CC BY
59УДК 599.322.3:574.47(470.56)
ВЛИЯНИЕ РЕЧНОГО БОБРА НА ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗОВ
Е.В. Устабаева, А.В. Филиппова, И.В. Быстров
ФГБОУ ВПО «Оренбургский ГАУ», Оренбург
В статье дана оценка изменениям биогеоценозов степной зоны Оренбургской области под влиянием деятельности речных бобров. Приводятся данные исследований изменений происходящих в биотопах, гидрологическом режиме водотоков, населении макрозообентоса и прибрежных фитоценозов.
The assessment is given to changes to biogeocenoses of a steppe zone of the Orenburg region, under the influence of activity of river beavers.These researches, changes are given in article occurring in biotopes, a hydrological mode waterways, the population of a macrozoobenthos and coastal phytocenose.
Для степных биоценозов бобр не является типичным обитателем, но его высокая пластичность и толерантность к условиям окружающей среды позволяет заселить сухие степи. Бобр является ключевым видом в экосистеме, топическая деятельность которого изменяет ландшафты и видовой состав биоценозов. Поэтому его широкое распространение на территории Оренбургской области приводит к коренным изменениям типичных степных биотопов и их биоразнообразие.
Деятельность бобров приводит к образованию ячеистого мелкобугристого рельефа, новых русел, многорусловых систем, регенерации стариц [2; 3]. Существенные изменения экосистем долинных ландшафтов способствуют созданию новых местообитаний разных размеров и разной функциональной значимости для биоты и экосистемы в целом [1].
Цель наших исследований заключадлась в оценке влияние речного бобра на степные биогеоценозы на примере участка «Буртинская степь» заповедника «Оренбургский».
В задачи входило:
- оценить влияние топической деятельности бобров на ландшафт;
- изучить изменения сообществ макрозообентоса в заселенных бобрами водотоках;
- рассмотреть изменения в прибрежных фитоценозах заселенных бобрами водотоках.
Материалы и методы.
Для изучения влияние бобров на изменения степных ландшафтов и биоразнообразие экосистем нами был исследован заселенный бобрами участок заповедника «Оренбургский» «Буртинская степь». Исследования проводились в период с 2006 по 2011 гг. Всего было обследовано 5 водотоков заселенных бобрами (ручьи Кайнар, Тузкарагал, Дусансай, Кулинсай, и урочище Облепиховое).
Результаты.
Больше всего преобразует окружающий биотоп строительство бобрами плотин и образование прудов. На ручьях Кайнар, Дусансай и Кулинсай бобровые пруды образуют на месте узких водотоков прудовые комплексы с постепенным переходом от воды к суше. На ручье Тузкарагал в связи с тем, что бобры покинули поселения, большинство запруд спущено. Плотины запруд держатся за счет обрастания их крапивой, папоротником и молодой порослью ивы и ольхи. В результате чего в урочище образовались три естественных пруда с открытой водой, пополняющиеся за
счет осадков и выходящих подземных вод. На месте спущенных запруд остались валы от плотин и котлованы, образующие изменения в рельефе.
Образованные бобрами пруды являются новыми прудово-болотными биотопами и постепенно заселяются характерными видами животных. В частности, наблюдается нахождение и гнездование водоплавающих птиц в бобровых прудах. Нами наблюдалось гнездование пары чирков-трескунков и пары кряквы на ручье Кайнар в период с 2010 по 2012 гг. На остальных водотоках зафиксированы регулярные встречи кряквы. Также в бобровых стациях обитают болотные черепахи, водяные полевки и бесхвостые амфибии.
Значительное влияние на ландшафт оказывает роющая деятельность бобров, заключающаяся в сооружение нор и каналов
На ручьях Тузкарагал и Кайнар имеются каналы, отходящие от крупных запруд в места кормодобывания протяженностью от 3 до 30 м. На ручье Кайнар имеется семь каналов; все они вырыты в левом берегу. Каналы выполняют функцию орошения, тем самым увеличивая площадь увлажнения береговой зоны. Также часть каналов в урочище Тузкарагал функционируют как дополнительные русла ручья. Пересохшие каналы образуют изменения в рельефе.
При постройке плотины в первую очередь изменяется ширина русла. В точках, расположенных в поселениях бобров (2-6), ширина русла варьирует от 20 до 3 м (среднее значение 13,5 м). В точках, где строительная деятельность бобров отсутствует, ширина русла варьирует: 0,8-0,5 м (среднее значение 0,65 м). Перекрывая водоток плотиной и увеличивая ширину русла, бобры также меняют и его глубину, расчищая дно запруды и выталкивая грунт на строящуюся плотину. Глубина русла в бобровых поселениях изменяется незначительно в сравнении с шириной, однако для статуса водоема это имеет важное значение. В бобровых поселениях глубина русла составляет от 0,8 до 1 м (среднее значение составляет 0,9 м). В русле, свободном от бобров, этот показатель равен 0,2-0,3 м (среднее значение 0,25 м).
Для изучения макрозообентосных сообществ мы проводили отборы проб на ручье Кайнар. При сравнении трех мест обитаний на ручье Кайнар мы наблюдаем некоторые различия в таксономическом составе макрозообентоса. Личинки стрекоз (ОйопМа) и водные клопы (Heteroptera) были обнаружены только в зарегулированном бобрами русле. Данные организмы предпочитают слабопроточные водоемы и обитают в зарослях водных растений, поэтому в данном ручье только в бобровых поселениях создаются подходящие условия для их обитания.
Мы обнаружили существенные различия в количественном соотношении разных таксономических групп гидробионтов в трех точках исследований. В части русла выше бобровых поселений преобладают личинки комаров-звонцов, поденок, ручейников и комаров-мокрецов преобладают в части русла выше бобровых поселений.В зарегулированном бобрами русле по сравнению с другими точками было обнаружено наибольшее количество планарий, личинок кровососущих комаров, моллюск и пиявок.
В русле ручья, расположенном ниже бобровых поселений, распределение таксономических групп было равномерным (рис.1 ).
При сравнении видового разнообразия и богатства в трех местах обитания (табл. 1), наибольший индекс видового разнообразия и богатства макрозообентосных сообществ наблюдается в зарегулированном бобрами русле, что подтверждают соответствующие индексы (Макинтоша - 0,55; Шеннона - 2,94; Маргалефа - 2,65; Минхиника - 0,94). Это связано с тем, что в результате жизнедеятельности бобров в водотоке создается большое разнообразие условий обитания для гидробионтов. Наименьшие показатели видового разнообразия и богатства наблюдаются в русле, расположенном выше бобровых поселений (Макинтоша - 0,29; Шеннона - 1,56; Маргалефа - 1,14; Минхиника - 0,27).
100,00% 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00%
/'///'V///*
^ гГ
•"V
выше запру бобровые п ниже запру,
Рисунок 1. Доля отдельных групп бентоса в ручья Кайнар в разных точках отбора.
Таблица 1.
Анализ гидробиологических исследований макрозообентоса _(среднее за вегетационный период 2010-2012 гг.)_
Параметр Участок русла
выше запруд бобровые пруды ниже запруд
Количество таксонов 9 16 10
Количество организмов всех таксонов (экз. 1 м ) 1064 286 171
Индекс видового разнообразия Макинтоша 0,29 0,55 0,38
Индекс видового разнообразия Шеннона 1,56 2,94 1,92
Индекс видового богатства Маргалефа 1,14 2,65 1,75
Индекс видового богатства Минхиника 0,27 0,94 0,76
Зарегулирование бобрами водотока привело к изменению видового состава бентосных организмов, количественного соотношения таксонов и к увеличению видового разнообразия макрозообентосных сообществ.
Для изучения влияния жизнедеятельности бобров на растительность мы исследовали фитоценозы прибрежной части ручья и выделили две площади: площадь № 1 - в прибрежной части свободного от бобров русле ручья Кайнар, площадь № 2 - в прибрежной части зарегулированного бобрами русла. Обе площадки расположены на правом берегу ручья.
Площадь № 1 расположена в ручьевом понижении, близость к воде от 0 до 10 м, Вдоль русла ручья произрастают древесные формы ольхи с хорошим бонитетом и кустарниковые формы ивы. Экологические типы растительности представлены гидрофитами, гигрофитами, мезофитами и ксерофитами. На берегу свободного русла ручья мы выделили следующие типы растительных сообществ: ольхово-осоковые и разнотравные.
Площадка №2 расположена в ручьевом понижении, близость воды от 0 до 10 м, Доминируют осока и камыш, спорадично расположены кустарниковые формы ивы и ольхи, древесные формы ольхи находятся в сухостойном состоянии. По отношению к влаге выделяем 3 экологические группы: гидрофиты, гигрофиты и мезофиты. На данной площадке выделяем следующие типы сообществ: рясково-осоковые, камышово-разнотравные.
Для оценки изменений фитоценозов, происходящих в результате воздействия речных бобров, мы провели расчет экологического сходства растительных сообществ. (индекс Жакара (Kj)) который составил 22%, что доказывает низкую степень сходства сравниваемых растительных сообществ вблизи бобровых запруд и в свободном русле. Данные показатели указывают на высокую степень преобразования растительных сообществ в результате жизнедеятельности бобров.
Постройка плотин привела к гибели древесного яруса, более сильному увлажнению почвы, смене растительных сообществ и увеличению доли лугово-болотной эколого-ценотической группы трав: ряска маленькая (Lemna minor), осока острая (Carex acuta), осока ложносыть (Carex pseudocyperus), осока береговая (Carex riparia), камыш лесной (Scirpus sylvaticus), камыш Табернемонтана (Scirpus tabernaemontaui).
Выводы:
1. При постройке бобрами прудов на малых водотоках происходит изменение статуса водотока. Увеличивается ширина русла до 20 раз, глубина в - 2 раза. Временные водотоки трансформируются в постоянно действующие. Это создает возможность существования постоянного водопоя в степи, что оптимизирует условия для существования представителей степной фауны.
2. Зарегулирование бобрами водотока приводит к структурным изменениям в макрозообентосных сообществах: меняется видовой состав, численное соотношение таксономических групп, увеличивается видовое богатство и разнообразие сообществ.
3. Биотопические изменения, производимые бобрами в водных экосистемах, приводят к созданию новых мест обитаний для болотной черепахи, водяной полевки и водоплавающих птиц - кряквы и чирков-трескунков. Изменения в структуре макрозообентоса позволяют создавать богатую видовым разнообразием кормовую базу. Бобры формируют новые цепи питания для данных территорий.
4. Строительная деятельность бобров привела к изменениям структуры прибрежных фитоценозов. Из-за подтопления резко снизилось количество древесных форм и увеличилась доля водных и околоводных трав.
Список литературы
1. Алейников, А.А. Средообразующая деятельность бобра европейского (Castor fiber) на территории заповедника «Брянский лес» и его охранной зоны / А.А. Алейников // Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». Вып. 18, 2010 - С. 60-68.
2. Синицын, М.Г. Влияние деятельности речного бобра на рельеф долин и русел малых рек Ветлужско-Унженского полесья / М.Г. Синицын, А.В. Русанов // Геоморфология. - 1990. -1:85. - 91 с.
3. Woo M.K. Effect of beaver dams on subarctic wetland hydrology / M.K. Woo, J.M. Waddington // Arctic, 1990, 43(3): 223-230.
