Author Archive

Роль мышевидных грызунов в трансформации биотической энергии в искусственных лесных насаждениях степной зоны Приднепровья

А.А. Рева
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Определение потока биотической энергии через определенные биогеоценотические блоки в экосистемах имеет важное значение в познании роли различных функциональных элементов в сложнейших биогеоценотических процессах. Особенно это важно установить на начальных этапах трансформации энергии непосредственно от автотрофной части к первому звену гетеротрофной части. Среди различных гетеротрофов первого трофического уровня значительное место в экосистемах занимают многочисленные мышевидные грызуны.
Изучение видового и численного состава грызунов, уровня их метаболизма, обусловленного затратами организма на общий обмен с поправками на активность животных, позволило рассчитать энергетический баланс грызунов в различных искусственных насаждениях в степях Приднепровья.
По энергетической значимости мышевидные грызуны занимают доминантное положение: 55,6-98,1% всей биотической энергии, трансформированной всеми млекопитающими. Минимальный показатель характерен для искусственных насаждений в долинах рек (55,6%), средний показатель — для искусственных насаждений в балочных ландшафтах на плакоре 76,7% и максимальный — в массивных и полосных насаждениях на плакоре. Общегодовая биотическая энергия, трансформированная грызунами в различных типах искусственных лесов, зависит от степени их экологического соответствия местообитаниям в условиях степи.
В искусственных долинных насаждениях за год грызуны трансформируют 192,3 тыс.ккал/га, в балочных насаждениях – 299,5 тыс. ккал/га, в массивных насаждениях на плакоре – 283,9 тыс. ккал/га, в плакорных полосных насаждениях – 313,2 тыс. ккал/га. В основном проявляется следующая тенденция: чем в большей мере отмечается степень экологического несоответствия искусственной лесной экосистемы местообитанию, тем в большей мере грызуны занимают доминантность и объем в трансформации биотической энергии. Ведущее значение в трансформации биотической энергии грызунами играет автотрофный блок системы – 99,7%.
Среди автотрофного компонента доминантное положение занимает генеративная часть блока – 74,6%, затем вегетативная часть – 14,1% и фотосинтетическая — 10,4%. На гетеротрофный компонент системы приходится всего 0,9%, в том числе на гетеротрофов первого трофического уровня — 0,6%, второго трофического уровня – 0,2% и на сапротрофный блок системы – 0,1%.
Таким образом, мышевидные грызуны занимают ведущее место среди млекопитающих в общем потоке трансформированной биотической энергии, что свидетельствует об их весомой роли в биогеоценотических процессах искусственных лесных насаждений, от функции которых зависит успех развития системы.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 197-198.



Орнитофауна морского побережья в условиях действия рекреации (на примере Донецкой области)

В.В. Пономарчук, Н.Н. Ярошенко
Донецкий национальный университет, Донецк, Украина

Донецкая область как самый густонаселенный регион Украины сочетает на Азовском побережье две развитые взаимоисключающие хозяйственные структуры – промышленный и рекреационный комплексы. Если первый, включающий в себя агроценозы КСП и предприятия Мариуполя, сформировался еще к концу 70-х гг. прошлого века, то второй продолжает формироваться и в настоящее время, осваивая все новые территории побережья. Антропогенная трансформация, уже вторичного характера, все более сказывается на свойствах и характере функционирования уже ранее измененных приморских экосистем, формируя новые биоценозы, составляющие компоненты которых плохо взаимосвязаны между собой и очень подвижны.
Орнитофауна, как неотъемлемый компонент таких биоценозов, также претерпевает структурные и функциональные изменения. К середине 80-х гг., когда рекреационная деятельность контролировалась на необходимом уровне, в приморской рекреационной зоне сформировалось ядро из 98 гнездящихся видов птиц, представителей 16 отрядов, которых в соответствии биотопическим распределением условно можно разделить на 4 экологических группы: дендрофилов – 33 вида (33,7%), кампофилов – 11 видов (11,2%), склерофилов – 14 видов (14,3%) и лимнофилов – 40 видов (40,8%). Преобладание лимнофильных видов объясняется, прежде всего, соседством с рекреационными территориями государственных заказников «Белосарайская коса» и «Кривая коса», где представлены птицы заросших макрофитами болотистых территорий (плавневый комплекс), птицы прибрежных илистых мелководий-лиманов (маршевый комплекс) и колониальные птицы, гнездящиеся на песчано-ракушечных стрелках кос. Дендрофильная группа в условиях рекреации (как в городской черте, так и в пригороде) также достаточно представительна, что может быть обусловлено особым богатством и сложной структурой даже искусственных древесно-кустарниковых биоценозов, предоставляющих птицам широкий спектр защитных и кормовых ресурсов. Немногочисленность кампофильных видов связана с упрощенностью функциональной структуры открытых трансформированных стаций, их низкой экологической емкостью. Что же касается склерофилов, то, несмотря на недостаток природных гнездовых территорий, эти виды все же расселяются благодаря высокой экологической пластичности, используя для гнездования щели, дупла и особенно – строения и сооружения человека, доминируя тем самым среди групп обилия на гнездовании. В целом же можно говорить об интразональности орнитокомплексов рекреационной зоны, формирование которых проходило в условиях сезонности рекреационной нагрузки, отсутствия выраженного техногенного пресса и ограничения количества «диких» отдыхающих, что снижало фактор беспокойства и благоприятно отражалось, прежде всего, на успешности гнездования птиц.
Однако с середины 90-х гг., по мере ослабления контроля за хозяйственной деятельностью, резко увеличились темпы дальнейшего освоения побережья, главным образом за счет частной застройки, организации «диких» кемпингов, стоянок, увеличения количества стихийных свалок и т. д. Усиление рекреационной дигрессии немедленно отразилось на функциональной структуре орнитофауны всех экологических групп, особенно лимнофильной. Среди одиночно гнездящихся лимнофилов многие снизили свою численность на гнездовье или же перестали гнездиться совсем (степная тиркушка, красноголовый нырок и др.). У колониально гнездящихся лимнофилов в связи с усилением фактора беспокойства и сокращением гнездовых территорий вначале происходит увеличение плотности гнездящихся птиц, что усложняет внутривидовые и межвидовые отношения, а затем снижается успешность гнездования, что в конечном итоге может привести к сильной деградации колонии (например, колонии пестроносой и малой крачек на Белосарайской косе), вплоть до перехода к одиночному гнездованию. В то же время у некоторых одиночно-территориальных видов наблюдается увеличение гнездовой плотности и образование полуколониальных пятен скопления (ходулочник, травник). Реакция дендрофильных видов на усиление действия рекреации выражается по-разному, в зависимости от стадии дигрессии, способа гнездования, особенностей гнездостроения, поведения и пр. Одни виды, например, из группы кроногнездников, могут увеличивать свою численность, образуя локальные совместные поселения (кобчик, сорока, серая ворона), а такие наземногнездящиеся виды, как, например, соловей или козодой, снижают свою численность (или исчезают) на гнездовье. Кампофильные виды также неравнозначно реагируют на усиление дигрессии: одни снижают свою численность (луговой чекан, желтоголовая трясогузка), другие — увеличивают и становятся фоновыми видами (желтая трясогузка, степной жаворонок, хохлатый жаворонок), что определяется главным образом пластичностью в выборе гнездовых стаций. Что же касается склерофилов, то усиление застройки и образование свалок в рекреационной зоне лишь способствует их расселению, создавая благоприятные гнездовые и трофические условия.
Таким образом, при интенсивных темпах и особенностях рекреационного освоения побережья в ближайшем будущем структура гнездящихся птиц местных биоценозов будет определяться лишь степенью синантропизации и гнездовой адаптации к близкому соседству с человеком. Для сохранения видов с низкой экологической пластичностью отрадным может явиться факт создания на донецком побережье регионального ландшафтного парка «Меотида» в феврале 2001 г., что со всей очевидностью будет способствовать оптимизации рекреационных территорий и улучшению общей экологической ситуации на побережье.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 195-197.



О зависимости распределения орнитоконсортов в липо-ясеневых дубравах от пространственной структуры древостоя

А.Л. Пономаренко
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Пространственное распределение птиц в лесных экосистемах является одним из основных характеристик, обеспечивающих успешность жизнедеятельности различных видов, входящих в состав одного сообщества. При этом многие птицы используют в процессе жизнедеятельности большую часть пространства, предоставляемого фитоценозом. Общая картина активности в различных частях фитоценоза достаточно сложна и зависит от большого количества факторов среды обитания. Изучение пространственного распределения птиц предоставляет возможность для детального описания потоков вещества и энергии в биогеоценозе, поскольку птицы – это активные участники консорций во втором и третьем концентрах. Они являются одним из конечных звеньев трофических цепей. Основной задачей данной работы является определение особенностей структуры древостоя, влияющих в наибольшей мере на использование птицами пространства.
Исследования проводились на базе Присамарского международного биосферного стационара, в 1994-1999 гг. В качестве основной использовалась методика учета бюджетов времени у птиц на один экземпляр автотрофа. Статистическая обработка материала проводилась с помощью анализа коллигаций. При сборе материала особое внимание уделялось описанию местонахождения птицы и виду активности в момент наблюдения. Для описания местонахождения отмечались высота, на которой находилась птица (м), удаленность от ствола (м), нахождение в системе биогеогоризонтов Бялловича (БГГ), ярусов, градация субстрата (почва – ствол – толстые ветви – скелетные ветви – концы ветвей). Также описывалась часть кроны дерева и градации горизонтальной структуры (ствол – пристволовая зона – срединная зона – окраинная зона дерева).
Выявление зависимостей уровня общей активности от особенностей различных характеристик древостоя показало, что коэффициент коллигации (К) в данном случае имеет невысокие показатели (К = 0,10110,1457). То есть только 10-14 % регистраций птиц (без учета характера активности) обусловлены особенностями древостоя. В связи с этим был проведен анализ отдельно для каждого вида активности (питание, пение, отдых, брачные игры, сбор гнездового материала).
Трофическая активность (сбор корма, питание) характеризуется отсутствием значительной связи с особенностями древостоя вообще и отдельных экземпляров автотрофов (К = 0,110,135). Наибольший показатель зависимости отмечен для системы биогеогоризонтов Бялловича (0,1349). То есть наибольшее значение в процессе питания для птиц имеют, по-видимому, показатели биомассы различных частей деревьев (филломасса, биомасса ветвей и т.д.). Данные характеристики в наибольшей степени отражают специфику биогеогоризонтов. Отсутствие значимой связи между структурой древостоя и трофической активностью можно объяснить наличием большого количества приемов добычи корма у лесных птиц.
Пение (сигнальная активность) (К = 0,07860,3790) в отличие от трофической по нашим данным имеет наибольшую привязку к особенностям горизонтальной структуры (система координат: ствол – пристволовая зона – срединная зона – окраинная зона дерева). Несмотря на то, что данная система градаций весьма субъективна, она объясняет около 38 % регистраций из общего числа поющих птиц (К = 0,3790). Наиболее активно используемая зона – окраинная (при общем размахе кроны 9-12 м, удаленность от ствола (центральной оси дерева) – 4-6 м). Вторым важным показателем является вид субстрата (К = 0,3268), наиболее используемой частью субстрата являются концы ветвей. Это можно объяснить наличием большого количества листьев на данном виде субстрата и тем, что тонкие ветви более удобны для сидящих и одновременно поющих птиц.
Наиболее предпочтительными условиями для отдыха (К = 0,23880,4456) обладают верхние биогеогоризонты. В системе БГГ Бялловича наблюдается высокий показатель коэффициента коллигации (0,3778). Наибольшее внимание орнитоконсорты обращают на субстрат (К = 0,4456). Активнее всего для отдыха используются скелетные ветви.
Брачные игры (К = 0,04970,1450) и сбор гнездового материала (К = 0,03240,0742) не имеют весомой зависимости от характеристик древостоя. Единственной ярко выраженной фабрической связью для орнитосообщества липо-ясеневых дубрав является использование зябликом (Fringilla coelebs) мха, растущего на стволах старых деревьев (дубов, ясеней). В большинстве случаев сбор гнездового материала носит характер межбиогеоценотических связей.
Таким образом особенности древостоя отражаются прежде всего на топических связях птиц (сигнальная активность, отдых). Трофическая активность, благодаря своему внутривидовому разнообразию, не зависит в значительной степени от особенностей древостоя.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 194-195.



Роль млекопитающих-фитофагов в трансформации растительного вещества в природном ядре биосферного заповедника «Аскания-Нова»

И.К. Полищук
Биосферный заповедник «Аскания-Нова» им. Ф.Э. Фальц-Фейна, Херсонская обл., Украина

Длительное использование (1828-1966 гг.) большей части асканийской целины как постоянного пастбища для овец, лошадей, крупного рогатого скота и в качестве сенокосных угодий не ставило проблему утилизации фитомассы. Особенностью указанного периода является высокое потребление и вынос естественно произрастающей растительности за пределы целины в виде образованной биомассы сельскохозяйственных животных и сена. Из коренных млекопитающих-фитофагов, которые имели наиболее существенное значение в функционировании степного биогеоценоза, следует выделить малого суслика и общественную полевку. Первый из них представлял угрозу для посевов на начальном этапе распашки целины и его уничтожали как на территории нынешнего природного ядра, так и в окружающих агроценозах. Снятие пастбищной нагрузки копытных привело к быстрому восстановлению растительного покрова, а вместе с этим к снижению численности сусликов, трофической и роющей деятельностью которых в настоящее время можно пренебречь. В современных условиях этот вид не имеет и хозяйственного значения. Период существования заповедника после 1966 г. характеризуется как более консервативный в отношении элиминации фито- и зоомассы. Первая еще выносится за пределы природного ядра периодическим санитарным и ежегодным противопожарным сенокошением, но в существенно меньших объемах, чем при хозяйственном использовании целины за указанные выше годы. Вторая, преимущественно мелкие млекопитающие, вовлекается в круговорот непосредственно в природном ядре, при этом частично обмениваясь со смежными агроценозами в результате миграций и переноса хищниками. Вселением степных сурков (1967, 1970-1971 гг.), которые образовали разрозненные колонии, создались локальные комплексы фитофагов. С конца 60-х гг. минувшего столетия в заповеднике появляются дикие копытные. Косуля, достигнув численности 30 особей в 1975 г., постепенно элиминировала до 1993 г., дикий кабан (максимум 12 ос. в 1980 г.) исчез к 1983 г. Поголовье благородного оленя (макс. 104 ос. в 1996 г.) последние годы сокращается. Характер их пребывания в природном ядре был непостоянен. Животные совершали как суточные, так и сезонные перемещения в окружающие поля, к тому же, низкая плотность не ставит их воздействие на травостой в сравнение с сельскохозяйственными животными. Среди мелких фитофагов доминирующее положение занимает общественная полевка, достигающая периодически высокой плотности населения. Она же осталась основным потребителем зеленой массы среди млекопитающих. В годы массового размножения отчуждение полевками биомассы растений соизмеримо с ее изъятием сенокошением. В отличие от Южного и Северного участков, Большой Чапельский под, используемый для содержания диких копытных зоопарка, выделяется определенным постоянством пастбищной нагрузки. Ограда препятствует вольному передвижению животных за его пределы, причем в круговорот включается не только местная первичная продукция, сюда же поступает дополнительная в виде зимней подкормки животных сеном с остальной части природного ядра. Вынос вторичной продукции происходит в результате реализации животных и падежа. Как показали исследования 1986-1996 гг., численность полевок здесь значительно ниже, чем в абсолютно заповедных участках, поэтому их участие в трансформации вещества незначительно. Таким образом, установленный заповедный режим и функциональное деление природного ядра на две части предопределили приоритетную значимость в трофической деятельности различных групп фитофагов.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 192-194.



Земноводні і плазуни Голицького заказника загально-державного значення на Тернопільщині

Б.Р. Пилявський, О.В. Барабаш
Тернопільський державний педагогічний університет ім. Володимира Гнанюка, Тернопіль, Україна

Заказник організовано в 1982 р. і займає площу 60 га, розташований у південній частині Бережанського району, приурочений до горбів Подільського горбогір’я західної частини Подільської височини. територіально знаходиться на південному та південно- західному схилі гори Голиця з крутизною схилу в середньому 250. За фізико-географічним районуванням України, заказник знаходиться в Бібрсько-Перемишлянському фізико-географічному районі, області Опілля і входить у межу двох екокоридорів: Галицько-Слобожанського (широтного) та Дністровського (меридіонального). Не дивлячись на незначну площу заказника, видовий склад земноводних та плазунів багатий різноманіттям. Дослідженнями, проведеними в 1994-2001 рр. виявлено 12 видів земноводних, що складає 70,5 % від усієї батрахофауни України, із них 2 види хвостатих і 10 видів безхвостих. Плазунів виявлено 5 видів (25,0 %): 1 вид веретільниць, 2 види ящірок та 2 види змій. Серед 12 видів земноводних жаба озерна (Rana radibunda) та жаба ставкова (Rana lessonae) є відносно багато чисельними. Тритон, звичайний (Triturus vulgaris), тритон гребінчастий (Triturus cristatus), кумка звичайна (Bombina bombina), кумка гірська (Bombina variegata), ропуха звичайна (Bufo bufo), ропуха зелена (Bufo viridis), жаба деревна (Hyla arborea) є звичайними видами, а часничниця звичайна (Pelobates fuscus), жаба трав’яна (Rana temporaria) та жаба гостроморда (Rana arvalis) малочисельні. Нами відзначено місця локалізації земноводних на штучному ставку, який прилягає до території заказника де сконцентровані місця поширення тритона звичайного і гребінчастого, кумки звичайної й гірської. жаби ставкової й озерної. на межі заказника з агроценозами зустрічаються ропухи звичайна й зелена.
На східному схилі гори Голиця нами відзначена часничниця звичайна, деревна жаба виявлена на північно- та південно-західному схилах заказника. На днищах балок, де зростає трав’яниста рослинність, поширені жаба трав’яна та жаба гостроморда. Серед п’яти видів плазунів популяції ящірки прудкої (Lacerta agilis) та ящірки живородячої (Lacerta vivipara) є найбільш чисельними. На 1 км маршруту відповідно нараховується 17-12 особин. Рідко зустрічається вуж звичайний (Natrix natrix), якого реєстрували в західній частині заказника неподалік від струмка, утвореного від виходу трьох джерел. Гадюка, звичайна (Vipera berus) оселяється переважно на південно-східному та південно-західному схилах заказника, які вкриті лучно-степовими та лучними фітоценозами з чагарниками глоду та шипшини.
На 1 км маршруту зустрічається 1-2 особини, а в липні 20000 р. на південно-західному схилі вперше була відловлена чорна форма (самка), яка мала довжину тіла 507 мм, довжину хвоста 69 мм. При розтині виявлено 15 яєць (крізь оболонки яких добре проглядались зародки гадюченят). Рідко на південно-східному схилі, який вкритий трав’яною рослинністю зустрічається веретільниця ламка (Anguis fragilis). На маршруті 1 км була зареєстрована лише 1 особина. Таким чином, враховуючи невелику площу заказника «Голиця» на якій знаходиться багатий видовий склад земноводних і плазунів та інших груп тварин, біло б доцільним весь масив гори Голиця з її грабово-буковим лісом визнати заповідним.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 191-192.



О темпах разложения и минерализации экскрементов Alces Alces в лабораторном эксперименте

Е.Н. Пилипко
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

В условиях степи, где недостаток влаги является характерной чертой климата, разложение органических веществ в лесных почвах протекает весьма своеобразно. Этот природный фактор обуславливает скорость не только гумификации и минерализации органических ( животных и растительных) остатков, но и темпы биологического круговорота химических элементов и потока энергии. Эти процессы усиливаются или тормозятся в различных условиях и в присутствии тех или иных продуктов загрязнения. В связи с этим исследование темпов разложения и минерализации органических веществ, в частности экскреций животных, как основного этапа биологического круговорота веществ в условиях загрязнения, их влияние на почвообразование представляет практический и теоретический интерес.
Известно, что экскреторная деятельность животных обусловливает физико-химические характеристики почв лесных биогеоценозов (порозность, водоудерживающая способность, твердость почвы, гумусообразование, содержание катионов и анионов элементов, NPK, кислотность почв, химический режим поступления питательных веществ.
В условиях лаборатории нами были поставлены эксперименты с помощью микролизиметров для исследования характера разложения и минерализации экскрементов Alces alces. В опытах варьировались значения факторов: содержание экскреций (3 и 8 г), норма полива (50 и 100 мл) и концентрация кадмия (0,63 и 3,15 мг/150г почвы). Масса почвы в каждом лизиметре поддерживалась постоянной. Такой способ планирования позволил оценить влияние варьируемых факторов на темпы разложения и и минерализации экскрементов в течение 1 месяца.
По результатам анализа водной вытяжки были построены адекватные математические модели для хлоридов, динамику которых можно описать следующим регрессионным уравнением:
y = 0,474 + 0,121Excrezii – 0,036Uvlaznenie – 0,011Cd – 0,02ExcreziUvlaznenie +
+ 0,004 ExcreziiCd – 0,003 UvlaznenieCd
Статистически отличны от нуля линейные коэффициенты, отражающие влияние экскреций и нормы полива. Остальные коэффициенты из модели можно исключить. Модель будет иметь вид:
y = 0,474 + 0,121Excrezii – 0,036Uvlaznenie
Отсутствие в уравнении регрессии третьего фактора (тяжелого металла) свидетельствует о том, что изменение содержания кадмия в среде не приводит к приросту (или убыли) хлоридов. Он осуществляется за счет иных факторов: экскреций и увлажнения (нормы полива). Анализ данной модели указывает на противоположный эффект двух варьируемых факторов – массы экскреций и нормы полива. Например, увеличение содержания экскреций от 3 до 8 г при постоянной норме полива (50 или 100мл) ведет к возрастанию содержания в почве ионов хлора на 0,242мг-экв/100г почвы. Повышение нормы полива от 50 до100 мл при постоянной массе экскреций (3 или 8 г) приводит к небольшой убыли хлоридов на 0,072 мг-экв/100г почвы.
Можно полагать, что в природных условиях количественная характеристика хлоридов в почве может быть обусловлена не столько варьированием содержания кадмия, сколько количеством экскреций и в меньшей мере нормой полива.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 190-191.



Млекопитающие как функциональный элемент в формировании оптимального физико-химического режима лесных почв в условиях степной зоны

А.Е. Пахомов
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина

Лесные экосистемы в степях Украины функционируют в несвойственных для них географических и часто в экологических условиях. Наиболее соответствующие экологические условия для их существования образуются по долинам рек и глубоким балкам с выходом подземных вод. В плакорных условиях междуречья сформировались жесткие условия, по многим параметрам затрудняющие нормальное функционирование лесных систем, несмотря на наличие, более плодородных почв – черноземов. Наиболее важными факторами, ухудшающими экологические условия для функционирования лесных экосистем в степной зоне, являются засушливый континентальный климат. Испаряемость значительно превышает годовое количество осадков (коэффициент увлажнения 0,3-0,6). Характерны сильные ветра юго-восточных и северо-восточных румбов с частыми суховеями и пыльными бурями. Подземные воды на плакоре залегают на глубинах 15-30 м и на увлажнение почвы оказывают незначительное влияние. Недостаточная увлажненность почв, повышенная испаряемость, суховеи приводят к увеличению твердости почвы, уменьшению аэрации, растрескиванию поверхности и усилению испарения. Нарушается баланс экологических условий в почвах, затрудняются процессы развития и естественного возобновления лесных экосистем. Но, несмотря на влияние жестких условий степи, лесные экосистемы функционируют в условиях, близких к оптимальным.
На формирование устойчивого экологического баланса почв в условиях плакора в степи, в значительной степени оказывают влияние функциональные проявления животного населения. В зооценозе одним из многочисленных и распространенных средопреобразующих функциональных биотических элементов являются млекопитающие (Mammalia: Insectivora, Rodentia, Carnivora, Artiodactyla и др.). Их роющая и трофо-метаболическая деятельность усиливает биологические процессы, происходящие в почвах, и создает минимум экологических условий для существования леса в плакорных условиях степи.
Для изучения этого влияния исследовались физико-химические условия почв, их микрофлора, ферментативная активность, суммарное содержание аминокислот, почвенное дыхание, развитие растительного покрова и животного населения. Основной методический прием заключался в сравнительном анализе проб в местах воздействия млекопитающих на почву и в контроле (без влияния животных) в идентичных пространственно-временных условиях. Отбор и анализ почв производился на основе апробированных методов исследования почв.
На основании многолетних исследований (1980-2000 гг.) были установлены следующие закономерности в проявлении функционального воздействия млекопитающих на стабилизацию экологических условий в жестких условиях степи. Роющая и экскреторная деятельность млекопитающих является эффективным и масштабным экологическим фактором. Роющей деятельностью млекопитающих охватывается в степных лесах в различные годы от 3 до 60 % территории (при среднем значении – 12 %). Экскреторная деятельность практически охватывает всю территорию с поступлением экскреторного опада до 170-485 кг/га (абсолютно сухой вес). Оба вида этой деятельности, несмотря на их различия, обусловливают адекватную реакцию почвенного покрова. Во всех приведенных характеристиках первые данные характеризуют влияние роющей деятельности млекопитающих, вторые – экскреторную. Прежде всего, уменьшается твердость почвы в 4-17 раз и в 1,1-1,3 раза. Порозность и аэрация почв возрастает на 13-39 и 6,0-14,3 %. В зоне активной деятельности почвороев дополнительно образуется 2-25 м3 /га воздушного объема почвы. В зоне дефицита влаги увеличивается полевая влажность почвы на 4,6-23,0 и на 1,7-11,0 %. Эффективность этого воздействия тем выше, чем больший дефицит влаги в почве. Общий прирост влагоемкости в системе под воздействием различных функциональных проявлений возрастает на 1,5-3,5 %. Оптимизируется термический режим почвы. Температура почвы, как правило, несколько снижается и стабилизируется в верхних горизонтах почвы, что способствует и уменьшению степени испаряемости и улучшению условий почвенного питания растений. Под воздействием млекопитающих изменяется химический режим почвы. Прежде всего, усиливается процесс гумусообразования в гумусовом горизонте – на 10-40 % и 9,8-31,6 %. Снижается кислотность почв на 5,99-14,3 % и 2,8-16,2 %. Под воздействием роющей деятельности усиливается миграция химических элементов. С более глубоких горизонтов выводятся в верхние слои и вовлекаются в биотический круговорот дополнительно до 30-70 кг/га микроэлементов. Роющая и трофическая деятельность интенсифицирует процессы минерализации мертвого покрова и ускоряет круговорот веществ в 1,2-1,7 раза, приближая его к зональному лесному типу.
Приведенная характеристика роющей и экскреторной деятельности млекопитающих обусловливает в значительной мере выработку биохимических механизмов гомеостаза в почвенном блоке и повышает экологическую устойчивость всей системы.
Разные формы средообразующего воздействия млекопитающих являются мощным экологическим фактором, повышающим биоразнообразие в почвенном покрове, способствующим восстановлению микробо- и зоодеструкторов. Это, в свою очередь, обусловливает формирование множественности и комплиментарности биотических элементов, расширяющих возможность биотических связей с компенсацией стрессовых ситуаций. Но в наибольшей степени путем формирования физико-химического режима почвы эта средопреобразующая функциональная направленность выравнивает дефицит полевого увлажнения в жестких условиях степи, который еще более усугубляется мощным техногенным воздействием на почвенный покров. Кроме непосредственного воздействия на физические механизмы сохранения влагоемкости вступает в действие и химический механизм. Физиологами и агрономами-почвоведами установлено, что потребность растений в воде значительно сокращается при обильном снабжении их питательными веществами. На этом основано применение органоминеральных удобрений в агрономии для снижения негативного воздействия засушливого периода. Различные виды средообразующей деятельности с одной стороны, обеспечивают естественную влажность и повышают водопроницаемость почв, с другой – значительно увеличивают в почве содержание органических и минеральных веществ, которые повышают устойчивость фитоценоза к недостатку влаги. Это объясняется тем, что дополнительное поступление элементов минерального и органического питания снижает потребность растений в воде и тем самым уменьшает «физиологическую сухость» местообитания, делая его пригодным для более влаголюбивых форм растений. Как правило, корневые системы компенсируют водный стресс усилением «дыхания» и интенсификацией окислительных процессов. Рост биологической активности почв под воздействием средообразующего воздействия почвороев-млекопитающих приводит к большему выделению СО2 и активизации окислительных процессов в почве, что является в значительной степени компенсаторным эффектом, предотвращающим пагубное последствие водного стресса. В условиях дефицита влаги функциональная роль млекопитающих и является часто определяющей в выработке экологической устойчивости лесного сообщества.
Таким образом, средообразующая деятельность млекопитающих является важным биотическим фактором в оптимизации экологического баланса почв в лесных экосистемах функционирующих в степной зоне. В результате такого воздействия восстанавливается и интенсифицируется процесс естественного лесовозобновления в плакорных лесных системах, особенно в искусственных лесных насаждениях, играющих большую роль в оздоровлении окружающей среды в индустриальных регионах в степи.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 188-190.



Биоразнообразие грызунов Южного Урала – функциональная основа степных экосистем

Т.Ю. Паршина, В.Н. Руди, Г.Ю. Самошкина, О.Н. Брагинова, Г.А. Пожидаева
Оренбургский государственный государственный педагогический университет, Оренбург, Россия

В степных экосистемах Южного Урала широко распространены грызуны, общее число которых составляет более 30 видов. Они преобладают также по числу особей. Среди жизненных форм грызуны степи представлены неколькими группами: зеленояды (сурки, суслики), корнееды (слепушонка), смешанный тип питания (тушканчики, хомяки, полевки). Обилие и доступность растительных кормов благоприятствует обилию видов и особей травоядных животных.
Грызуны как компоненты природных, исторически сложившихся территториальных комплексов на Южном Урале, представляют функциональную основу степных экосистем, так как они, являясь косументами первого порядка, в короткий период бодрствования переносят большое количество органического вещества и энергии. Известно, что животные степи могут почти полностью использовать годовой прирост наземной фитомассы, не оказывая при этом угнетающее воздействие на втепные растения. Поедая 70-80% урожая зеленой массы, грызуны, примерно 20 – 30% возвращают почву.
Распрделение грызунов в степи по определенным экологическим нишам, имет огромное практическое значение при формировании степных ландшафтов и, в целом, экосистем.
Все грызуны степных экосистем являются норниками. Однако одни из них ведут исключительно подземный образ жизни (слепушонка), другие – наземно-подземный – сурки, суслики, тушканчики, хомяки, полевки. Роющая деятельность грызунов служит ведущим фактором в процессах почвообразования в степи. Мощность почвенного слоя определяется роющей активностью грызунов и характером распределения гумусного горизонта.
Большую роль в формировании и функции степных экосистем играют виды-норники. Стедообразующая деятельность грызунов, в первую очередь, в рытье нор, которые служат им убежищем, защищают в непогоду, являются гнездовой камерой и местом зимнего сна. Их территориальный консерватизм в течение многих сотен лет способствовал образованию больших колоний, состоящих из множества курганчиков у сусликов и сурчин у сурков. Ежегодное перестраивание и очищение нор в течение многих лет позволяет зверькам оставалься на одном месте.
По нашим наблюдениям на Урало-Тобольском плато на площадках в 1 га в среднем было до 3-х, на Общем Сырте на таких же площадках насчитывалось до 5 жилых бутанов. Средние показатели площади, занятой выбросами сурков на Южном Урале не более 1–2%, в отдельных участках, где плотность зверьков до 5 особей на 1 га, покрытая сурчинами площадь достигает 4%. Средние показатели объема выброшенной на поверхность земли в южноуральских степях составляет 0,5 м3/га.
Таким образом, грызуны являются не только строителями, но и важным фактором в поддержании функциональной стабильности степных экосистем.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 187-188.



Порівняльна мікроморфологія Bulbus Olfactorius звичайного їжака та звичайної тупаї

Я.А. Омельковець, Я.В. Степанюк, Н.Л. Ільчук
Волинський державний університет ім. Лесі Українки, Луцьк, Україна

Дослідження центральних відділів дистантних аналізаторів тупаї звичайної (Tupaia glis Raffles) становить значний інтерес в еколого-морфологічному аспекті. За рядом ознак, ця тварина близька до представників ряду Insectivora, тому її іноді називають “деревною землерийкою”. Але перехід до напівдеревного способу життя повинен був відобразитись на будові окремих відділів її головного мозку, зокрема нюхової цибулини. Припускаючи, що нюховий аналізатор тупаї відіграє меншу роль в пошуках їжі, ніж у неспеціалізованих видів комахоїдних, ми здійснили спробу порівняння цитоархітектоніки нюхової цибулини Tupaia glis і їжака звичайного (Erinaceus europaeus Linaeus). Дослідження проводилось на серійних зрізах нюхових цибулин, забарвлених за Ніслем на основі загальноприйнятих методик. Оскільки розміри тіла та мозку тупаї і їжака відрізняються, то з метою порівняння окремих лінійних показників здійснювалась їх індексація (Омельковець, 1997). У нюховій цибулині обох тварин виявлено шість цитоархітектонічних шарів: зовнішній волокнистий, гломерулярний, зовнішній плексіморфний, шар мітральних клітин, зернистий та внутрішній шар волокон, глія. Гломерулярний шар утворений волокнами периферійного нюхового аналізатора, сплетення яких на препаратах мають вигляд клубочків блідо-голубого кольору. Вони оточені інтенсивно забарвленими периферійними пригломерулярними клітинами. У тупаї відносна товщина даного шару становить 125±5,3 мкм, в їжака ― 187±9,9 мкм, а індекс товщини в їжака значно більший, ніж у тупаї, ― 12,8 і 6,1 відповідно. Зовнішній плексіморфний шар, порівняно з іншими, бідний на клітини і чітко відмежований від оточуючих шарів. Його товщина в тупаї дорівнює 238±8,7 мкм (індекс товщини — 11,6), а в їжака — 413±54,5 мкм (індекс товщини — 28,2). Об’єм клітин цього шару в тупаї (390±20,2 мкм3) більший, ніж у їжака (222±16,1 мкм3). Щільність клітин зовнішнього плексіморфного шару в їжака звичайного більша, ніж у тупаї, відповідно 76200±5122,9 1/мм3 і 66330±4873,5 1∕мм3. Мітральні клітини розташовуються ланцюжком в один, рідше в два, шари. Індекс товщини мітрального шару в їжака більший (3,2), ніж у тупаї (2,1), хоча абсолютна товщина цього шару в досліджуваних тварин приблизно однакова і становить 47±3,4 мкм та 45±8,7 мкм. Об’єм мітральних клітин у тупаї (1741±43,2 мкм3) більший, ніж у їжака (135±72,2 мкм3). Щільність клітин цього шару більша в їжака 12905±844,4 1∕мм3, а в тупаї 8336±423,5 1∕мм3. Зернистий шар, слабо відмежовується від шару волокон та глії. Клітини першого шару трикутної або овальної форми, ядро клітин слабко забарвлене і займає значну частину тіла. Клітини-зерна залягають компактними смугами, між якими є проміжки. Крім клітин-зерен, у зернистому шарі інколи трапляються поодинокі, порівняно крупні клітини, зі світло забарвленою цитоплазмою і ядром. За формою вони схожі на мітральні клітини, або мають неправильну форму. Ширина шару більша в їжака, і становить 720±56,7 мкм з індексом 53,1, а в тупаї ― 522±24,5 мкм з індексом 26,8. Об’єм клітин-зерен більший в тупаї ― 83±2,6 мкм3 в їжака ― 40±1,5 мкм3. Щільність клітин даного шару більша в їжака звичайного (939915±37687,9 1∕мм3) в тупаї (781250±34022,7 1∕мм3). Форма клітин внутрішнього шару волокон та глії овальна, інтенсивність забарвлення більша ніж у клітин попереднього шару. Об’єм клітин більший в їжака (122±8,3 мкм3) і менший у тупаї (46±2,6 мкм3), щільність клітин даного шару також більша в їжака звичайного (606638±24279,9 1∕мм3) в тупаї менша (314647±38563,9 1∕мм3). Аналізуючи індекси лінійних вимірів можна стверджувати, що розвиток нюхової цибулини в тупаї звичайної слабший, ніж у звичайного їжака.
Це пояснюється послабленням ролі нюхового аналізатора в екології виду.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 186-187.



Биотопические особенности сезонных изменений морфометрических параметров щитовидной железы крапчатого суслика

Ю.Н. Олейник
Одесский национальный университет, Одесса, Украина

Сельскохозяйственное освоение степей сделало нормой постоянные перемещения крапчатых сусликов из одних мест обитания в другие. Расширение площадей под залежные земли и посевы многолетних трав создают условия для интенсивного размножения сусликов, способствуют преобразо-ванию экологической структуры, перестройке всей системы связей и сдви¬гам в балансе генофонда популяции (Лобков, 1999), а также и адаптацион¬ным изменениям в тканях, органах. Это определяет необходимость прове¬дения эколого-гистологических исследований и позволит сделать более обоснованные выводы о характере взаимодействия между экологическими факторами и реакциями тканей, взаимосвязи тканевого и надорганизменных уровней организации (Гербильский, 1994).
Исследование динамики морфометрических параметров щитовидной железы крапчатого суслика в разных местообитаниях проведено в поселениях, расположенных на посевах озимых зерновых и участках естественной растительности (целине).
Установлено, что на посевах с.-х. культур размеры тироцитов и количе¬ство коллоида в щитовидной железе крапчатых сусликов несколько больше, чем в щи¬товидной железе сусликов, занимающих участки естеñтвенной раститель-ности.
И только в период пробуждения для щитовидной железы сусликов с участков естественной растительности характерна большая величина структурных элементов данного органа.
При исследовании щитовидной железы крапчатого суслика установлено, что у самцов с полей с.-х. культур показатели активности щитовидной железы, в целом, несколько выше, чем у животных с целины. Структурно-функциональные изменения, наблюдающиеся перед залеганием в спячку (увеличение выведения коллоида из фолликулов, уменьшение размеров самих фолликулов щитовидной железы у сусликов с посевов с.-х. культур), может служить выражением более высокой функциональной активности щитовидной железы и свидетельствует о более длительном процессе жиронакопления у самцов с посевов с.-х. культур. Аналогичная картина наблюдалась у горного (реликтового) суслика по сравнению с равнинным (желтым) сусликом и объяснялась она особенностями жиронакопления в разных биотопических условиях (у первого оно продолжается и в осенние месяцы) (Ахметов, Хайрутдинов, 1975).
Необходимо отметить, что при всем разнообразии воздействий условий обитания на организм у взрослых сусликов (самцов и самок) из разных биотопов сохраняется стереотип в функционировании щитовидной железы: у самцов пик активности приходится на начальные этапы периода жиронакопления, а у самок — беременности и лактации. Это является свидетельством того, что данные различия «наследственно закреплены и не являются простой компенсационной реакцией на изменение условий среды» (Шварц, 1960).
В то же время существенных различий в величине морфометрических параметров щитовидной железы, свидетельствующих об изменении функционального состояния органа, у сусликов из поселений на озимых зерновых и естественной растительности (целине) не отмечено.
Полученные данные в целом согласуются с представлениями о том, что степень различий по морфофизиологическим параметрам (масса тела, размеры тела) между индивидуумами, отдельными группировками будет зависеть не только и не столько от питания, сколько от гетероморфности внешних условий (Филипчук, 1987), изменения структуры группировок животных (возрастной, пространственной, генетической и т.д.) (Шварц,1966; Лобков, 1999).


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 184-186.