Земноводные и насекомые некрофаги экосистемы риродного биосферного заповедника

Экосистема, как и биосфера в целом, обладает уникальным свойством самоочищения - переработка отходов через включение их в пищевые связи (Мирзоян, Мамаев, 1989). В лесу, как и в любой экосистеме, ежедневно погибает множество постоянных его обитателей. Большая гибель беззащитных земноводных часто происходит вблизи человеческого жилья, дорог. Трупы погибших животных со временем исчезают. В самоочищении участвуют организмы, которых называют детритофаги, сапрофаги, копрофаги, некрофаги. Под некрофагами подразумеваются организмы, преимущественно использующие в пищу трупы различных животных, и тем самым активно участвующих в утилизации мертвой биомассы . По биомассе среди некрофагов, несомненно, преобладают насекомые, которые представляют собою немногочисленную по количеству видов и в то же время весьма определенную биологическую группу, активная деятельность которых влияет на состояние любой экосистемы и её составляющих. Поэтому изучение их видового состава и активности необходимо для полноценного анализа экологического состояния экосистемы в целом.

Для изучения фауны амфибий и некрофагов использовались различные методики. В изучении амфибий использовалась методика маршрутных учётов. Маршруты экспедиций составлялись преподавателями биошколы. По пути следования в полевых дневниках отмечались встреченные живые и погибшие виды земноводных.

Для изучения некрофагов амфибий в выбранном участке закладывалась площадка 25x25 м, описывалась её растительность, состав древостоя; виды растений, их фенофазы и характер встречаемости по ярусам (древесный, кустарниковый (подлесок), травяно - кустарничковый, мохово – лишайниковый); состав подроста. В работе был использован метод ловушек для сбора материала. Для привлечения насекомых мертвоедов были использованы найденные на данной территории ООТ трупы: озёрных лягушек и серых жаб. Приманка помещалась на дно стеклянного сосуда, который вкапывался в небольшое углубление в земле (глубина 20-25 см) .

Размещение приманки для привлечения некрофагов

Ловушки раскладывались трансектами на расстоянии 4-5 м друг от друга в двух экотопах. Через сутки проверялись; пойманные насекомые определялись, подсчитывались и фиксировались. Для определения использовалась справочная литература. В процессе написания работы составлялись рисунки, фотографии, таблицы, схемы, диаграммы, коллекции, иллюстрирующие ход работы. Они анализировались вместе с полученными результатами.

1. 2. Место исследований

Территория Центрально- Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ) «Чистый лес» находится в 400 км к югу от Санкт-Петербугра и в 400 км к западу от Москвы и занимает участок полосы водораздела бассейнов рек Ловати и Западной Двины и прилегающие к ней ландшафты на западных склонах Валдайской возвышенности . Северная часть Торопецкой земли (прежде – княжества, затем – уезда, а ныне - района) находилась на протяжении тысячелетий в центре этнокультурных событий на Северо-западе Русской равнины. В настоящее время, с 1980-х гг. , здесь ведутся комплексные природно-культурные исследования специалистами Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника (руководитель работ – доктор биологических наук В. С. Пажетнов), Тверского государственного университета (проф. А. П. Тищенко, проф. М. В. Марков и др. ), Государственной академии славянской культуры (проф. В. М. Воробьев) и других научных и образовательных учреждений.

В 1985 году сотрудниками заповедника организован Торопецкий опорный пункт. Центром его стала обезлюдевшая к тому времени деревня Бубоницы.

Научная деятельность сотрудников опорного пункта направлена на изучение экологии бурого медведя. В основе исследования – изучение поведения бурого медведя на особо охраняемых территориях (заповедники) и территориях, подверженных антропогенному воздействию. Кроме того, в научные задачи входит реабилитация медвежат-сирот с последующим выпуском в дикую природу.

Флора заповедника характеризуется относительной бедностью видового состава. Здесь произрастает 546 видов высших растений, принадлежащих к 87 семействам и 280 родам.

По ботаникогеографическому районированию территория заповедника относится к зоне широколиственных лесов, однако по набору и соотношению растительных сообществ преобладают черты южнотаежной структуры. Еловые леса занимают доминирующее положение и занимают 47% всей территории. Сосновые леса сосредоточены по окраинам верховых сфагновых болот и занимают 10%, березняки произрастают на 28% площади, осинники 12%. Сероольховые и черноольховые имеют ограниченное распрстранение и занимают незначительные площади. Флора заповедника включает 546 видов высших растений, относящихся к 280 родам и 87 семействам (включая 6 видов культурных и одичавших). Наиболее разнообразны семейства сложноцветных (59 видов, 11,0%) и злаковых (51 вид, 9,5%). Деревьев — 16 видов, кустарников — 22, кустарничков — 12 и травянистых растений — 490, из которых многолетних — 378, двух-трехлетних — 43, однолетних — 69 видов.

Для флоры заповедника характерна относительная бедность видами, прямо и косвенно связанными с деятельностью человека. Многие обычные в Тверской и в соседних областях виды растений ни в заповеднике, ни на прилежащих территориях до сих пор не отмечены, что свидетельствует о малой нарушенности заповедного лесного массива.

В связи с тем, что на территории заповедника в прошлом имели место рубки (особенно в период ликвидации заповедника в 1951—1960 гг. ), а также пожары (в частности, в 1939 г. ) и ветровалы, вторичные леса из березы, осины и ольхи серой занимают около 41% площади лесов. Они характерны для периферии заповедника, в центральной части занимают лишь отдельные участки. Преобладают березняки (28% площади), достаточно разнообразные и характерные для южной тайги: это неморальные, неморально-кислйчные, черничные, сфагново-черничные, долгомошные и травяно-болотные березняки. Осинники занимают 12%, а сероольшаники — около 1 % площади лесов. Важной особенностью производных лесов является то, что их основу составляют те же виды, что и в коренных — еловых, сосновых и черноольховых лесах, меняется только их соотношение. Полностью отсутствуют адвентивные (привнесенные человеком) виды и очень мало опушечных и луговых, появляются они только в молодняках и средневозрастных насаждениях.

В заповеднике много верховых болот, которые занимают около 4% территории. Их периферия обычно зарастает ивами ушастой и черничной с господством в травостое осоки длинноносиковой и пушицы узколистной и в наземном покрове — несколько видов сфагновых мхов. Центральные части болот представляют грядово-мочажинные комплексы. Гряды покрыты низкорослыми соснами. В травянистом покрове — осока малоцветковая, пушица влагалищная, подбел и другие виды, характерные для сфагновых сосняков. Изредка встречаются морошка, водяника, клюква мелкоплодная. Среди мхов преобладают сфагновые мхи, иногда с примесью политриховых.

На более возвышенных участках встречаются луга, которые даже летом на короткий срок затопляются водой. В травянистом ярусе нередки лесные и опушечные виды — дудник лесной, бодяк огородный, василек фригийский, марьянник дубравный таволга.

Специфические черты растительного покрова заповедника заключаются в том, что здесь преобладают коренные еловые леса зеленомошной группы, неморальные (сложные) ельники занимают только хорошо дренированные склоны с близким залеганием карбонатов; широколиственных пород в древесном ярусе мало; структура растительного покрова характеризуется значительной пестротой.

1. 3. Результаты работы

Исследования по изучению земноводных и некрофагов земноводных проводились на территории Центрально- Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ) «Чистый лес» Тверской области в ходе летней учебно-исследовательской биошколы «Медвежата» с 16 по 30 июля 2008 года (Приложение №1).

В результате проведённой работы на территории Центрально- Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ) «Чистый лес» в ходе пяти экспедиционных маршрутов было выявлено 4 вида амфибий из шести обитающих на территории заповедника.

Маршрут №1 проходил в д. Чистое вдоль шоссейной дороги. Второй маршрут проходил из экошколы «Медвежата»,вдоль шоссейной дороги в направлении р. Сережи. Маршрут №3 проходил в д. Бубоницы вдоль шоссейной дороги. Маршрут №4 проходил на р. Сережу через смешанный лес. Маршрут №5 проходил вдоль оз. Ручейское в смешанном лесу Количество обнаруженных живых и погибших амфибий заносилось в таблицу №1 . Из хвостатых амфибий обнаружен - обыкновенный тритон. Одна особь была встречена в приручьевом ельнике у реки Серёжи. Четыре особи серой жабы в разные дни были зафиксированына маршрутах №1,3,5. Самое редкое из земноводных зеленая жаба, встречающаяся в заповеднике лишь как единичные экземпляры в период размножения, нами не обнаружена. Самый обычный и многочисленный вид амфибий — травяная лягушка, была встречена во всех биотопах . Всего было обнаружено 8 живых особей травяной лягушки, на маршрутах 1,2,4,5. Остромордая лягушка на территории заповедника малочисленна, встречается преимущественно в лиственных лесах и по закрайкам моховых болот, и нами обнаружена не была. Распространение прудовой лягушки в ЦЛГПБЗ «Чистый лес» ограничено отсутствием хорошо прогреваемых стоячих водоемов. На протяжении всех экспедиционных маршрутов было зафиксировано 5 живых особей на маршрутах 3,4,5 . Всего было обнаружено 29 живых особей земноводных. Таким образом, на маршрутах было обнаружено больше всего (42 %) травяных лягушек (Rana temporaria Linnaeus), меньше (26%) прудовых лягушек (Rana lesshnae Cfmerano) и серых жаб (Bufo bufo) (21%) и ещё меньше (10%) тритонов обыкновенных (Triturus vulgaris) .

Мёртвые особи земноводных были найдены в основном вдоль проезжих дорог на маршрутах 1,2,3. Всего было найдено 17 погибшая особь амфибий . Большое количество погибших на дороге земноводных связано с тем, что автомобильная дорога проложена без учёта маршрутов передвижения животных, в том числе и земноводных.

Погибшие земноводные были использованы для изучения деятельности насекомых некрофагов. Первыми посетителями трупа в проведённых исследованиях являлись мухи. Пока труп был ещё свеж, он привлекал обыкновенную комнатную муху, светло-серую домовую муху и др. Эти мухи иногда откладывают свои яйца в совершенно свежее мясо и не являются типичными посетителями трупов. Когда труп начал портиться и издавать зловоние, прилетали настоящие падальные мухи: люцилия и серая саркофага. К сравнительно ранним посетителям трупов принадлежали также жуки-могильщики. Одновременно с ними появлялись и мертвоеды большие. Ко времени развития личинок мух на трупе можно было заметить саприн, хищных жучков-охотников, которые усердно питались копошащимися повсюду личинками мух. В это же время или несколько позднее на падаль прилетали хищные жуки стафилины (чаще всего точечник блестящий хищник серый). На приманки погибших земноводных больше всего было обнаружено падальных мух люцилий (Lucilia Caesar), что составляет 29,5% от общего количества собранных на приманку некрофагов, немного меньше – 25%, серых саркофаг (Sarcophaga carnaria)- 19,4 %, красногрудых мертвоедов (Oeceoptoma (Silpha) thoracica)2,4%. Остальные виды некрофагов обнаружены в незначительных количествах (6,8%- 9,1%)

Предполагаемые причины преобладания падальных мух:

1)Цикл размножения у мух гораздо меньше по времени, чем у жуков;

2)Мухи более пластичны, то есть менее зависимы от абиотических факторов;

3)Почва сильно сухая, так как находится на открытой поверхности, поэтому условия для размножения жуков более суровые (для жуков необходима рыхлая почва, чтобы было возможно закапывать трупы).

Для оценки скорости разложения трупов земноводных ловушки раскладывались в двух экотопах. Первый экотоп представляет собой придорожный участок у деревень Чистое и Бубоницы с довольно сухой почвой, а второй - участок суши прибрежной территории реки Серёжи, в непосредственной близости к водоему, с повышенной влажностью. У дороги разложение мягких частей тела произошло за 11 суток, а во втором экотопе за 2 суток при одинаковых погодных условиях. Причем на трупе во втором экотопе наблюдались лишь мухи.

Приманки были различны: озёрные лягушки, жабы, однако видовой состав насекомых, посещаемых эти приманки, не отличался. Следовательно, данные виды насекомых-некрофагов можно считать полифагами. На основе изученного и собранного в ходе полевой практики материала была составлены 2 коллекции. .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований земноводных и некрофагов земноводных ООТ Центрально- Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ) «Чистый лес» Тверской области, в ходе летней учебно-исследовательской биошколы «Медвежата» с16 по 30 июля 2008 года мы установили, что:

1. В данной экосистеме обнаружено 29 живых особей земноводных, относящихся к четырём видам из шести, обитающих в заповеднике: 2 тритона обыкновенных (Triturus vulgaris); 4 серых жаб (Bufo Bufo); 8 Травяных лягушек (Rana temporaria Linnacus) и 5 прудовых лягушек (Rana lessonae Camerano). Мёртвые особи земноводных были найдены в основном вдоль проезжих дорог на маршрутах 1,2,3. Всего было найдено 17 погибшая особь амфибий

2. В самоочищении данной экосистемы от погибших земноводных принимают участие 12 видов насекомых, относящихся к экологической группе - некрофаги. Всего на приманках было обнаружено 53 насекомых некрофагов, из них больше всего падальных мух люцилий (Lucilia Caesar) (29,5%).

3. Опыты показали, что встреченные видов насекомых некрофагов являются полифагами, так как они были встречены на различных видах приманок.

4. Было определено, что в прибрежной зоне реки Серёжи разложение мягких частей тела земноводных происходит быстрее в непосредственной близости к воде, чем на сухих участках (придорожная зона). Деятельность насекомых некрофагов имеет определённую последовательность и связана с их биологическими особенностями.

5. Таким образом, изучая видовой состав амфибий и некрофагов амфибий, обитающих на территории «Чистый лес» мы убедились в том, что деятельность некрофагов достаточно активна и этот факт по-видимому оказывает значительное влияние на экологическое состояние экосистемы в целом.