Мелкие млекопитающие в экологически дестабилизированной среде : последствия локальных природных катастроф

• Автор: Лукьянова, Лариса Ефимовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 310 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Г лава 1. Феноменология экологически дестабилизированной природной среды

1.1 Концепция экологически дестабилизированной среды

1.2 Характеристика и экологическая роль ветровалов и пожаров

1.2.1 Ветровалы

1.2.2 Природные пожары

1.3 Локальные катастрофические сукцессии естественного генезиса

1.4 Характеристика экологически стабильной среды

Глава 2. Характеристика районов исследования

2.1 Висимский государственный природный биосферный заповедник

2.2 Печоро-Илычский государственный природный биосферный заповедник
Глава 3. Материалы и методы исследований
3.1 Характеристика научного материала
3.2 Основные методы исследования
Глава 4. Сравнительный анализ характеристик среды микроместообитаний мелких млекопитающих
4.1 Подходы к изучению среды местообитаний мелких млекопитающих
4.2 Динамика характеристик среды микроместообитаний мелких млекопитающих
в лесных биоценозах до и после воздействия локальных природных катастроф
4.3 Динамика характеристик среды микроместообитаний мелких млекопитающих в экологически стабильных условиях лесных биоценозов
Глава 5. Динамика показателей популяционной структуры симпатрических видов мелких млекопитающих
5.1 Динамика обилия симпатрических видов мелких млекопитающих до нарушений и в ходе посткатастрофических сукцессий лесных биоценозов
5.1.1 Обилие лесных полевок
5.1.2 Обилие землероек-бурозубок
5.1.3 Обилие малочисленных видов (серые полевки, мыши)
5.2 Особенности демографической структуры населения лесных полевок в экологически контрастной среде лесньк биоценозов
5.3 Динамика обилия лесных полевок в стабильных условиях местообитаний
Глава 6. Динамика основных характеристик структуры сообществ мелких млекопитающих

6.1 Динамика общего обилия и видовой структуры населения мелких млекопитающих в экологически дестабилизированных и стабильных
условиях биоценозов охраняемых территорий
6.1.1 Общее обилие видов
6.1.2 Видовое разнообразие
6.2 Анализ структуры сообщества мелких млекопитающих в условиях влияния краевого эффекта на границе экологических сред «ветровал-гарь»
6.3 Пространственная сопряженность симпатрических видов мелких млекопитающих в экологически дестабилизированной среде
Глава 7. Средовые детерминанты локального пространственного распределения численности симпатрических видов лесных полевок
7.1 Связь локального пространственного распределения численности лесных полевок со средовыми характеристиками микроместообитаний в дестабилизированных и стабильных условиях
7.2 Оценка роли погодно-климатических факторов в пространственном распределении численности лесных полевок в экологически контрастной природной среде
Заключение
Выводы
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В век стремительного роста научно-технического прогресса все более тесной становится взаимосвязь общества и природы, наблюдается ее усиление. Состояние природной среды непрерывно изменяется. Эти изменения различны по характеру, направленности, величине, неравномерно распределены в пространстве и во времени. Важной особенностью естественных природных изменений является то, что они, как правило, происходят около некоторого среднего относительного постоянного уровня. Средние значения могут существенно изменяться лишь в течение длительных интервалов времени, измеряемых многими тысячелетиями. Совсем другой особенностью обладают антропогенные изменения состояния природной среды, которые стали особенно значительными в последние десятилетия и в отдельных случаях приводят к резкому, быстрому изменению среднего состояния среды (Израэль, 1984). Этот этап, начавшийся во второй половине XX века, характеризуется повышенной вероятностью возникновения экстремальных ситуаций в окружающей среде и существенно возросшей зависимостью человеческого общества от ответных реакций биосферы на его деятельность (Залетаев, 1989). Все чаще под воздействием человеческой деятельности отдельные виды фито- и зооценозов в составе экосистем подводятся к рубежам, за которыми следуют серьезные изменения их строения и функционирования, а иногда и полное их уничтожение; иными словами, экосистемы находятся на стадиях перехода в «критические» состояния (Экосистемы..., 1989). Частота возникновения экстремальных ситуаций, вызванных как природными, так и антропогенными факторами, может угрожать устойчивости экосистем и в конечном итоге привести к снижению биоразнообразия. Биологическое разнообразие, являясь характерной чертой жизни на Земле, определяет возможность существования не только различных экосистем, но и биосферы в целом. В настоящее время в мировой науке расширяются исследования по решению проблемы сохранения биоразнообразия и устойчивости природных экосистем - одной из актуальных биологических проблем на современном этапе развития человеческого общества (Литвинов, Швецов, 1995; Емельянов, 1999; Сохранение биологического разнообразия ... , 2009). Данная проблема является одной из ключевых в современных фундаментальных и прикладных биологических исследованиях, поскольку благосостояние современного общества и его будущее в значительной мере зависят от уровня и объема накопленной научной информации, позволяющей ученым анализировать и прогнозировать состояние природных комплексов в различных условиях окружающей среды. Проблема эта имеет особое значение и является актуальной, т.к. сопря-

ломанными вершинами засохли, хотя и остались стоять. В дальнейшем продолжался отпад древостоя, соотношение в составе древесных пород существенно изменилось (Сибга-туллин, 1996; Влияние штормовых ветров ... , 2006). По данным Р.З. Сибгатуллина (1996), на отдельных участках липнякового пихто-ельника от ветровала пострадало до 90% древесного яруса, количество деревьев в год ветровала (1995 г.) по сравнению с предшествующим ветровалу годом (1994 г.) снизилось с 456 до 160 экз./га, древесный запас сократился с 280.3 до 86.2 куб. м/га. На участке пихто-ельника крупнопапоротникового наблюдалось снижение количества деревьев с 593 до 70 экз./га, а запас сократился с 350.3 до 61.0 куб. м/га.
Таким образом, ветровал привел к коренной перестройке лесных сообществ: гибели большей части древостоя, привнесу в почву значительного количества органики, созданию ветровального микрорельефа, изменению состава и структуры травяно-кустарничкового яруса. Образовавшийся очень плотный полог малины, папоротников и злаков в значительной степени препятствовал появлению и развитию самосева хвойных пород, а упавшие стволы деревьев при разложении служили хорошим субстратом для возобновления ели и пихты (Сибгатуллин, Шлыкова, 2000).
Во всех коренных типах леса, значительно пострадавших от ветровала, произошло уменьшение общего проективного покрытия травяно-кустарничкового яруса после катастрофы, а затем после резкого падения значений наблюдалось его увеличение во всех типах лесных сообществ заповедника. Наряду с этим, в связи с резким изменением экологических условий на участках коренных лесов заповедника, наиболее пострадавших от воздействия ветровала, отмечена смена доминантов травяно-кустарничкового яруса: достоверное снижение доли папоротников в сложении травостоя и возрастание доли злаков, в особенности вейника тупочешуйного (Calamagrostis obtusata) (Беляева, 2000).
После сплошного ветровала образовался своеобразный экотоп, включающий почвенный ком с корневой системой и стволом вываленных деревьев, западины вывалов и нетронутую поверхность между ними. В западинах сложились специфические условия, связанные с застойным увлажнением, и сукцессионные процессы отличались рядом особенностей. В зарастании западин вывалов на исследуемых нами участках липнякового и крупнопапоротникового типов пихто-еловых лесов доминировали хвощ лесной (Equisetum sylvaticum), иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium) и фегогггерис связывающий (Phegopteris connectilis), достаточно часто присутствовала звездчатка Бунге (Stellaria bungeana). Из древесных пород единично встречалась береза {Betula pendula).
Наблюдения за микроклиматом в Висимском заповеднике в зоне ветровала показали значительное уменьшение влажности приземного слоя воздуха. Это связано с отсутст-