CC BY
33УДК 599.322
DOI: 10.24412/cl-36359-2021-776-782
ОБЩЕЕ ПОТЕПЛЕНИЕ КЛИМАТА - КАК ФАКТОР ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ СЕВЕРНОГО ПРИКАСПИЯ
GENERAL CLIMATE WARMING AS A FACTOR OF ENVIRONMENTAL CHANGES
IN THE NORTHERN CASPIAN REGION
В.А. Танитовский, Н.С. Майканов V.A. Tanitowsky, N.S. Maikanov
Филиал «Уральская противочумная станция» РГП на ПХВ «Национальный научный центр особо опасных инфекций им. М. Айкимбаева» МЗ РК, Уральск, Республика Казахстан
Branch of «Ural Anti-plague station» RSE on the REJ «NSCEDI named after M. Aikimbayev»,
MH RK, Ural city, Republic of Kazakhstan
E-mail: pchum@mail.ru
Аннотация. Общее потепление климата изменило на территории Северного Прикаспия экологические условия существования животных и растений. Это повлекло за собой трансформацию их видового состава и численности. Сократилась численность малого суслика и некоторых других видов мелких млекопитающих (мышевидных грызунов, землероек). Происходит деградация растительного покрова. В то же время, наблюдается расширение ареалов некоторых пустынных видов животных и растений в северном направлении. Последствия происходящих экологических изменений оцениваются как отрицательные.
Ключевые слова: климат, общее потепление, малый суслик, мышевидные грызуны, сокращение численности, деградация растительности.
Abstract. The general warming of the climate has changed the ecological conditions of animals and plants in the Northern Caspian region. This led to a transformation of their species composition and abundance. The number of small ground squirrels and some other species of small mammals (mouse-like rodents, shrews) has decreased. And that happens a degradation of vegetation cover. At the same time, there is an expansion of the ranges of some desert species of animals and plants in the northern direction. The consequences of the ongoing environmental changes are assessed as negative.
Keywords: climate, general warming, small ground squirrel, mouse-like rodents, number decrease, degradation of vegetation.
Впервые о глобальном потеплении климата на Земле заговорили в 60-х годах 20-го века. Тема потепления климата и ее последствия является актуальной и рассматривается во многих работах [1, 3, 5, 6, 8, 9]. Климатические изменения коснулись так же территории Северного Прикаспия, повлекшие за собой определенную трансформацию экологических условий существования животных и растений.
Рассматриваемая территория Северного Прикаспия находится в трех географических зонах: степи, полупустыне и пустыне. Большая часть территории представляет собой глинистую равнину. Одновременно с этим, существуют ландшафтные и биотопические разности, играющие существенную роль в приуроченности некоторых видов животных и растений к определенным местам обитания. Значительное влияние оказывает, текущая с севера на юг, река Урал. Широкая долина реки, заросшая разнообразной растительностью, является своего рода оазисом среди равнинных засушливых ландшафтов. Немаловажное значение имеет большой массив песков (Рын-пески), расположенный в пустынной зоне, на юге Волго-Уральского междуречья.
Наиболее многочисленной группой теплокровных позвоночных, обитающих в Северном Прикаспии (включая все три географические зоны), являются грызуны (около
30 видов) и некоторые другие млекопитающие. Среди представителей этой группы по численности доминируют малый суслик и мышевидные грызуны (домовая и лесная мыши, обыкновенная полевка и др.).
На территории Северного Прикаспия, в пределах Западно-Казахстанской области (ЗКО) наблюдения за видовым составом и численностью мелких млекопитающих многие годы ведутся специалистами Уральской противочумной станции (УПЧС). Материал собран в ходе планового эпизоотологического обследования территории на чуму, туляремию и некоторые другие природно-очаговые зоонозные инфекции. Учет животных проводился в различных стациях. Тенденцию изменений вышеназванных показателей определяли путем сопоставления данных, полученных за последнее десятилетие со сведениями, представленными в архивных материалах и литературных источниках прошлых лет.
Малый суслик. Малый суслик (БрегторИИш pygmaeus) является типичным представителем фауны сухих степей и полупустынь, поэтому на глинистых равнинах Прикаспийской низменности он является фоновым видом.
Заметное снижение численности сусликов началось в начале 70-х годов прошлого столетия на юге ЗКО - в пустынной зоне. Этот процесс, постепенно охватывая новые поселения зверьков, двигался в северном направлении. К концу 80-х годов сокращение численности этих млекопитающих наблюдалось уже в южной части полупустынных районов. На тот период причины сокращения численности сусликов не до конца были известны и не связывались с потеплением климата.
Было замечено, что гибель малых сусликов с превышением рождаемости происходит в зимний период, так как летом предыдущего года численность приплода обычно была достаточно высокой. Высказывались различные предположения - это и природно-очаговые инфекции, и влияние подъема уровня Каспийского моря [4]. Некоторые специалисты придерживались мнения, что данное явление носит локальный характер и проявляется только на отдельных участках [7]. Но дальнейшие наблюдения показали, что этот процесс охватывает всю территорию Северного Прикаспия, и начался он до периода поднятия уровня Каспия. Лабораторное исследование малых сусликов перед залеганием в спячку и после весеннего пробуждения не выявило каких-либо признаков инфекционного процесса среди грызунов. Все это привело нас к заключению, что повышенную смертность зверьков вызывают другие факторы.
Для поиска ответа на поставленный вопрос мы обратились к архивным материалам станции. При чтении зоологических отчетов прошлых лет было обращено внимание на довольно частое упоминание об аномально жаркой и сухой погоде в конце весны и в летний период, и, в связи с этим, плохую нажировку молодняка сусликов. В 90-е годы ситуация с неблагоприятной погодой для грызунов в весенне-летний период стала еще более очевидной.
Для подтверждения фактов общего потепления климата, была проанализирована выборка метеоданных за последние сорок лет Урдинской метеостанции, расположенной на территории полупустынной зоны ЗКО. Выяснилось, что произошло заметное повышение летней температуры воздуха при одновременном уменьшении выпадающих осадков. Так в июне температура воздуха выросла на 2,5°С, а осадков стало выпадать на 6,5 мм меньше, что составляет соответственно 13,0% и 23,0% от нормы.
Для определения связи численности малых сусликов с погодными условиями было проведено сравнение абсолютных температур воздуха и количества осадков за май, июнь и показателей весенней численности грызунов следующего года за последние 10 лет. В Волго-Уральском междуречье использовали метеоданные Жангалинской метеостанции, на территории Урало-Уильского междуречья - Каратобинской. Сравнение этих показателей проведено с помощью коэффициента ранговой корреляции по Спирмену. Установлено, что численность сусликов имеет отрицательный коэффициент корреляции по отношению к температуре воздуха и положительный - к осадкам. На территории, расположенной восточней реки Урал, в июне эти коэффициенты соответственно равны минус 0,9 и плюс 0,7. В Волго-Уральском междуречье наибольшее влияние на численность грызунов оказывают осадки, выпадающие в мае, при этом коэффициент корреляции составляет плюс 0,8. Температурный
фактор менее значим (минус 0,2), но достоверно показывает направление изменения численности зверьков. Получены убедительные доказательства зависимости численности малых сусликов от погодных условий.
Редкие годы с прохладным летом и достаточным количеством осадков дают единовременный подъем численности малого суслика. Последующие жаркие и сухие весенне-летние периоды губительно воздействуют на грызунов, и их численность продолжает снижаться.
В настоящее время в полупустынной зоне Северного Прикаспия численность малых сусликов, в сравнении со среднемноголетним показателем, уменьшилась на 38,0% и равна 13,0 особей на 1 га (многолетняя норма - 21,0 особь/га). Однако приведенные цифры даны как средние по территории. В то же время, в южных районах сокращение численности зверьков достигло критических значений - близких к нулевым.
На территории, где исчез малый суслик, значительно сократилась численность степного хоря (Mustela Ewersmani), степного орла (Aqula nipalensis). Изменения наблюдаются и в растительном покрове, особенно на юге территории. Становится меньше злаков, расширяется область распространения чернополынников, верблюжьей колючки и других ксерофильных видов.
Долина реки Урал. В долине реки Урал, в связи с высоким стоянием грунтовых вод и периодическим подтоплением в период весенних паводков, хорошо развита древесно-кустарниковая и травянистая растительность, что обусловливает специфические условия существования видов животных и растений, характерных для более северных широт. За последние десятилетия здесь так же произошли заметные изменения в структуре популяций мелких млекопитающих и растений.
Рассматриваемый отрезок р. Урал расположен на территории Западно-Казахстанской и Атырауской областей Казахстана. На севере он граничит с Россией (Оренбургская область), а на юге - городом Атырау. Расстояние между этими двумя пунктами составляет около 760 км.
Учитывая влияние на животный мир долины р. Урал различных ландшафтно-климатических зон, которые она пересекает, для сравнительного анализа видового состава и численности млекопитающих, река была условно поделена на четыре приблизительно равных участка, что позволило охарактеризовать фаунистические комплексы теплокровных позвоночных на этих отрезках долины и определить произошедшие изменения.
Северный участок р. Урал, названный «Уральский», расположен к северу от Прикаспийской низменности, в районе Общего Сырта и Подуральского плато, в степной зоне. Эта часть долины реки отличается относительно устойчивыми осадками и менее засоленной почвой. Большая часть пойменных понижений занята лиственным лесом (ивняк (Salix alba), тополь белый (Populus alba) и черный (P. nigra)) и кустарником (терн (Prunus spinosa), шиповник (Rosa grabrifolia), боярышник (Crataegus sanguinea)). В травяном покрове характерно присутствие ежевики (Rubus caesius), пырея (Elytrigia repens) и др. [5].
Следующий за ним «Чапаевский» участок находится в зоне полупустыни. Здесь древостой становится более разряженным - деревья (ветла, тополь белый) группируются в колки, концентрируясь вдоль проток, стариц и в понижениях рельефа. Из трав господствуют осоки (род Carex) и лугово-болотное разнотравье (костер безостый - Bromus inermis и др.).
Лежащий ниже по течению Урала «Тайпакский» участок расположен в двух климатических зонах. Верхняя его часть находится в зоне полупустыни, а нижняя - в пустыне. В сравнении с северными участками он отличается значительной сухостью климата и приуроченностью облесенных участков поймы к прирусловой полосе и берегам стариц.
Самый южный - «Атырауский» участок весь находится в пределах пустынной зоны. Здесь особенно ощущается воздействие нарастающей засушливости климата и испарения. Тут облесена только неширокая полоса прирусловой поймы, где преобладают ветловники и изредка встречаются тополевники. На этом участке господствуют галофильные сообщества растений -ветла, тамариксы (Tamarix), итсигек (Anabasis aphylla), белая и черная полыни (Artemisia absinthium) и (A.paucifflora).
Решающее влияние на развитие растительного и животного мира долины Урала оказывают обводненность его поймы и уровень стояния грунтовых вод. Эти факторы зависят от весенних паводков, высота которых определяется, преимущественно, осадками в зимний период. Отсутствие затопления в течение двух и более лет приводит к понижению уровня грунтовых вод и смене луговой растительности более ксерофитной. Значительно падает прирост древесных пород и происходит усыхание подроста.
За последнее десятилетие на всем протяжении рассматриваемого отрезка р. Урал млекопитающие представлены 38 видами (таблица 1). Из всех видов мелких млекопитающих, отмеченных в долине Урала, наиболее массовыми являются четыре представителя этой группы позвоночных: домовая мышь (Mus musculus), лесная мышь (Apodemus sylvaticus), полевка обыкновенная (Microtus arvalis), и гребенщиковая песчанка (Meriones tamariscinus). Их доля составляет 83,0%.
Таблица 1.
Список грызунов и некоторых других млекопитающих, на различных участках __долины р. Урал ^ (2000-2020 гг.)__
«Уральский» «Чапаевский» «Тайпакский» «Атырауский»
1 Бурозубка обыкновенная
2 Крыса серая
3 Мышь полевая
4 Мышь желтогорлая
5 Мышь-малютка
6 Хомячок Эверсманна
7 Полевка экономка
8 Пищуха степная
9 Горностай
10 Куница лесная
11 Бурозубка малая 1 Бурозубка малая
12 Мышовка степная 2 Мышовка степная
13 Хомяк обыкновенный 3 Хомяк обыкновенный
14 Полевка рыжая 4 Полевка рыжая
15 Ондатра 5 Ондатра
16 Белозубка малая 6 Белозубка малая 1 Белозубка малая
17 Мышь лесная 7 Мышь лесная 2 Мышь лесная
18 Пеструшка степная 8 Пеструшка степная 3 Пеструшка степная
19 Полевка водяная 9 Полевка водяная 4 Полевка водяная
20 Мышь домовая 11 Мышь домовая 6 Мышь домовая 1 Мышь домовая
21 Полевка обыкновенная 12 Полевка обыкновенная 7 Полевка обыкновенная 2 Полевка обыкновенная
22 Слепушонка обыкновенная 13 Слепушонка обыкновенная 8 Слепушонка обыкновенная 3 Слепушонка обыкновенная
23 Заяц русак 14 Заяц русак 9 Заяц русак 4 Заяц русак
24 15 Суслик малый 10 Суслик малый 5 Суслик малый
25 16 Хомячок серый 11 Хомячок серый 6 Хомячок серый
26 17 Песчанка гребенщиковая 12 Песчанка гребенщиковая 7 Песчанка гребенщиковая
27 18 Полевка общественная 13 Полевка общественная 8 Полевка общественная
«Уральский» «Чапаевский» «Тайпакский» «Атырауский»
28 19 Хорь степной 14 Хорь степной 9 Хорь степной
29 15 Суслик желтый 10 Суслик желтый
30 16 Тушканчик большой 11 Тушканчик большой
31 17 Тушканчик малый 12 Тушканчик малый
32 18 Тарбаганчик 13 Тарбаганчик
33 19 Емуранчик 14 Емуранчик
34 20 Песчанка краснохвостая 15 Песчанка краснохвостая
35 21 Песчанка большая 16 Песчанка большая
36 22 Ласка
37 17 Песчанка полуденная
38 18 Перевязка
При сравнении современного списка мелких млекопитающих долины р. Урал с данными более раннего периода времени отмечены изменения видового состава и численности животных. На северном участке реки («Уральский») исчезли виды, которые регистрировались несколько десятилетий назад: арктическая бурозубка (Sorex arcticus), обыкновенная кутора (Neomys fodiens) [2]. Меньше стало рыжей полевки (Clethrionomus glareolus), бурозубки обыкновенной (Sorex araneus), серой крысы (Rattus norvegicus), для которых характерны влажные биотопы. Одновременно с этим произошел рост индексов доминирования обыкновенной полевки, лесной мыши, малой бурозубки (Sorex minutus), предпочитающих более сухие стации.
На участке «Чапаевский», по литературным данным, в середине 60-х годов прошлого века отмечалось присутствие мыши-малютки (Microtus minutus) и обыкновенного хомяка (Cricetus cricetus). В последнее десятилетие эти грызуны здесь не наблюдались. Продолжает снижаться численность рыжей (Clethrionomus glareolus) и водяной полевок (Arvicola terrestris). В этот процесс вовлечены лесная мышь и малая бурозубка, которые неплохо чувствовали себя на северном отрезке реки, что предполагает сокращение благоприятных мест их обитания. В то же время возросло доминирование более ксерофильных видов - обыкновенной полевки и домовой мыши, а также гребенщиковой песчанки, которая в середине прошлого века была тут не столь многочисленной.
На «Тайпакском» участке, в отличие от предыдущих лет, стали сокращаться индексы доминирования практически всех мышевидных грызунов: лесной и домовой мыши, обыкновенной полевки (за исключением общественной полевки). Из долины этого участка реки исчезли обыкновенный хомяк и водяная полевка, хотя последний вид грызуна до недавнего времени был тут обычен. Параллельно этому процессу, затронувшему мышевидных грызунов, произошел рост аналогичных показателей для песчанок и тушканчиков - представителей полупустынь и пустынь: гребенщиковой, краснохвостой (Meriones erythrourus) и большой песчанок (Rhombomys opimus), большого тушканчика (Allactaga jaculus).
Соответствующая направленность смены видового состава фауны грызунов и других мелких млекопитающих осталась характерной и для «Атырауского» участка реки.
Происходящая перестройка фаунистических комплексов млекопитающих, заселяющих пойменные стации р. Урал, является результатом наблюдаемого в последние десятилетия активного и устойчивого процесса деградации древесно-кустарниковой растительности и травостоя долины (рисунок 1). Паводки на р. Урал стали столь слабыми, что за последние годы вода не выходит из берегов русла и не заливает отшнурованные протоки и старицы, что
приводит к массовой гибели древесной растительности в пойме. Особенно это касается южных участков реки. Появляется больше открытых пространств. Дело усугубляется высокой концентрацией пасущегося здесь скота, выедающего в местах водопоя травостой на 70,0-90,0% и сенокошением. Трансформация ландшафта поймы влечет за собой изменение условий существования для многих представителей животного мира, что обуславливает смену видового состава млекопитающих.
Рисунок 1. Гибель тополевника и ветлы в долине р. Урал. т. Бекет. Тайпакский участок. 2018 г. Фото Танитовского В.А.
Оценивая изменения фауны млекопитающих долины р. Урал, произошедшие за последние десятилетия, прослеживается тенденция сокращения численности влаголюбивых видов, с одновременным ростом численности видов, характерных для сухих открытых пространств. Имеющиеся факты позволяют сделать вывод о том, что в настоящее время происходит смещение границ ландшафтных зон (степи, полупустыни и пустыни) в северном направлении.
Волго-Уральские пески. В настоящее время на территории Волго-Уральских песков обитают 23 вида млекопитающих, относящихся к трем отрядам: насекомоядные (3 вида), грызуны (17 видов), хищные (3 вида).
Изменения фауны коснулись и песчаных ландшафтов. Как отмечено выше, наблюдается значительное сокращение численности малого суслика. В 60-70-е годы прошлого столетия в Волго-Уральских песках при эпизоотологическом обследовании ежегодно фиксировалось 34 тысячи этих грызунов. Сейчас количество их в год не превышает 100 экземпляров. Вместе с малым сусликом стал редким степной хорь (Mustela ewersmanni). Так же раньше часто встречалась степная пеструшка (Lagurus lagurus). В середине прошлого века в отдельные годы ее численность достигала 100 особей на 1 га. Сейчас в песках этот грызун является малочисленным видом. В последние два десятилетия исчезли с рассматриваемой территории хомяк обыкновенный (Cricetus cricetus) и тарбаганчик (Alactagulus асопНоп). Снизилась численность обыкновенной полевки.
В то же время возросла численность домовой мыши и серого хомячка (Cricetulus migratorius). Повысилась численность хоря перевязки (Vormela peregusna). Хотя в середине прошлого столетия его существование на территории области ставилось под сомнение. Появился новый вид - общественная полевка (Micronus socialis), которая до недавнего времени не регистрировалась на рассматриваемой территории.
В настоящее время мы являемся свидетелями периода, когда глобальное потепление климата запустило однонаправленные процессы в сторону аридизации рассматриваемой территории и смещение границы географических зон в северном направлении. В результате деятельности Уральской противочумной станции снижается численность животных и растений, не приспособленных жить в измененных условиях. Одновременно с этим, представители южной (пустынной) фауны и флоры расширяют границы своего распространения.
Происходящие в результате общего потепления климата экологические изменения в Северном Прикаспии оцениваются как отрицательные. Рост численности и расширение ареала некоторых теплолюбивых (пустынных) видов животных и растений не компенсирует ущерб, наносимый фауне и флоре этого региона.
Список литературы
1. Бидашко Ф.Г., Пак М.В., Танитовский В.А. и др. Изменения в составе фауны животных северо-западной части Казахстана и их возможные причины // Степи Северной Евразии. Оренбург, 2006. С. 115-117.
2. Бутовский П.М. Сезонные изменения в питании малого суслика и характер его распределения в Западном Казахстане // Материалы по фауне и экологии наземных млекопитающих Казахстана. Алма-Ата, 1960. С. 18-36.
3. Демяшев М.П. Видовой состав и распределение диких млекопитающих в Уральской области. // Материалы юбилейной конференции Уральской противочумной станции 19141964 годы. Уральск, 1964. С. 111-122.
4. Маркович Н.Я. Реакция биоты на потепление климата в Европе // Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2003. № 4. С. 23-26.
5. Окулова Н.М., Бидашко Ф.Г., Гражданов А.К. Об изменениях сообществ млекопитающих Западного Казахстана в связи с многолетними изменениями абиотических условий // Поволжский экол. журн. 2005. № 3. С. 241-254.
6. Окулова Н.М., Гражданов А.К., Неронов В.В. Структура и динамика сообществ млекопитающих Западного Казахстана. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2016. 920 с.
7. Сукачев В.Н., Правдин Л.Ф.Труды института леса. Т. 34. М.: АН СССР, 1957. 425 с.
8. Танитовский В.А., Гражданов А.К., Аязбаев Т.З., Токтаров М.И., Сатыбаев С.М. Причины сокращения численности малого суслика (Spermophilus pygmaeus Pallas, 1778) в Северном Прикаспии // Карантинные и зоонозные инфекции в Казахстане. 2013. Вып. 2 (28). С. 61 -64.
9. Танитовский В.А., Аязбаев Т.З., Майканов Н.С., Ахмеденов К.М. Малый суслик (Spermophilus pygmaeus Pallas, 1778) как биоиндикатор глобального изменения климата // Selevinia. 2016. Т. 24. C. 124-126.
