику студентов.
Сведения по 24 редким и исчезающим видам были представлены в виде информационных карточек в отдел биоразнообразия Министерства экологии и
природных ресурсов РТ и использованы при подготовке первого и второго изданий Красной Книги РТ (1995, 2006). Результаты работы используются в образовательном процессе курсов повышения квалификации и переподготовки учителей естественнонаучных дисциплин РТ, муниципальных общеобразовательных средних учебных заведений Приволжского района г. Казани и Лаишевского муниципального района РТ.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований
обсуждались на VIII, XIV и XX Чтениях памяти профессора В.А. Попова (Казань, 1997, 2003, 2008), III Республиканской конференции «Актуальные экологические проблемы РТ» (Казань, 1997), XI Всероссийской орнитологической
конференции (Казань, 2001), Итоговой научной конференции КГУ (2004), региональной конференции «Животный мир Южного Урала и Северного Прикаспия» (Оренбург, 2005), Всероссийской конференции «Леса и лесной сектор и
экология Республики Татарстан» (Казань, 2007) и др. региональных научных и
научно-практических конференциях.
Публикация научных результатов исследования. По теме диссертации
опубликовано 10 работ, из них 1 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Декларация личного участия автора. Автор лично участвовал в планировании и проведении сбора полевого материала в 1993-2008 гг.: изучении ихтиофауны и лимнологических характеристик озер – ООПТ, проведениии учетов
земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих на озерах, включая
использование ловчих траншей и ловушек. Также автор лично проводил учеты,
земноводных, пресмыкающихся и птиц на 5 ключевых участках Саралинского
участка Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника (ВКГПБЗ), в 1995 и 2006 годах участвовал в зимних маршрутных учетах млекопитающих, анализировал результаты исследования, включая полную
статистическую обработку материала.
Доля личного участия автора составляет не менее 75%.
4
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 177 страницах, включает 29 рисунков и 42 таблицы. Работа состоит из введения, семи
глав, заключения, выводов и приложений; список литературы включает 241 источник, из них 219 источников на русском и 22 источника на иностранных языках.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Зонально-географические особенности фауны позвоночных ВолгоМешинского междуречья заключаются в преобладании различных экотонов.
2. Влияние антропогенной трансформации ландшафтов региона на пространственное распределение и численность позвоночных ООПТ выражается в
росте населения, уменьшении лесистости, распашке земель, создании Куйбышевского водохранилища, избыточной рекреации:
2.1. Изменение фауны позвоночных в результате антропогенного воздействия на экосистемы озер - ООПТ проявляется в обеднении видового состава и
снижении сходства видов, в том числе и для озер одной гидрологической системы.
2.2. Роль экотонов, образовавшихся в результате умеренного антропогенного воздействия, заключается в увеличении разнообразия видов наземных позвоночных (на примере Саралинского участка ВКГПБЗ).
Благодарности. Личную глубокую сердечную благодарность приношу
моему учителю - к.б.н., доценту кафедры зоологии позвоночных КГУ В.И. Гаранину.
Выражаю искреннюю признательность кафедре зоологии позвоночных Казанского государственного университета, неизменную поддержку которой я
ощущал на протяжении всего периода подготовки диссертации, особо – д.б.н.
В.А. Кузнецову и д.б.н. В.А. Яковлеву.
Признателен моим научным консультантам: к.б.н. Ю.Е. Егорову, к.б.н.
И.Д. Голубевой, д.б.н. Н.М. Мингазовой, А.И. Самойлову и к.б.н. Р.И. Замалетдинову за всемерную поддержку и ценные советы, позволившие успешно завершить многолетнюю работу.
Благодарен Волжско-Камскому государственному природному биосферному заповеднику, Институту экологии природных систем АН РТ (ныне Институт проблем экологии и недропользования АН РТ), Министерству экологии
и природных ресурсов РТ и всем организациям за сотрудничество, помощь в
проведении работ и предоставленные материалы.
Автор выражает искреннюю благодарность всем, кто оказал помощь на
разных этапах выполнения работы и, в первую очередь, своим родным и близким за понимание и поддержку.
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ФАУНЫ
ПОЗВОНОЧНЫХ ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КРАЯ
В главе 1 рассматривается история зоологических исследований на территории водораздела и всей республики в целом с точки зрения разделения всех
5
зоологических работ на 4 периода: 1 период: от 60-х годов ХVII1 в. до 20-х годов ХХ в. (П.И. Рычков, П.С. Паллас и И.И. Лепехин, Н.П. Рычков, М.Н. Богданов, Н.А. Варпаховский, М.Д. Рузский); 2 период: 1920-1930-е гг. (А.А. Першаков, И.С. Башкиров и Н.Д. Григорьев); 3 период: 1940-1980-е гг. (Попов В.А.,
Ю.К. Попов, Н.П. Воронов, Т.М. Кулаева, Г.П. Приезжев, И.В. Назарова, Р.З.
Зарипов, В.А. Ушаков, Р.А. Зацепина, М.В. Тихвинская, П.К. Горшков, В.И.
Гаранин, В.Г. Ивлиев, Ю.Е. Егоров, А.С. Аюпов и др.). 4 период: современный.
Современные данные охватывают 1993-2008 гг. и включают в себя сведения о
позвоночных Волжско-Камского края из имеющихся литературных источников
(Аськеев, Аськеев, 1999; Павлов, Замалетдинов, 2002; Аськеев и др., 2002; Гаранин, Беспалов, 2003; Кузнецов, 2005; Рахимов, Мосалов, 2008), По каждому
периоду проведен анализ находок по всем видам, отдельно – по редким видам.
За всю историю фаунистических исследований на территории ВолжскоКамского края обнаружено 484 вида позвоночных, в т.ч. 62 - костных рыб, 12 земноводных, 11 - пресмыкающихся, 320 - птиц, 79 - млекопитающих.
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
Волго-Мешинское междуречье располагается на востоке ВосточноЕвропейской равнины на юго-восток от г. Казани при слиянии рек Волги и Камы и включает в себя всю западную часть Лаишевского и частично южную
часть Пестречинского административных районов РТ общей площадью 750 км2
(рис. 1). Данная территория включает в себя юго-восточную часть зеленой зоны
города Казани и является местом расположения Саралинского участка ВКГПБЗ
и 12 крупнейших озер – ООПТ: Архиерейское, Заячье, Ковалинское, Моховое,
Саламыковское, Сапуголи, Свежье, Столбище, Черное, Чистое, Сухое и Четово.
Основная часть территории представляет собой вторую надпойменную террасу
р. Волги с абсолютными отметками 70-100 м. Кроме эрозионных форм, для нее
характерны различных размеров карстово-суффозионные и крупные термокарстовые котловинные формы. Самые крупные реликтовые термокарстовые образования сыграли большую роль в формировании и защите от заиления Ковалинского и Тарлашинского озер (Тайсин, 2006).
Почвенный покров региона довольно пестрый и в основном сложен серыми лесными и дерново-подзолистными почвами.
Особенностью флоры региона является более выраженный по сравнению
с остальной территорией Предкамья лесостепной компонент. Лесистость составляет 19,1%. Леса относятся к хвойно-широколиственноподтаежным, искусственно созданные леса занимают 27,4% от общей площади лесного фонда.
Саралинский (ранее использовалось неправильное название Сараловский)
участок ВКГПБЗ площадью 4170 га расположен в южной части ВолгоМешинского водораздела на одноименном полуострове (см. рис. 1), который
образовался в результате затопления водами водохранилища поймы и первой
надпойменной террасы Волги, Камы и Меши (Дедков, 2002).
6
Рисунок 1. ООПТ Волго-Мешинского междуречья: 1 – Саралинский
участок ВКГПБЗ, 2 – река Меша, 3 – оз. Лесное, 4 – оз. Столбище,
5 - оз. Ковалинское, 6 – оз. Заячье, 7 – Гнездовая колония чайки озерной на
оз. Сухое и Четово, 8 – оз. Чистое, 9 – оз. Моховое, 10 – оз. Саламыковское,
11 – оз. Архиерейское, 12 – оз. Черное, 13 – оз. Сапуголи, 14 – оз. Свежье
7
Саралинский участок ВКГПБЗ на 91% покрыт лесами, из которых 60% сосновые и липовые. Основными растительными ассоциациями саралинских
лесов являются сосняки лишайниковые, брусничные, бруснично-мшистые,
бруснично-злаковые с липой, чернично-мшистые с осиной, липовые с осиной и
осинники липовые с сосной, а также дубняки сныте-осоковые с сосной и снытеосоковые (Порфирьев, 1975).
По данным Р.Г. Ивановой (1968, 1977) в Саралинском участке ВКГПБЗ
выявлено 610 видов растений, что составило 46,4% от общего числа сосудистых растений, известных в Татарской автономной советской социалистической
республике в те годы (1315). Все виды распределяются по 83 семействам. По
жизненным формам на участке произрастает: деревьев – 16 видов, кустарников
– 31 вид, многолетних травянистых растений – 408, однолетних травянистых
растений – 155 видов (жизненные формы растений даны по П.Ф. Маевскому,
2006).
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Материалом для выполнения данной работы послужили итоги личных
исследований автора в 1993-2008 гг., включая Саралинский участок ВКГПБЗ,
результаты научных исследований в Саралинском участке, проведенные сотрудниками ВКГПБЗ и обобщенные в 34 книгах «Летопись природы»; фондовые материалы ИнЭПС АН РТ (ныне ИПЭН АН РТ) (Отчет…, 1998), Отчет о
НИР КГУ по теме: «Изучение процессов антропогенной трансформации и восстановления водоемов Среднего Поволжья» (2001), а также личные сообщения
А.С. Аюпова, В.И. Гаранина, Ю.Е. Егорова, В.Г. Ивлиева. Кроме того, были
использованы ведомственные материалы Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по РТ (Города…, 2007; Сельское…,
2007) и территориального отдела № 21 Управления Роснедвижимости по г.
Лаишеву и Лаишевскому району (Годовой…, 1994, 2000, 2004).
3.1. Изучение гидрологических и морфометрических
характеристик озер – ООПТ
Изучение гидрологических и морфометрических показателей исследуемых озер проводилось летом 2000 по общепринятым методикам (Озера Среднего Поволжья, 1976; Яковлев, 2007), с дополнениями специалистов отдела гидрологии Института проблем экологии и недропользования (ИПЭН АН РТ).
3.2. Обработка материала и морфологических показателей
озер – ООПТ
На камеральном этапе строили план озера в изобатах (сечение 1-2 м) и
определяли наиболее важные гидрологические и морфометрические характеристики озера по общепринятым методикам (Богословский, 1960; Карасев, Шумаков, 1985; Wetzel, Likens, 2000; Яковлев, 2007).
8
3.3. Методы, используемые при изучении позвоночных
Сбор материала по личинкам рыб осуществлялся по стандартной методике (Коблицкая, 1963). Всего было обследовано 7 озер и отловлено 92 личинки
костистых рыб, принадлежавших к 9 видам. Видовой состав личинок определяли по А.Ф.Коблицкой (1981). Видовой состав костных рыб устанавливался как
с помощью определения пойманных на озерах рыболовами-любителями особей
по А.В. Лукину и др. (1981) и по В.А. Кузнецову (2005), так и по анкетированию рыболовов-любителей по методике ФГНУ ГосНИОРХ (Методические…,
1979). Всего было обработано 234 анкеты.
Видовой состав выявленных костных рыб заимстован из книги «Атлас
пресноводных рыб России: в 2 т.» (2002).
При изучении численности амфибий и рептилий нами использовался маршрутный метод (Гаранин, Панченко, 1987; Даревский, 1987). Учеты проводились с периодичностью 1 раз в месяц. Всего за период наблюдений на озерах –
ООПТ пройдено 374,2 км маршрутов. В Саралинском участке ВКГПБЗ было
заложено 4 маршрута общей длиной 5,5 км, на которых пройдено 82,8 км.
Определение прудовой, озерной и съедобной лягушек проводилось по
морфологическим данным. Видовой состав выявленных амфибий и рептилий
приведен по С.Л. Кузьмину и Д.В. Семенову (2006).
Также для изучения амфибий использовали ловчие траншеи в 1998, 2000
и 2005 годах: три на каждом из плесов озера Ковалинское и по одной траншее
на озерах Четово и Сухое (438 сутко-траншей). Всего было поймано 39 животных, принадлежащих к 5 видам.
Учеты птиц проводили в период с мая по сентябрь в основном в 19982005 гг., и завершили в 2008 г. Всего за период наблюдений на 12 озерах пройдено 1181,2 км. Учеты проводили с периодичностью один раз в месяц по всей
длине прибрежной полосы озер с пересчетом плотности птиц на 1 км береговой
линии. В Саралинском участке ВКГПБЗ в 5 ключевых участках на 4 маршрутах
общей длиной 5,5 км пройдено 93,54 км. Для анализа орнитофауны использовали разделение по типам фауны (Штегман, 1938) и экологическим комплексам, отражающим их связь с типичными экосистемами (Рахимов, 2002). Видовой состав выявленных птиц приведен по Л.С. Степаняну (2003).
При изучении млекопитающих нами применялся маршрутный метод учета в зимний период по следам (Новиков, 1953; Формозов, 1989; Ошмарин, Пикунов, 1990). Длина ежегодных маршрутов зимних учетов млекопитающих в
Саралинском участке ВКГПБЗ составила 120 км. Для установления видового
состава мелких млекопитающих в 1998, 2000 и 2005 гг. учитывали данные отловов в ловчие траншеи (Попов, 1945) и ловушки (376 сутко-ловушек и 438
сутко-траншей). За весь период исследований нами было поймано 103 зверька,
принадлежавших к 10 видам. Видовой состав выявленных млекопитающих
приведен по И.Я. Павлинову и О.Л. Россолимо (1987, 1998).
9
Статистическую обработку материала осуществляли с использованием
программ электронных таблиц (Яковлев, 2002; Боровиков, 2003; Яковлев 2003).
При статистической обработке полученных результатов использовали метод
факторного анализа, метод кластерного анализа и непараметрические критерии:
парный критерий Уилкоксона, ранговую корреляцию Спирмена при значениях
р ≤0,05 (Лакин, 1990). Для оценки видового разнообразия были использованы
индекс разнообразия Симпсона, индекс разнообразия Шеннона, индекс видового богатства (Макрушин, 1974). Для сопоставления видового состава использовали коэффициент общности (сходства) Жаккара (Jaccard Р., 1902).
Поскольку рекреационное воздействие на озера – ООПТ, как правило,
приурочено к древесным и кустарниковым насаждениям, мы посчитали целесообразным использовать как шкалу стадий дигрессии для лесонасаждений (Отчет…, 2005), так и шкалу стадий дигрессии, определенной для травяного покрова по И.В. Тарану и В.Н. Спиридонову (1977).
При описании озер - ООПТ была использована методика оценки антропогенного давления на периметр озер – ООПТ (Самойлов, Сапаев, 1995). Также использовалась измененная и дополненная нами шкала балльной оценки антропогенного пресса (Галанина, 2008), в которую включили следующие элементы антропогенного воздействия: 1) отношение протяженности прилежащих
автомобильных дорог к площади озера (км./км2); 2) тип прилежащих к выделу
дорог; 3) наличие на территории свалок, а также мест, регулярно посещаемых
людьми; 4) отношение протяженности прилежащих территорий, на которых ведутся строительные работы к площади озера (км./км2); 5) площадь, подверженная выпасу (в % от площади озера); 6) площадь, на которой регулярно используется крупногабаритная техника (бульдозеры, комбайны, экскаваторы и др.) (в
% от площади озера); 7) повреждения огнем; 8) отношение прилежащих агроценозов в водоохранной зоне к площади озера (км./км2); 9) отношение протяженности прилежащих населенных пунктов к площади озера; 10) площадь, на
которой регулярно присутствует автотранспорт (в % от площади озера). Воздействие каждого из вышеперечисленных элементов оценивалось по трехбалльной шкале.
ГЛАВА 4. ИСТОРИЯ АНТРОПОГЕННОГО
ОСВОЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ
Изучение археологических памятников и палеозоологические исследования на территории РТ (в т.ч. и Волго-Мешинского междуречья) позволяют проследить постоянно усиливающееся воздействие антропогенных факторов на
фауну позвоночных, существенно изменившуюся за минувшие и особенно последнее столетия. Интенсивное хозяйственное освоение территории ВолгоМешинского междуречья: развитие земледелия, охота, добыча древесины и
другие формы антропогенного воздействия отразились в характере населения и
составе фауны позвоночных. Согласно работам С.В. Кирикова (1959, 1960),
И.И. Рахимова (2002) и других исследователей, можно выделить в истории
10
освоения человеком Средневолжского региона шесть периодов, отличающихся
особенностями условий среды обитания и характером использования животных
в хозяйстве человеком.
Первый период: с доисторических времен до IV в. н.э.: примерно 2500 лет
тому назад, данная территория внезапно опустела в результате очень мощного
землетрясения (по шкале Рихтера в 9-10 баллов) (Халиков, 1994).
Второй период: III – VIII вв. н.э.: на изучаемой территории произошо несколько смен населяющих племен, в результате которой появились именьковцы
и булгары. Судя по остаткам, изучаемое население занималось скотоводством,
рыбной ловлей и охотой.
Третий период: IХ - ХII вв. К Х в. значительные площади Среднего Поволжья в результате основательной вырубки лесов приобрели характерные черты антропогенных ландшафтов с полями на месте бывших лесов и степей. Начинается процесс остепнения фауны.
Четвертый период: ХIII - ХVI вв.: нашествие монгол губительно сказалось на судьбах городов - многие из них были разорены и не смогли вновь подняться из пепла пожарищ. Период монгольского ига вызвал упадок экономики
и культуры Булгарии. С присоединением Казанского царства в 1552 году к Русскому государству создаются новые городские поселения, вырубаются леса и
расширяются площади обрабатываемых земель.
Пятый период: ХVII - первая четверть ХХ в. Казань становится центром
губернии, в которую входили территории Среднего и Нижнего Поволжья. Рост
народонаселения повлек за собой вырубку к началу ХIХ века около 50% ранее
существовавших в регионе лесов, что привело к появлению больших открытых
пространств (Кириков, 1959). В 1889 г. А.Я. Гордягин отмечает, что леса занимают несколько больше одной пятой всей площади Казанского и Лаишевского
уездов. Продолжается процесс увеличения доли лесостепных и степных видов
позвоночных в фауне.
Шестой период: первая четверть ХХ – конец ХХ в. Интенсивная вырубка спелых, наиболее ценных лесных массивов в советский период существенно
изменила структуру лесных насаждений. Фауна и население одновозрастных
монокультурных лесонасаждений существенно отличались от коренных лесов.
Вступившее в строй в 1957 г. Куйбышевское водохранилище затопило обширные пространства пойм Волги и Камы и коренным образом изменило естественный ландшафтный облик данной территории.
ГЛАВА 5. АБИОТИЧЕСКИЕ И ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ
КОМПОНЕНТЫ ОЗЕР – ООПТ ЮЖНОЙ ЧАСТИ
ВОЛГО-МЕШИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ
Изучаемые озера расположены вблизи города Казани и испытывают повышенное антропогенное воздействие. По своей природе данные озера являются эрозионно-суффозионно-карстовыми (Ступишин, 1954), а Ковалинское озеро
– термокарстово-карстовым (Тайсин, 2006). Вода озер – ООПТ очень мягкая по
11
причине своей очень малой минерализации. Сплавины имеются лишь на пяти
озерах, наиболее крупная из них расположена на оз. Моховое. Согласно универсальной лимно-экологической классификации (УЛЭК), формула, характеризующая большинство изученных озер – ООПТ, выглядит следующим образом:
Z3SL2G6,9A4D5W4T3Mix1S5M1I1-2(1)Ph1Tr3Fl2-3Fa3 – умеренной зоны, низкой высоты над уровнем моря, карстово-суффозионное, малой площади, очень малой
глубины, бессточное, с теплым температурным режимом, димиктическим перемешиванием воды, очень низкой прозрачностью, очень малой минерализацией, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевое, с нормальным водородным показателем, мезотрофное, макрофитное со средним видовым разнообразием, рыбное с фоновыми видами (Mingazova, Galeeva, 2007). Площадь рассматриваемых
озер в среднем 10 га (1,1-128,9), длина 600 м (166-4205), максимальная ширина
100 м (90-940) при средней в 62 м (35-162), максимальная глубина 8,0 м (3,1120,90) при средней в 2,1 м (1,37-6,48). При большой площади мелководья в
21,6% и значительном зарастании в 7,4% прозрачность воды в них не превышает 0,6 м, что связано с повышенным антропогенным воздействием. Для всех
озер в настоящее время характерна замкнутость (застойность), которая дополнительно увеличивает неблагоприятные последствия загрязнения.
По данным специалистов ИнЭПС флора высших растений озер - ООПТ
(Отчет…, 1998) включает в себя 164 вида, в т.ч. 22 редких и исчезающих, и составляет 51,8% от общего числа видов, известных для озер Среднего Поволжья
(Озера…, 1976) и 10,2% от флоры РТ. В систематическом отношении флора сосудистых растений представлена 113 родами, 49 семействами, 5 классами и 4
отделами. Доля синантропной флоры по М.В. Маркову (1972) и В.В. Туганаеву
(1988) - 11%. Наибольшее количество видов отмечено на оз. Ковалинское – 99,
Заячье – 72 и Чистое – 70. По жизненным формам на озерах произрастает: деревьев – 12 видов, кустарников – 8 видов, полукустарников – 2 вида, кустарничков – 1 вид, полукустарничков – 2 вида, многолетних травянистых растений
– 116 видов, двулетних травянистых растений – 6 видов, однолетних травянистых растений – 16 видов (жизненные формы растений даны по П.Ф. Маевскому (2006). Флора высших водных растений озер – ООПТ представлена 64 видами, что составляет 51,8% от общего числа макрофитов, известных для Среднего
Поволжья. Среди них преобладают гелофиты – 16 видов, гидрофиты – 15 видов
и гигрогелофиты – 15 видов. По нашим данным, среди 73 растительных ассоциаций, принадлежащих к 11 формациям, доминируют моновидовые: рогоз узколистный – 20,7%; двукисточник тростниковидный – 11,1%; осока острая –
10,1; тростник обыкновенный – 9,4%.
Результаты нашей работы по изучению типичной высшей водной растительности выявили во флоре исследуемых водоемов (мелководной части) и их
прибрежной зоны 65 видов макрофитов, представленных 3 типами: по числу
видов преобладают околоводные растения – 34 вида, а гидрофиты и гелофиты
включают в себя по 15 видов.
12
ГЛАВА 6. СОВРЕМЕННАЯ ФАУНА ПОЗВОНОЧНЫХ ООПТ
ЮЖНОЙ ЧАСТИ ВОЛГО-МЕШИНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ
Фауна позвоночных ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья
включает большинство видов, встречающихся в Волжско-Камском крае (ВКК)
(табл. 1), за исключением южных видов. То же самое можно сказать и о редких
и исчезающих видах. Коэффициент общности (сходства) Жаккара для всех видов позвоночных составляет 42,2%, для костных рыб – 41,5%, для земноводных
– 45%, для пресмыкающихся – 42,8%, для птиц – 57,0%, для млекопитающих –
38,9%. Наиболее полно представлены земноводные и птицы, наименее – млекопитающие и костные рыбы.
Таблица 1
Соотношение видов позвоночных, обитающих в Волжско-Камском крае и
на ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья
В т.ч. редких и
Всего видов
исчезающих
Класс
ООПТ ВолгоООПТ ВолгоВКК
ВКК
Мешинского
Мешинского
междуречья
междуречья
Костные рыбы
55
39 (70,9%)
10
4 (40,0%)
Земноводные
12
9 (75,0%)
3
3 (100,0%)
Пресмыкающиеся 11
6 (54,5%)
5
3 (60,0%)
Птицы
314
237 (75,5%)
84
63 (75,0%)
Млекопитающие
74
49 (66,2%)
34
16 (47,0%)
Всего
466
340 (73,0%)
136
89 (65,4%)
Наземные позвоночные на территории ООПТ южной части ВолгоМешинского междуречья распределяются по экологическим комплексам в целом так же, как и по ВКК в следующем соотношении: лесной - 19,9%; лесоcтепной - 3,6%, степной - 1,0%, околоводный - 31,8%, синантропный - 6,6%. На долю остальных экологических комплексов приходится 37,1%. По сравнению с
ВКК меньше доля степных видов на 2,2% и несколько больше синантропных –
на 1,2%.
6.1. Современное состояние фауны позвоночных озер – ООПТ
В настоящее время фауна озер – ООПТ включает в себя 133 вида позвоночных, из них – 16 видов костных рыб, 8 видов земноводных, 2 вида пресмыкающихся, 88 видов птиц, 19 видов млекопитающих (табл. 2), что в целом составляет 28,5% от общего числа видов ВКК (см. табл. 1).
По общему количеству выявленных видов позвоночных лидируют самые
крупные озера - Ковалинское (59,6%) и Архиерейское (26,95%), а также самые
заросшие озера - Четово (49,6%) и Сухое (31,2%). Наибольшее число видов отмечено для птиц, млекопитающих и костистых рыб, при этом больше всего ви13
дов птиц отмечено на оз. Ковалинское и Четово, видов костистых рыб – на оз.
Архиерейское и Заячье, видов млекопитающих – на оз. Ковалинское и Сухое
(табл. 3).
Нашими исследованиями установлено, что отдельные классы позвоночных на озерах представлены неравноценно: наибольшее число видов отмечено
для птиц, млекопитающих и костистых рыб, при этом больше всего видов птиц
отмечено на оз. Ковалинское и Четово, видов костистых рыб – на оз. Архиерейское, Ковалинское и Заячье, видов млекопитающих – на оз. Ковалинское, Сухое
и Четово.
Таблица 2
Соотношение видов позвоночных, обитающих
на озерах - ООПТ и в Саралинском участке ВКГПБЗ
Класс
Озера - ООПТ
ВКГПБЗ
Костные рыбы
16
31
Земноводные
8
9
Пресмыкающиеся
2
6
Птицы
88
209
Млекопитающие
19
48
Всего
133
303
Класс
Моховое
Ковалинское
Архиерейское
Саламыковское
Заячье
Столбище
Сухое
Четово
Черное
Свежье
Сапуголи
Чистое
Согласно нашим данным, доминирующими на озерах – ООПТ по удельному весу в учетах доминируют 15 видов: уклейка (31,9%), серебряный карась
(18,7%), золотой карась (13,2%), красноперка (12,1%), озерная, прудовая и съедобная лягушки (32,3%), обыкновенная чесночница (28,5%), остромордая лягушка (15,5%), обыкновенный уж (26,8%), серая утка (11,2%), деряба (12,7%)
обыкновенная бурозубка (29,9%), полевая мышь (52,7%).
Таблица 3
Количество видов позвоночных на озерах ООПТ
Костистые рыбы
Земноводные
Пресмыкающиеся
Птицы
Млекопитающие
Итого
5
2
1
12
2
22
11
6
2
54
17
90
13
2
1
16
1
33
6
3
0
22
2
33
9
2
0
21
0
32
6
3
1
8
0
18
1
6
0
25
11
43
5
6
1
46
10
68
4
2
1
17
0
24
2
2
1
6
2
13
2
2
0
4
0
8
3
2
0
3
1
9
Из числа редких и исчезающих видов, занесенных в Красную книгу РТ
(2006), на озерах – ООПТ отмечено 20 видов: краснобрюхая жерлянка, гребен14
чатый тритон, красношейная поганка, большая выпь, лебедь-шипун, лебедькликун, полевой лунь, травник, поручейник, могильник, перепел, камышница,
пастушок, серый журавль, малый зуек, большой улит, большой кроншнеп, белощекая крачка, серый сорокопут, горностай.
Анализ сходства фауны позвоночных озер – ООПТ по коэффициенту
общности (сходства) Жаккара показал, что наиболее сходны между собой озера
Заячье и Моховое (29,1%), Четово и Ковалинское (27,4%), Черное и Архиерейское (26,1%). Наиболее сходны по видовому составу озера с одинаковым значением отношения суммы элементов антропогенного воздействия (см. табл. 7.5.)
к числу видов на озерах - ООПТ. Коэффициент общности (сходства) фауны
позвоночных обнаруживает отрицательную корреляцию с количеством видов
позвоночных (r=-0,58), что также свидетельствует о преобладающем влиянии
антропогенного воздействия на сходство фаун озер - ООПТ.
При рассмотрении представленности на озерах - ООПТ разных экологических комплексов наземных позвоночных мы видим значительное преобладание околоводного комплекса над лесным и синантропным, с небольшой долей
видов лесостепной и степной фауны (табл. 4).
Таблица 4
Представительство разных экологических комплексов наземных
позвоночных на озерах - ООПТ и в Саралинском участке ВКГПБЗ
Экологический
Озера - ООПТ
ВКГПБЗ
комплекс
видов
%
видов
%
Околоводный
47
40,2
75
27,6
Степной
3
2,6
3
1,1
Лесоcтепной
7
5,9
14
5,1
Лесной
13
11,1
65
23,9
Синантропный
11
9,4
18
6,6
Остальные
36
30,8
97
35,7
Итого
117
100,0
272
100,0
В результате анализа матрицы данных по озерам - ООПТ выявились два
главных фактора (Ф1-Ф2), объясняющие 82,5% общей дисперсии всех признаков
(рис.2). Ф1 (объясняет 51,0% дисперсии признаков) характеризует размерные характеристики и усложнение формы береговой линии озер, а также положительно
связан с шириной залуженной части (Луг). Переменные, отражающие степень
развития береговой линии, имеют высокие коэффициенты корреляции с площадью древесной растительности (Дер) и числом видов позвоночных (Nвпзв). Ф2 отражает достоверное отрицательное влияние на процесс обмеления озер, тесно
связанный с площадью мелководья (Sмлк), площади озера (S) и видовым разнообразием растений (Nврст). Отрицательная корелляционная связь отмечена для максимальной глубины и прозрачности, препятствующих развитию растительности
в водоеме.
15
1,0
Sмлк
Nвмлек
Nвназ
Saсс mon
Nвптц
0,8
Nвпозв
Bср
Nвамф
0,6
lmax
ГФ2
0,4
РБЛ
0,2
ДБЛ
ПУ
Nврыб V
0,0
Рст
-0,2
ПО
-0,4
S
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
ГФ1
Рисунок 2. Расположение координат показателей факторов среды обитания
и фауны позвоночных озер ООПТ по отношению к двум главным факторам (S –
площадь, га; V - объем воды, м3; lmax – длина, м; Bср – средняя ширина, м; Sмлк –
площадь мелководья в процентах от площади озера, ПУ – удлиненность озера,
ДБЛ – длина береговой линии, РБЛ – развитие береговой линии, ПО – показатель открытости водоема, Sассmono – общая площадь моноассоциаций, м2; Рст общая площадь растительности, га; Nврыб – число видов костных рыб, Nвамф –
число видов амфибий; Nвптц - число видов птиц, Nвмлек - число видов млекопитающих, Nвназ – число видов наземных позвочных, Nвпозв - число видов позвоночных).
По видовому разнообразию на озерах – ООПТ преобладали отряды Поганкообразные и Гусеобразные, при этом между ними наблюдается обратная взаимосвязь: при увеличении доли отряда Поганкообразных уменьшается доля Гусеобразных и наоборот (см. рис. 3). Также наблюдается постоянное значительное
присутствие отрядов Ржанкообразных и Воробьинообразных.
6.2. Современное состояние фауны позвоночных
Саралинского участка ВКГПБЗ
В настоящее время фауна Саралинского участка ВКГПБЗ включает в себя
303 вида позвоночных, из них – 31 вид костных рыб, 9 видов земноводных, 6
видов пресмыкающихся, 209 видов птиц, 48 видов млекопитающих, что составляет 65,0% от общего числа видов ВКК (см. табл. 2).
16
Среди экологических комплексов наземных позвоночных в фауне Саралинского участка ВКГПБЗ наблюдается значительное преобладание околоводного и лесного экологических комплексов над лесостепным и степным с небольшой долей синантропных видов (см. табл. 4).
100%
80%
Passeriformes
Columbiformes
Charadriiformes
Gruiformes
Galliformes
Falconiformes
Anseriformes
Ciconiiformes
Podicipediformes
60%
40%
2007
2006
2005
2003
2001
2000
1998
1997
1995
0%
1993
20%
Рисунок 3. Плотность населения птиц (экз./км) на
озерах – ООПТ в 1993-2007 гг.
Распределение видов птиц по различным типам фауны указывает на ярко
выраженное преобладание европейских и транспалеарктических видов при
большой доле сибирских и арктических видов.
Число гнездящихся видов птиц – 111, обитающих в течение всего года –
38, пролетных – 32, кочующих – 6, прилетающих на зиму – 7, залетных – 4, характер пребывания неясен – 7, смешанный характер пребывания - 4.
6.3. Современное состояние редких и исчезающих видов
В настоящее время на территории Волго-Мешинского междуречья обитает 89 редких и исчезающих видов позвоночных, что составляет 61,8% от общего числа редких и исчезающих видов позвоночных Волжско-Камского края (см.
табл. 1). Наиболее представлены редкие и исчезающие виды среди земноводных - 100% и птиц - 67,0% наименее - костные рыбы – 40,0%.
17
ГЛАВА 7. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ
ФАУНЫ ООПТ
Волго-Мешинское междуречье непосредственно примыкает к г. Казани и
подвергается сильному антропогенному влиянию, которое проявляется прежде
всего в высокой плотности населения (25,5 чел./км2 против 8,6 чел./км2 в среднем
по РФ).
Для наземных позвоночных исследуемой территории с середины ХХ в. по
настоящее время характерно относительно стабильное соотношение между основными экологическими комплексами при увеличении общего числа видов.
При этом на основании визуально-балльной оценки численности сократилось
обилие у 25 околоводных, 14 лесных и 3 лесостепных видов.
7.1. Последствия антропогенного воздействия до создания
Куйбышевского водохранилища
Антропогенное воздействие на Волго-Мешинское междуречье до создания Куйбышевского водохранилища проявилось в двукратном увеличении численности населения, в сокращении площади лесов на 31,9% и распашке земель
до 33% от всей площади. В результате исчезло более 28% малых озер (Мингазова, 1999), деградировало крупное озеро площадью 223 га вблизи с. Русское
Никольское (Тайсин, 1996). Интенсивное сведение лесов во второй половине
XIX века привело к снижению плотности 8 видов птиц. Увеличение площади
сельскохозяйственных земель и возрастание опушечного эффекта на основании
визуально-балльной оценки численности вызвало увеличение к 20–30-м гг. ХХ
в. обилия более 16 видов (Ивлиев, 1998).
7.2. Последствия антропогенного воздействия после создания
Куйбышевского водохранилища
В 1957 г. вступила в действие Куйбышевская ГЭС. Под водой только на
изучаемой территории оказалось почти 70000 га плодороднейших пойменных
почв. Затопление поймы проводилось в период весеннего половодья и послужило причиной почти полного уничтожения пойменных популяций мелких
млекопитающих, рептилий и амфибий (Ушаков, 1967; Ушаков, Гаранин, 1967).
Формирование популяций животных шло, в основном, за счет обитателей материковой террасы.
Влияние Куйбышевского водохранилища на фауну позвоночных ООПТ
проявилось в исчезновении 6 видов рыб (севрюги, сельди черноспинки, каспийского пузанка, белорыбицы, каспийского лосося, шемаи), русской выхухоли, 10
гнездящихся и 2 оседлых видов птиц.
Создание водохранилища позволило решить многие важные народнохозяйственные проблемы, одновременно вызвав ряд нежелательных процессов и
явлений (подтопление земель, образование мелководий, обрушение берегов,
ухудшение санитарного состояния и т.д.). За весь период эксплуатации водо18
хранилища произошли серьезные изменения в прилегающих лесных массивах,
уменьшились рыбные запасы. В рекреационном отношении с одной стороны
произошло увеличение акваторий, с другой - в связи с загрязнением воды ухудшилось качество отдыха.
Антропогенная трансформация после создания Куйбышевского водохранилища проявилась на 45% территории междуречья в сельскохозяйственном и
техногенном загрязнении, избыточной рекреации. Прямым следствием антропогенного воздействия на озера - ООПТ явилось сокращение площади водоемов на 4,6% и объема воды на 527,4 тыс. куб.м. Антропогенная трансформация фауны позвоночных ООПТ заключается в:
1) вселении в акваторию Куйбышевского водохранилища 12 новых видов, преимущественно южных (черноморско-каспийская тюлька, черноморская
игла-рыба, бычок-кругляк, звездчатая пуголовка) и северных (речной угорь,
снеток, сибирская ряпушка), а также в результате рыбохозяйственной деятельности (пестрый и белый толстолобики, белый амур, пелядь) или выпуска аквариумистами-любителями (головешка-ротан) (Кузнецов, 2005);
2) акклиматизации ондатры, енотовидной собаки, американской норки и
белки-телеутки, реакклиматизации речного бобра, кабана и сибирской косули;
3) появлении 5 новых зимующих и 9 пролетных видов птиц.
7.2.1. Изменения озер - ООПТ
Для озер - ООПТ Волго-Мешинского междуречья, как и для всего региона, более характерно сельскохозяйственное воздействие (преобладает на 8 озерах), в меньшей степени рекреационное и техногенное (преобладают на 4 озерах).
Сельскохозяйственное воздействие является традиционно ведущим для
большинства изучаемых водоемов, промышленное и бытовое воздействия отмечаются лишь на отдельных озерах. Самое сильное антропогенное влияние на
малые озера оказывает земледелие, ему уступает лишь животноводство. По степени негативного воздействия на малые озера выпасу КРС в водоохранной зоне
следует отвести первое место. При этом прибрежная растительность деградирует вплоть до полного исчезновения растительного покрова в местах полуденной
стоянки животных (V cтадия дигрессии по классификации И.В. Тарана и В.Н.
Спиридонова, 1977). Примером может служить озеро Черное. Выпас КРС
здесь приводит к заилению с уменьшением морфометрических показателей и
эрозии берега. Выпас скота на оз. Архиерейское привел к тому, что часть озера
по гидрохимическим и гидробиологическим показателям соответствует категории «экологическое бедствие» (Мингазова, 1998). Нами отмечено кризисное агрохозяйственное давление на периметр 7 озер – ООПТ (по А.И. Самойлову и
Е.А. Сапаеву, 1995). Рекреационное воздействие на озера – ООПТ продолжает
возрастать: состояние растительного покрова в местах постоянного купания и
лова рыбы также достигает V cтадии дигрессии. Техногенное воздействие на
озера – ООПТ связано с мойкой автомашин и замусориванием водоохраной зоны большим количеством бытового и строительного мусора.
19
В настоящее время экосистемы большинства озер - ООПТ характеризуются проявлением в той или иной степени признаков деградации: снижением
уровня воды, уменьшением площади водного зеркала, увеличением мутности
воды. Основным критерием деградации является уменьшение размеров водоема, которое при прочих равных условиях приводит к уменьшению числа видов. Катастрофически уменьшились площадь и объем озера Чистое – за период
с 1958 по 1990 г. площадь уменьшилась на 40,8 % , а объем воды – на 64, 4%.
Только за последние семь лет оно сократило свою площадь на 23% и разделилось на два несвязанных между собой озера. Уменьшение площади также характерно для оз. Заячье (33,3%), Черное (23,1%), Столбище (18,1%) и Саламыковское (15,8%).
Рассмотрим отношение числа видов позвоночных к наиболее устойчивым
характеристикам озер – ООПТ (табл. 6). Площадь мелководья достоверно отрицательно, а площадь растительности - достоверно положительно коррелируют с
числом видов позвоночных. Исходя из вышеизложенного, предлагаем следующее «определение экологической обстановки»: при наличии редких и исчезающих видов, антропогенной нагрузке свыше 7 баллов, значения отношения числа позвоночных к площади мелководья в гектарах меньше 10 и к
площади растительности в гектарах меньше 10 свидетельствуют об
очень сложной экологической обстановке и необходимости принятия срочных первоочередных мер по спасению озера. Таким образом, оз. Ковалинское
и Архиерейское, а также Чистое, Сапуголи и Столбище нуждаются в срочных
мерах по спасению. Предлагаемое «определение экологической обстановки»
может быть использовано на озере даже при его первичном обследовании в качестве доступной методики при организации научных исследований студентов
и школьников. Как известно, богатство разнообразия видов может быть достоверно предсказано, исходя из богатства более высокого таксономического порядка - рода и семейства, для амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. При
этом, как правило, отклонения в отношениях между богатством разнообразия
видов и богатством разнообразия таксонов более высокого порядка не коррелируют с разнообразием сред или областью обитания (Mazarisa A.D. et al., 2008).
Поэтому в сложных случаях допустимо определение отдельных позвоночных с
точностью до рода.
7.2.2. Изменения на территории Саралинского участка ВКГПБЗ
В Саралинском участке ВКГПБЗ подробно изучалось антропогенное воздействие на ценозы наземных позвоночных на примере влияния отдельных
факторов: движения автотранспорта, близкого расположения поселений человека, линии электропередач (ЛЭП) и Куйбышевского водохранилища.
Сопоставление биоразнообразия наземных позвоночных с использованием коэффициента общности (сходства) по Жаккару показало наибольшее сходство между побережьем Куйбышевского водохранилища и кордоном – 33,3%, а
также между контрольным участком и шоссе – 32,7%. Наименьшее сходство в
20
составе сообщества птиц наблюдается между ЛЭП и побережьем Куйбышевского водохранилища – 20,4%.
Таблица 6
Отношение числа видов позвоночных к наиболее устойчивым
характеристикам озер – ООПТ (объяснение в тексте)
Сумма эле- Отношение
Отношение
Число ментов ан- числа видов
Число
числа видов к
Название озера
редких тропоген.
к площади
общей площавидов
видов воздействия мелководья,
ди раст-ти, га
га
Моховое
22
7
43,38
11,39
Ковалинское
90
10
11
1,84
3,61
Архиерейское
33
1
12
2,31
1,90
Саламыковское
33
2
11
18,76
7,72
Заячье
32
1
12
9,83
13,68
Столбище
18
7
7,87
5,33
Четово
68
10
9
27,39
3,38
Черное
24
1
9
15,84
3,68
Свежье
13
8
21,57
162,50
Сапуголи
8
12
8,65
2,06
Чистое
9
12
7,56
4,36
Количество погибших позвоночных на шоссе Казань-Атабаево прямо
пропорционально интенсивности движения автомашин, поэтому в дальнейшем
могут потребоваться дополнительные меры по защите от гибели редких и исчезающих видов. Частота гибели земноводных при этом (рис. 4) составляет 67%,
что в несколько раз выше по сравнению с более подвижными позвоночными. В
2005 г., во время дополнительного учета в сентябре, было отмечено повышенное число погибших земноводных и пресмыкающихся в связи с миграцией к
месту предстоящей зимовки. За все время наблюдений среди погибших земноводных были отмечены только представители отряда Бесхвостые. Литературные данные свидетельствуют о том, что полный отрицательный эффект дорог
для популяции бесхвостых амфибий так же велик, как и отрицательный эффект
сведения леса (Eigenbrod et al., 2008). Частота гибели птиц, как и в остальных
группах позвоночных, не превышает 11% и приходится на долю небольших
птиц размером с воробья.
Достоверные отличия по плотности населения птиц (максимальное значение критерия достоверности 0,013) и млекопитающих (максимальное значение критерия достоверности 0,02) на 4 ключевых участках по сравнению с контрольным, свидетельствуют о наиболее выраженном антропогенном воздействии на данные группы позвоночных, особенно, шоссе.
21
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
1998
Земноводные
2000
2005
Пресмыкающиеся
Птицы
2006
Млекопитающие
Рисунок 4. Частота гибели позвоночных на шоссе Казань-Атабаево (экз./км)
7.2.3. Современное состояние редких и исчезающих видов
При рассмотрении динамики встреч редких и исчезающих видов на территории Саралинского участка ВКГПБЗ, «Летописей природы» и собственных
наблюдений, отмечается увеличение во второй половине 90-х гг. ХХ в. и в начале ХХI века, что связано с увеличением числа исследований, проведенных на
территории ВКГПБЗ. У подавляющего большинства редких и исчезающих видов в течение каждых из пяти лет отмечено не более двух встреч.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья
включают в себя 72,9% всех видов фауны Волжско-Камского края и 61,8% редких и исчезающих видов. Распределение наземных позвоночных на территории
ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья по экологическим комплексам в целом такое же, как и по Волжско-Камскому краю, и отражает основные тенденции изменения животного мира.
Исчезновение 6 видов рыб, 3 видов млекопитающих и 12 видов птиц при
вселении 10 видов рыб, 3 видов млекопитающих и 14 видов птиц свидетельствует о продолжающемся некотором увеличении общего числа видов за счет
вселения новых, более южных видов.
Сокращение на основании визуально-балльной оценки численности обилия у 10 видов костных рыб и 42 видов наземных позвоночных (25 околоводных, 14 лесных и 3 лесостепных видов) указывает на уменьшение численности
позвоночных и обеднение населения ООПТ.
22
Для снижения этих тенденций и с целью сохранения и увеличения видового разнообразия позвоночных ООПТ необходима планомерная работа по
двум основным направлениям:
1. Восстановление озер – ООПТ и рациональное регламентированное использование их фауны позвоночных.
Для сохранения видового разнообразия позвоночных ООПТ целесообразно: 1) полное облесение прибрежной полосы кустарниковой растительностью, 2) ограничение доступа автомашин в прибрежную зону озер и
уменьшение рекреационной нагрузки; 3) полный запрет на выпас КРС; 4) проведение работ по восстановлению водоохранной зоны озер – ООПТ: залужению
и созданию лесных водоохранных полос.
Использование озер - ООПТ без ущерба для их экосистем в хозяйственных целях возможно для: 1) изъятия донных отложений и сапропелей в качестве эффективного местного удобрения; 2) заготовки высшей водной растительности в качестве животных кормов (Озера Среднего Поволжья, 1976), сырьевого материала для поделочных, строительных и кровельных работ и топлива
(Kabish, 1982).
2. Организация национального парка в западной части ВолгоМешинского междуречья, примыкающей к Саралинскому участку ВКГПБЗ и
становление экологического туризма как отдельного социальноэкономического направления в развитии Лаишевского района. Национальный парк и Саралинский участок ВКГПБЗ совместно образуют Большой Волжский биосферный резерват. Предполагается создание и развитие
национального парка с организацией центра экологического образования в
естествознании для школьников и туристов и рекреационными зонами: 1)
строительство баз отдыха на заброшенных сельскохозяйственнх землях
вблизи лесных массивов с предварительной посадкой пилотных лесов (Отчет…, 2005); 2) реконструкция баз отдыха на побережье Волги, включая восполнение лесов.
ВЫВОДЫ
1. Современная фауна ООПТ южной части Волго-Мешинского междуречья включает в себя 340 видов позвоночных, в т.ч. 39 - костных рыб, 9 - земноводных, 6 - пресмыкающихся, 237 - птиц, 49 - млекопитающих. Экологические
комплексы по наземным позвоночным представлены в следующем соотношении: лесной - 19,9%; лесоcтепной - 3,6%, степной - 1,0%, околоводный - 31,8%,
синантропный - 6,6%. На долю остальных экологических комплексов птиц приходится 37,1%.
2. Антропогенная трансформация на территории Волго-Мешинского междуречья проявилась в двукратном увеличении численности населения, сокращении площади лесов на 31,9%, распашке земель до 33% от всей площади, исчезновении более 28% малых озер. К настоящему времени 45% территории
подвержены сельскохозяйственному и техногенному загрязнению и
23
избыточной рекреации. В результате исчезли 13 и вселились 25 видов позвоночных, на основании визуально-балльной оценки численности сократилось
обилие у 10 видов костных рыб и 42 видов наземных позвоночных.
3. В авиафауне на протяжении ХХ в. наблюдается относительно стабильное доминирование европейского, транспалеарктического и сибирского типа.
На основании визуально-балльной оценки численности отмечено снижение
обилия у 9 европейских, 8 транспалеарктических 2 сибирских и 2 голарктических видов.
4. Сходство видового состава позвоночных озер - ООПТ не превышает
29,1%. Разнообразие видов позвоночных достоверно снижают следующие антропогенные факторы: 1) обмеление и связанные с ним сокращение - как площади, так и средней и максимальной глубины; 2) сокращение площади растительности за счет выпаса КРС и превышения рекреационных нагрузок. Разнообразие редких и исчезающих видов позвоночных достоверно снижают сокращениие общей площади растительности и площади надводных трав.
5. Превышение на четырех ключевых участках по сравнению с контрольным средних значений по плотности видов, индексам Шеннона, Симпсона и
индексу видового разнообразия земноводных и пресмыкающихся (в 1,7-5,2
раза), а также птиц (максимальное значение критерия достоверности 0,046)
свидетельствует о том, что умеренное антропогенное воздействие в целом способствует увеличению видового разнообразия наземных позвоночных Саралинского участка ВКГПБЗ.
6. Разработанная методика «определения экологической обстановки» на
основании отношения числа видов позвоночных к наиболее устойчивым характеристикам озер – ООПТ: площади мелководья и площади растительности может быть использована при первичном и последующих обследованиях озер в
качестве доступной методики для научных исследований студентов и школьников.
7. Для оптимизации состояния озер – ООПТ наиболее целесообразно: 1)
проведение агро- и лесомелиоративных мероприятий на территории водосбора
озер; 2) полное облеснение прибрежной полосы кустарниковой растительностью, 3) ограничение доступа автомашин в прибрежную зону озер; 4)
проведение работ по восстановлению водоохранной зон озер – ООПТ: залужению и созданию лесных водоохранных полос.
8. Результаты исследования позволяют выступить с предложением о создании национального парка в западной части Волго-Мёшинского междуречья,
примыкающего к Саралинскому участку ВКГПБЗ.
24
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Цветков, С.А. К экологическому состоянию озёр – памятников природы / С.А. Цветков // Актуальные экологические проблем Республики Татарстан.
– Казань, 1997. – С. 124.
2. Беспалов, А.Ф. К динамике герпетофауны Западного Предкамья / А.Ф.
Беспалов, В.И. Гаранин, С.А. Цветков // Герпетологический вестник. – Т. 2., №
3-4, 2000,- с. 2-9.
3. Цветков, С.А. Многолетняя динамика орнитофауны озёр – ООПТ
Юго-Западного Предкамья Республики Татарстан / С.А. Цветков // Актуальные
проблемы изучения и охраны птиц Восточной Европы и Северной Азии: Материалы Международной конференции (ХI Орнитологическая конференция).- Казань: Матбугат йорты, 2001. – С. 630-631.
4. Цветков, С.А. К изучению фауны наземных позвоночных ВолгоМешинского междуречья (Татарстан) / С.А. Цветков // Животный мир Южного
Урала и Северного Прикаспия: Тезисы и материалы V региональной конференции. – Оренбург: Оренбургская область, 2005.
5. Цветков, С.А. К изучению биоразнообразия озёр – особо охраняемых
природных территорий Волго-Мёшинского междуречья Республики Татарстан /
С.А. Цветков // Вестник Татарстанского отделения Российской Экологической
Академии. - № 1, 2006, - с. 34-36.
6. Цветков С.А. Влияние антропогенных факторов на авифауну Саралинского участка Волжско-Камского государственного природного заповедника /
С.А. Цветков // Особенности функционирования особо охраняемых природных
территорий, расположенных в густонаселенных районах. – Отв. Ред. Е.И. Игонин. – Казань, 2006. С. 61-64.
7. Игонин, И.И. Влияние антропогенной трансформации на рекреационный потенциал и фауну позвоночных юго-восточной части зелёной зоны города
Казани / Игонин И.И., Цветков С.А., Мусин Х.Г. // Леса, лесной сектор и экология Республики Татарстан: Сб. научных статей. – вып. 3. – Материалы Всероссийской конференции. – Казань: Школа, 2007. – С. 180-189.
8. Цветков, С.А. Антропогенная трансформация фауны позвоночных животных озер - ООПТ Волго-Мешинского водораздела Республики Татарстан /
С.А. Цветков // Современные проблемы науки и образования (приложение
"Биологические науки") - 2008.- № 6. - C. 25
9. Цветков, С.А. Влияние антропогенных факторов на сообщество наземных позвоночных животных Саралинского участка Волжско-Камского Заповедника / С.А. Цветков // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2008.
- Т. 150, кн. 4. - С. 241-251.
10. Цветков, С.А. Антропогенная трансформация фауны позвоночных
животных озер - ООПТ Волго-Мешинского водораздела Республики Татарстан
/ С.А. Цветков // Всероссийские чтения памяти профессора В.А. Попова. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2009. (в печати).
25
Подписано в печать 5.10.2009 г.
Формат 60 х 84 1/16. Печать ризографическая
Печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ 10/10
Отпечатано с готового оригинала-макета
в типографии Издательства
Казанского государственного университета
420008, ул. Профессора Нужина, 1/37
тел.: 233-73-59, 292-65-60
26
27
28