CC BY
20
УДК 502.4 (470.6)
ПРОБЛЕМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОХРАННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ КАВКАЗСКОГО ЗАПОВЕДНИКА: ПОДХОД К АНАЛИЗУ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
© 2003 г. С.А. Трепет
A new approach to the quantitative estimate of human influence on spatial mammal’s population structure has been offered. New facts of human influence of Caucasian preserve protection infrastructure on distribution of hoofed and predatory animals in the winter breeding places.
Антропогенное влияние давно стало постоянно действующим фактором, определяющим выживание диких животных, в том числе и в таких особо охраняемых природных территориях (ООПТ), как государственные природные заповедники. Его воздействие на природные комплексы ООПТ может быть внешним и внутренним. Внешние факторы: промышленность, сельское, охотничье, лесное- хозяйство, транспорт и некоторые другие — являются причиной усиливающегося островного эффекта большинства заповедников. К внутренним антропогенным факторам, еще более повышающим уязвимость заповедных экосистем, относятся рекреация, внутренняя инфраструктура ООПТ, а также прямое вмешательство человека: браконьерство, различные эксперименты, выпас скота и др. Они обусловлены несовершенством правовой базы, обеспечивающей функционирование ООПТ, неразработанностью стратегии охраны, а также нарушениями заповедного режима. Сведения об исследованиях внутренних антропогенных факторов на экосистемы ООПТ немногочисленны и касаются преимущественно сенокошения, санитарных и других рубок леса, искусственного лесоразведения, синан-тропных видов, выпаса скота, рекреации и т.п. [1]. Ряд работ посвящены влиянию внутренних антропогенных факторов на различные зоокомпоненты экосистем заповедников [2-4], в частности проникновению антропогенных ландшафтов в таежные экосистемы и их влиянию на копытных и хищников [5-7].
В силу определенных особенностей экономического развития региона и физико-географического положения Кавказского заповедника влияние внутренних факторов на его экосистемы сказывается сильнее, чем влияние внешних: заповедник удален от крупных промышленных центров, электростанций, магистральных трасс, практически по всему периметру имеет хорошо сохранившиеся природные комплексы, выполняющие буферные функции. В то же время специальных исследований количественной оценки внутреннего антропогенного влияния в Кавказском заповеднике не проводилось: Настоящее исследование посвящено выяснению масштабов влияния объектов охранной инфраструктуры Кавказского заповед-
ника на пространственное распределение популяций крупных млекопитающих и проводилось на территории Северного и Восточного отделов Кавказского заповедника в местах зимней концентрации крупных млекопитающих. Эщ районы наиболее уязвимы и с позиций антропогенного влияния из-за расположенных кордонов, подъездных путей. Факторы беспокойства и прямого преследования животных играют здесь определяющую роль в сезонной динамике популяций.
Охранная инфраструктура заповедника представляет собой исторически сложившуюся сеть кордонов, домиков, балаганов, мостов, магистральных троп. Эти объекты влияют на формирование пространственной и этологической структуры популяций крупных млекопитающих. Кордоны, расположенные в лесном поясе гор, оказывают заметное влияние на сообщество крупных млекопитающих в зимний период, когда снеговой покров меняет пространственную структуру популяций животных, вынуждая зубра, оленя, кабана мигрировать в близко расположенные лесные местообитания, увеличивая там межвидовую конкуренцию. Эти обстоятельства позволяют предположить, что в окрестностях объектов охранной инфраструктуры популяционные характеристики копытных и хищников могут быть существенно нарушены, а изучение этого явления позволит, выяснить степень антропогенной трансформации природно-территориального комплекса Кавказского заповедника и определить пути сохранения крупных млекопитающих в современных условиях.
Материал и методика
Для постоянных наблюдений были выбраны окрестности трех кордонов (объектов постоянного проживания) и четырех объектов временного использования. Критерием выбора послужила пригодность района для зимнего обитания лесных копытных — оленя, зубра, кабана и косули. По каждому объекту в зимний период проводились двукратные обследования. Кордоны расположены как во внутренних районах заповедника (Умпырь), так и на его периферии (Киша, Гузерипль). Обследовались районы, расположенные как в лесном, так и в субальпийском поясах. Оценка
влияния объектов инфраструктуры на популяции крупных млекопитающих проводилась по оригинальной методике [8]. В качестве индикатора трансформации послужила следовая активность или интенсивность проявления жизнедеятельности копытных и хищников на участке местообитания определенной площади. Интегральный показатель активности определялся суммой значений следовой активности каждого вида, зафиксированного на учетном участке:
А-У
где а - количество пересеченных следов вида на учетном маршруте; к — показатель численности; I -показатель длины суточного хода. Показатели ки I-величины, полученные путем сравнения соответственно численности и длины суточного хода видов, отмеченных на учетном участке.
Регистрация следов жизнедеятельности животных осуществлялась на 100-метровых отрезках, заложенных в пределах однородного участка местообитания площадью 1 га (100 х 100 м). Маршрутные ленты располагались параллельно на равном удалении друг от друга. По результатам определения суммарной следовой активности на каждом из девяти стометровых отрезков рассчитывалось среднее значение показателя активности комплекса видов. Первая учетная площадка на каждом маршруте начиналась в месте пересечения первых следов пребывания животных. Расстояние между площадками - 250 м. Для всех объектов использовался принцип радиального расположения учетных площадок от объекта, а также сравнительный принцип исследования: выбирались сходные геотопы экспериментальных (в окрестностях объекта) и контрольных участков, на которых предполагалось отсутствие влияния человека.
Результаты и обсуждение
Влияние объектов стационарного проживания
Кордон Умпырь расположен в восточной части Кавказского заповедника на левом берегу р. Малая Лаба в межгорной котловине хребтов Луган, Кочерга и отрогов гор Сергиев Гай и Ахцархва. Особенности рельефа в окрестностях кордона не позволили заложить контрольный участок, охватывающий все особенности ландшафта. Учитывая, что состав растительности и высота снегового покрова на протяжении учетных маршрутов, проложенных по долинам рек Малая Лаба, Ачипста, Умпырка, а также по склонам гор Сергиев Гай и Ахцархва, практически не менялись, динамика следовой активности копытных и хищников может быть обусловлена лишь Постоянным присутствием человеческого жилья (рис. 1).
Установлена положительная корреляция между значениями А и Я, достоверная для 1 % уровня зна-
Рис. 1. Динамика следовой активности крупных млекопитающих А в зависимости от расстояния от Умпырского кордона R. Начало линии соответствует расстоянию пересечения первых следов пребывания животных на маршруте
чимости [9]: для первого обследования г = 0,52;
г2 =0,27; Р < 0,01; А = 0,805+0,0072 R; и г =0,56;
г2 = 0,32; Р < 0,01; А = 0,445+0,0085 R - второго. Достоверной корреляции между активностью крупных млекопитающих и высотой снегового покрова в обоих случаях не установлено. Наиболее широкой нулевая зона оказалась на правом берегу р. Малая Лаба, где зимует домашний скот сотрудников кордона: здесь она варьировала от 1500 до 2000 м. На остальных маршрутах радиус нулевой зоны составил в среднем 750 м. Наиболее близко расположенными к кордону оказались следы кабана и волка, причем для последнего частота встречаемости вблизи кордона максимальна. Пик встречаемости для кабана приходится на расстояние 1000 - 1500 м, по мере увеличения высоты снегового покрова количество следов сокращается. Следы зубров ближе 1000 м от кордона не встречены. Максимальное же число регистраций зубров, по данным первого обследования, отмечено на расстоянии 2000 м. При втором обследовании следы зубров обнаружены только по р. Ачипста - на расстоянии 1500 м от кордона. Следов пребывания зубров на маршрутах по правому берегу Малой Лабы - в районе Умпырского зубропарка, на склонах горы Сергиев Гай и в долине р. Умпыр не отмечено, хотя эта территория всегда была основной зимовочной стацией вида. Наиболее широкой нулевая зона оказалась для оленя, ближе 1500 м от кордона следов оленей не обнаружено.
Кордон Киша расположен на правом берегу р. Киша в котловине между хребтами Пшекиш, Дуду-гуш и Сосняки. Динамика следовой активности копытных и хищников в долине р. Киша имела свои особенности (рис. 2).
По данным первого обследования, на контрольных участках максимальные значения активности соответствуют расстоянию 600 — 900 м от реки, зона нулевой активности составляет 100 — 150 м. Снижение числа
регистраций следов животных наблюдается на расстоянии 1100 - 1400 м и связано со сменой дубовых и буковых формаций, луговой растительностью после-лесных полян. На контрольных маршрутах были отмечены кабан, зубр, косуля, волк, лисица.
Удаленность от кордона и отсутствие свежих следов пребывания человека в исследуемом районе, а также схожесть линий изменения активности на трех маршрутах позволили предположить, что тенденция изменения активности зубра и кабана и других видов близка к нормальной и обусловлена лишь распределением кормовых ресурсов.
На участке, примыкающем к кордону Киша, динамика следовой активности животных вдоль градиента расстояния не имела сильно выраженных подъемов, а на двух маршрутах вообще не выходила за пределы единицы. Радиус нулевой зоны был равен 700 - 800 м. Кроме того, отмечались следы преимущественно кабанов, следы зубров отсутствовали. По результатам повторного обследования на контрольном участке выявлена ртрицательная корреляция между А и Я: г = -0,779; г2 = 0,61; Р < 0,05; А = 4,35-0,13 Я. В окрестностях кордона достоверной зависимости между активностью и расстоянием не обнаружено. Радиус нулевой зоны здесь варьировал от 700 до 1500 м. Наибольшая нулевая зона отмечена на маршруте, проложенном по дороге в направлении поселка Сах-рай. На контрольных маршрутах нулевая зона составила 50 - 100 м. В районе кордона встречались следы исключительно кабана и волка. На контрольном участке, кроме этих видов, и следы зубров.
Кордон Гузерипль расположен на правой надпойменной террасе р. Белая у подножья горы Филимонова.
Положительная корреляция между значениями активности и расстоянием от уровня реки обнаружена на контрольных участках (рис. 3): для первого обследования г = 0,72; г2 - 0,52; Р < 0,01; А = 0,58+0,018 Л;
для второго - г = 0,92; г2 = 0,85; Р < 0,01; А = = 0,55+0,0258 II. На экспериментальном участке для первого обследования между А и II обнаружена положительная корреляция: г = 0,56; г2 = 0,31; Р ^ 0,05; А = 0,0917+0,0065 К; для второго коэффициент корреляции недостоверен.
Радиус нулевой зоны на маршрутах в районе кордона варьировал от 1000 до 1500 м. Далее на расстоянии не менее 1000 м абсолютные значения активности не превышали единицы, несколько увеличиваясь лишь в 2200 - 2300 м от кордона. Последнее связано с появлением оленей на заснеженных участках горы г Филимонова. Наиболее близко к кордону подходят кабаны. Следы косули встречаются на расстоянии не менее 1500 м, а следы оленей — 2100 м от объекта. На контрольном участке нулевая зона практически отсутствовала. Максимальные значения активности соответствовали расстоянию 700 - 1000 м при продвижении от реки вверх по склону хребта Абаго. На уча-
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 1(..т
Рис. 2. Динамика следовой активности крупных млекопитающих А в зависимости от расстояния от реки Я на экспериментальных (й) и контрольных (в%) направлениях в районе кордона Киша. Начало линии соответствует расстоянию пересечения первых следов пребывания животных на маршруте
Рис. 3. Динамика следовой активности крупных млекопитающих А в зависимости от расстояния от реки Я на экспериментальных (¿5*) и контрольных (в$) направлениях в районе кордона Гузерипль. Начало линии соответствует расстоянию пересечения первых следов пребывания животных на маршруте
стке отмечены следы кабанов и косуль, из хищников — волка, лисицы и куницы. Дальнейшее снижение величины активности связано с уменьшением пищевой емкости местообитаний для кабана и косули при продвижении вверх по склону. На надпойменной террасе р. Белая доминировали следы лисицы.
Влияние объектов временного использования
Поляна Сенная располагается на правой надпойменной террасе р. Киша в межгорной котловине, окруженной западными отрогами Аспидного хребта и склонами горы Лохмач, высота 1160 м н. у. м. Лагерь находится на северной окраине поляны. Район поляны Сенной не относится к оптимальным местам зимовки
копытных, животные по мере выпадения снега уходят в более низкогорные леса. Изучение следовой активности сообщества копытных и хищников в районе лагеря на поляне Сенной проведено по чернотропу до начала вегетации травянистых растений и массового посещения района людьми. Весенние миграционные потоки копытных уже сформировались, но животные большей частью держались в нижней части лесного дояса гор, на речных террасах: при продвижении вверх по склону следовая активность комплекса видов, в который входили олень, зубр, кабан и волк, уменьшилась с 2,58 до 0,63 на 1500 м маршрута. Вокруг домика на Сенной поляне были проложены 3 учетных маршрута. Нулевая зона в районе лагеря на трех маршрутах составила 150, 100 и 200 м. Первые учетные площадки, заложенные на этих расстояниях, показали крайне низкую величину активности, соответственно: 0,88, 0,86 и 0,98. Активность на площадках, заложенных на расстоянии 500 м от домика, варьировала от 2,14 до 2,91 ив среднем была сходна с соответствующей активностью на контроле (2,53). При продвижении вверх и вниз по речной террасе на расстоянии 1000 м от объекта активность изменялась мало - 2,85 и 2,54. На маршруте № 3, проложенном вверх по склону Аспидного хребта, число регистраций следов быстро падало, следовая активность на расстоянии 1000 м составила 1,45, а 1500 м - 0,74, что соответствовало динамике активности на контрольном маршруте.
Хребет Порт-Артур. Лагерь Порт-Артур расположен в северо-западной оконечности одноименного хребта, в верховьях Кабаньей балки. Склоны гор в окрестностях лагеря - одно из немногих высокогорных зимних пастбищ копытных Кавказского заповедника. Хорошо прогреваемые склоны хребтов практически всю зиму свободны от снега. В отдельные годы здесь зимуют зубры, мигрирующие сюда из восточных районов заповедника. Олени зимуют преимущественно в верхней части лесного пояса на участках с высотой снега до 50 - 80 см. Сокращение численности оленей и зубров в 1999 - 2002 гг. здесь достигло ранее небывалой величины. Адаптивные реакции к прямому преследованию у животных проявились в их осторожности и пугливости по отношению к человеку, а также в изменении пространственного и сезонного распределения.
На рис. 4 показана схема передвижения группы оленей в окрестностях лагеря на хребте Порт-Артур. Тропление свежих следов группы самок оленей показало, что животные в районе лагеря уклоняются от прямого направления передвижения в сторону на расстоянии не менее 250 м от объекта. Распределение копытных в районе лагеря имело свои особенности. У объекта и выше, где высота снега превышала 30 см, встречены следы оленей. Следы кабанов отмечены ниже по склону хребта Порт-Артур, где высота снега была менее 20 см. Корреляционный анализ показал
Рис. 4. Схема передвижения группы оленей в окрестностях лагеря на хребте Порт-Артур: 1 - направление учетной тран-секты; 2 - направление движения оленей; 3 - нелесная площадь; 4 - лесная площадь
устойчивую положительную зависимость между следовой активностью и расстоянием от лагеря: г = 0,73; 1^=0,53; Р < 0,01; А = 1,89+0,001 Я. Радиус нулевой зоны варьировал от 100 до 250 м.
Хребет Пастбище Абаго. На хребте Пастбище Абаго были обследованы окрестности двух объектов, расположенных соответственно на 11 (в северной оконечности хребта) и 14-м (в средней части хребта на западном его склоне, обращенном к р. Молчепа) километрах хребта. Пастбище Абаго используется в основном как сенокосные угодья Гузерипльского кордона. Наличие дороги, соединяющей кордон Гузе-рипль и пастбище Абаго, сделало доступным пастбище для многочисленных автомобилей и пешеходных туристов.
В районе лагеря на 11-м километре было заложено
5 маршрутов, три из которых располагались на склонах преимущественно северной экспозиции, два -западной. Контрольный маршрут проходил также по северному склону хребта. Значения следовой активности копытных и хищников, полученные на маршрутах одной ориентации, были объединены. Было определено соотношение между величиной активности А и расстоянием от лагеря II в западном и северном направлениях и между активностью А и расстоянием от верхней границы леса - на контрольном направлении. Для направлений западной экспозиции характерна отрицательная корреляция: г= -0,65; г2 = 0,41; Р<0,05; А = 3,6 - 0,00165 И; северной - устойчивая положительная: г = 0,672; г2 = 0,451; Р< 0,01; А =
= 1,44 + 0,00187 И. Контрольное направление характеризуется существенной отрицательной .корреляцией: г = -0,88; г2 = 0,774; Р < 0,01; А = 3,64 - 0,00243 Я,. Обращают на себя внимание различные тенденции изменения активности на склонах северной и западной экспозиции, что может быть объяснено влиянием
комплекса факторов - высоты снегового покрова и распределения кормовых ресурсов. Можно предположить, что влияние этих факторов настолько велико, что перекрывает влияние антропогенного фактора — лагеря.
Представляет интерес исключить воздействие хотя бы одного фактора - высоты снегового покрова Ь, и вычленить антропогенную составляющую влияния на активность. Зависимость между активностью и высотой снегового покрова имеет нелинейный характер (рис. 5). Максимальное значение активности наблюдается при Ь = 15 - 20 см. Сила связи между Ь и А определена путем расчета коэффициента корреляционного отношения - II- Он равен 0,98 и достоверен при 1 % уровне значимости. Корреляционный анализ отклонений фактических значений А от средней А, освобожденных от частных средних для различных классов уровня снега, не показал существенной зависимости между величиной отклонения А и расстоянием от домика Я. В случае направлений северных склонов коэффициент корреляции г = 0,0048, западных - г = -0,43. В обоих случаях коэффициент корреляции недостоверен. Это подтверждает предварительный вывод о несущественном влиянии лагеря на активность крупных млекопитающих в его окрестностях. Исключением является нулевая зона 100 — 110 м, непосредственно примыкающая к объекту.
Корреляционный анализ между следовой активностью крупных млекопитающих (А) и расстоянием от верхней границы леса в районе лагеря на 14 км хребта (IIО показал значительную положительную корреляцию, достоверную для 1 % уровня значимости: г = = 0,76; г2 = 0,58; Р < 0,01; А = 0,31 + 0,0014 И. Для контрольных маршрутов наблюдается отрицательная корреляция между активностью А и расстоянием от верхней границы леса 11^ г - -0,68; г2 = 0,47; Р < 0,05; А = 1,98-0,0019 И! (рис. 6).
В районе лагеря на 11-м километре пастбища Аба-го распределение крупных млекопитающих было подвержено наименьшей трансформации. Величина активности животных и тенденция ее изменения здесь определялись в основном взаимодействием комплекса естественных факторов — высотой снегового покрова, экспозицией склона, распределением пищевых ресурсов, локальными факторами. Лагерь находится в полосе наименьших значений активности, обусловленной совокупным влиянием высоты снега и распределения растительных кормов на склонах северной экспозиции. Наивысшая активность в этом случае наблюдается на значительном удалении от объекта. Таким образом, лагерь в некоторой степени повлиял лишь на расстояние нулевой зоны, не затронув области средней и высокой следовой активности животных.
Лагерь на 14-м километре находится в полосе наивысшей активности животных. Здесь невысокий снеговой покров и хорошая кормовая база, что делает склоны южной экспозиции на границе леса привлека-
Рис. 5. Изменение следовой активности копытных и хищников А в зависимости от высоты снегового покрова к
а
б
Рис. 6. Зависимость следовой активности копытных и хищников А от расстояния от лагеря Я (а) и верхней границы леса II, (б)
тельными для обитания копытных. Присутствие человеческого жилья вынуждает животных отклоняться от естественных маршрутов передвижения, характерных для данного набора условий - высоты снегового покрова, запасов кормов и т.д. Область подобного влияния составляет не менее 500 м в направлении от домика вниз по склону.
Результаты настоящих исследований показали различную степень влияния объектов инфраструктуры на популяции крупных млекопитающих Кавказского заповедника. Наибольшего значения она достигла в районе объектов стационарного проживания
людей — кордонов. Факторы беспокойства и прямого преследования животных здесь перекрывают влияние естественных факторов, определяющих распространение копытных и хищников в зимний период. Жизнедеятельность кордонов приводит к сокращению площади, пригодной для зимнего обитания оленей в обычные по снежности зимы на 10 %, в многоснежные — на 16 %. Для популяции горного зубра этот показатель равен 37,5 %. Площадь антропогенного экотона, образовавшегося вокруг каждого из обследованных кордонов, составляет в среднем 25-30 км2.
Функционирование кордонов и хозяйственная деятельность в целом приводит к возрастающему вовлечению территории заповедника в процессы всех форм природопользования - утилизации, эксплуатации и рекреации, не свойственных ООПТ такого ранга. Результатом такой стратегии управления является неразрывное переплетение антропогенных и природных процессов, снижение и утрата эталонных качеств и эстетической ценности заповедника. Полученные данные свидетельствуют о необходимости ограничения хозяйственной деятельности И реконструкции системы 8 охраны территории Кавказского заповедника.
Литература
1. Соколов В.Е. и др. Экология заповедных территорий России. М., 1997.
2. Яковлев В А. II Охрана живой природы: Тез. Всесоюз. конф. молодых ученых (ноябрь, 1983). М., 1983. С. 225-226.
3. Зелинская Л.М. II Проблемы охраны генофонда и управления экосистемами в заповедниках степных и пустынных зон: Тез. докл. Всесоюз. совещ. (21-25 мая 1984г., Аскания-Нова). М., 1984. С. 117-121.
4. Лихацкий Ю.П Экология сообществ копытных животных Русской лесостепи. Воронеж, 1997.
5. Филонов К.П. И Тр. Баргузинского гос. заповедника. Т. 6.1970. С. 77-84.
6. Байдерин В.В. И Поведение охотничьих животных: Сб. науч. тр. ВНИИ охотничьего хозяйства и звероводства. Киров, 1988. С. 110-115.
7. Волъперт Я.Л., Беличенко В.В: II Терифауна России и сопредельных территорий (VII съезд Териологического общества): Материалы Междунар. сов. 6-7 февраля 2003 г., Москва. М., 2003. С. 84-85.
Трепет С.А. II Изв. Центра системных исследований МГТИ. 1999. № 2. С. 83-93.
Майкопский государственный технологический институт
21 марта 2003 г.
