Возрастная структура популяции виноградной улитки Helix pomatia ( Mollusca, Gastropoda) и влияние на нее эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

18. Marcus Granato Evoluation of potential use of water hyacinths in tratment of ceanide-containing effluents // Biohydrometallurgical processing. - Universidad de Chile, 1995. -Vol. 11 - P. 211-217.

Надійшла до редколегії 22.04.03.

УДК 574.3:594.382.4

Е. Г. Румянцева

Калининградский государственный университет

ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ВИНОГРАДНОЙ УЛИТКИ HELIXPOMATIA (MOLLUSCA, GASTROPODA) И ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Встановлено, що в Калінінградській обл. структура популяції Helix pomatia (Mollusca, Gastropoda) зазнає значних змін під впливом експлуатації: зменшується доля новонарджених особин, знижується кількість виловлюваних вікових груп, змінюється вікова структура популяції в цілому.

Введение

Каждая популяция любого вида животных или растений обладает определенной возрастной структурой (выражены поколения, возрастные группы и т. д.). Возрастная структура популяции отражает такие важные процессы, как интенсивность воспроизводства, уровень смертности, скорость смены поколений. Изначально она обусловлена генетическими особенностями вида, которые по-разному реализуются в зависимости от условий существования каждой конкретной популяции и даже ее отдельных поколений. Деятельность человека может вносить существенные изменения в эти условия существования, влияя тем самым и на возрастной состав популяций, а потому изучение изменений возрастной структуры популяции под влиянием эксплуатации представляет особенный интерес.

Виноградная улитка Helix pomatia Linnaeus, 1758 в качестве объекта исследования в данной работе выбрана не случайно. В течение последних нескольких лет в Калининградской обл. ведется заготовка этого вида моллюсков с целью переработки для использования в пищу и экспорта [1].

В связи с этим предпринятое исследование становится особенно актуальным, тем более, что работ такого плана по изучению наземных моллюсков ранее не выполнялось.

Материал и методы исследований

Изучение возрастной структуры популяции виноградной улитки и влияния на нее эксплуатации проводилось на отдельной, изолированной природной популяции данного вида, обитающей в центральной части Калининградской обл. (в окр. г. Гвардейского).

Отличительной особенностью данной популяции является то, что одна ее часть обитает на охраняемой территории (доступ людей туда ограничен, эксплуатация невозможна), а в другой ее части, населяющей посещаемый людьми участок леса, ре-

© Румянцева Е. Г., 2003 120

гулярно проводятся сборы в течение как минимум двух лет - 2001 и 2002 гг. (выяснено по опросам местного населения).

Отбор материала проводился в конце августа 2000-2002 гг., так как к этому времени появление молоди виноградной улитки уже заканчивается и учету, таким образом, подвергаются все животные, появившиеся в год выполнения исследования.

Пробные площадки для изучения возрастной структуры популяции виноградной улитки закладывались случайным образом по всей площади изучаемого лесного массива, причем частота закладки зависела от результатов проведенной ранее стратификации. Размеры учетных площадей составляли 4 м2 (квадрат 2 х 2 м). В облавливаемой и необлавливаемой частях популяции закладывалось по 100 учетных площадей. Осмотрам, таким образом, каждый год подвергалось 800 м2 лесного массива.

Лесной массив, в котором обитают моллюски, имеет широколиственнохвойный тип растительности (лиственный лес с преобладанием в верхнем ярусе липы, клена и ольхи черной, а в травянисто-кустарниковом ярусе - сныти обыкновенной, крапивы, малины, ежевикы и подмаренника цепкого). Почва увлажненная, богатая перегноем, толщина подстилки из лиственного опада около 10 см.

Определение возраста пойманных животных велось по годичным полосам нарастания на раковине моллюсков [4]. Сборы животных проводились вручную, в сырую погоду (но не во время дождя) или ранним утром, пока не просохла роса, когда большинство моллюсков активно и их легче заметить. Учету подвергались только живые особи.

В настоящей работе исследовалось одномоментное (мгновенное) возрастное распределение особей в популяции - численность животных, принадлежащих к каждому возрастному классу в определенный момент времени [2].

Мгновенное возрастное распределение может быть представлено в терминах абсолютных численностей возрастных категорий (табл. 1, 3), но часто возрастная структура изображается в виде численностей животных различных возрастных категорий относительно числа новорожденных (табл. 2, 4). Это возрастное распределение определяется как

5с = Е / Ее ,

где Ех - число животных возраста х в популяции, а Е0 - число новорожденных. «X оценивается по выборке:

«X = л / л0,

где Л и/0 - соответствующие частоты в выборке [2].

Результаты и их обсуждение

Анализ полученных данных выявил следующее: в неэксплуатируемой части популяции относительные численности различных возрастов стабильны, а, следовательно, возрастное распределение в ней устойчиво (табл. 1, 2). Устойчивость возрастного распределения свидетельствует о том, что векторы выживаемости и плодовитости в такой популяции фиксированы, и популяция достигла постоянной скорости размножения. В такой популяции сохраняется устойчивость отношения размножающейся и неразмножающейся частей популяции, устойчивость доли новорожденных, ежегодно вливающихся в популяцию [2].

В той части, где в течение двух лет производился сбор моллюсков, произошли значительные изменения возрастной структуры - сократилась доля эксплуатируемых возрастов (сборам подвергаются половозрелые животные в возрасте четырех лет и выше), а в связи с этим уменьшилось количество новорожденных улиток (табл. 3, 4).

До начала эксплуатации (в 2000 г.) возрастное распределение в обеих частях популяции практически не отличалось друг от друга, и в той части, которая посещалась людьми, также наблюдалось устойчивое возрастное распределение.

Интересен факт, что в эксплуатируемой части популяции относительные численности несобираемых возрастов в 2001-2002 гг. становятся несколько выше, чем в неэксплуатируемой. Это может быть связано с уменьшением конкуренции со стороны особей старших возрастных классов, которые изымались в ходе сборов. В то же время абсолютные результаты учетов говорят о снижении численности всех возрастных групп по сравнению с неэксплуатируемой частью популяции виноградной улитки.

Таблица 1

Отношение числа особей Н. pomatia данного возраста х (%) к общему количеству пойманных в сезон учета моллюсков в контрольной части популяции1

Возраст, х 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ Всего

2000 г. 28,1 17,4 15,0 13,5 10,7 ,8 8, 6,5 100

(165) (102) (88) (79) (63) (52) (38) (587)

2001 г. 27,4 17,6 14,9 13,6 11,0 8,3 7,2 100

(149) (96) (81) (74) (60) (45) (39) (544)

2002 г. 26,6 17,4 15,1 14,1 11,3 9,2 6,3 100

(136) (89) (78) (72) (58) (47) (32) (512)

Примечание: 1 в скобках приведена абсолютная численность возрастных категорий.

Таблица 2

Отношение числа особей H. pomatia данного возраста х к количеству новорожденных моллюсков в сезон учета в контрольной части популяции

Возраст, х 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+

2000 г. 1,000 0,618 0,533 0,479 0,382 0,315 0,230

2001 г. 1,000 0,644 0,544 0,497 0,403 0,302 0,262

2002 г. 1,000 0,654 0,574 0,529 0,426 0,346 0,235

Таблица 3

Отношение числа особей Н. pomatia данного возраста х (%) к общему количеству пойманных в сезон учета моллюсков в эксплуатируемой части популяции1

Возраст, х 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ Всего

2000 г. 26,1 17,3 16,3 14,9 10,6 8,7 6,1 100

(128) (85) (80) (73) (52) (43) (30) (491)

2001 г. 20,1 21,7 19,4 16,7 9,6 7,8 3,8 100

(83) (86) (77) (66) (38) (31) (15) (396)

2002 г. 21,2 13,9 24,7 16,5 11,4 9,2 3,2 100

(67) (44) (78) (52) (36) (29) (10) (316)

Примечание: 1 в скобках приведена абсолютная численность возрастных категорий.

Таблица 4

Отношение числа особей Н. ропшйа данного возраста х к количеству новорожденных моллюсков в сезон учета в эксплуатипуемой части популяции

Возраст, х 0+ 1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+

2000 г. 1,000 0,664 0,625 0,570 0,406 0,336 0,234

2001 г. 1,000 1,036 0,928 0,795 0,458 0,373 0,181

2002 г. 1,000 0,657 1,164 0,776 0,537 0,433 0,149

Одной из причин снижения численности этих групп может быть вытаптывание кладок и молоди во время сборов. Эксплуатация, прямо не затрагивая неполовозрелые возраста, тем не менее, оказывает на них сильное косвенное влияние.

Необходимо также отметить, что в той части популяции, которая обитает на закрытой территории, абсолютные численности всех возрастов до начала эксплуатации были несколько выше, чем в части, посещаемой людьми. По всей видимости, здесь оказывает влияние фактор беспокойства со стороны человека. Учеты, проведенные в 2002 г., показали, что, несмотря на то, что в закрытой части популяции сборов не было, здесь произошло небольшое снижение абсолютного числа животных всех возрастных групп. По всей вероятности этот факт объясняется тем, что до начала эксплуатации миграция животных из одной части популяции в другую ничем не лимитировалась и носила двусторонний характер. После того, как начались сборы виноградной улитки, поток моллюсков на закрытую территорию с облавливаемой части уменьшился, а с закрытой территории остался прежним. Эта неравноценность потоков мигрирующих животных и вызвала снижение численности даже на закрытой территории. Возрастные пирамиды (рис. 2) наглядно отражают дифференцированную по возрастам смертность особей в популяции.

180 л

150

I

о

: 120 -

I

I 90 -о

ест 60

0 30 -

1

0

150

120

90

§60 т с е

3 30

1 2 3 4 5

Возраст, лет

□ 2000 год Ш 2001 год ■ 2002 год

0 1 2 3 4 5 6+

Возраст, лет

□ 2000 год Ш 2001 год ■ 2002 год

Рис. 1. Возрастные пирамиды неэксплуатируемой (А) и эксплуатируемой (Б) частей популяции виноградной улитки (данные 2000-2002 гг.)

В нормальной, устойчиво существующей популяции число молодых моллюсков всегда больше, чем число особей старшего возраста [3]. Это хорошо заметно в необлавливаемой части популяции виноградной улитки, а также в облавливаемой в 2000 г. (до начала эксплуатации). У изучаемого вида выделяются два пика, когда гибель особей увеличивается - после рождения до достижения годовалого возраста и после наступления половозрелости (в возрасте четырех лет на территории Калининградской обл.). После начала сборов возрастная пирамида эксплуатируемой части популяции претерпевает значительные изменения - группа новорожденных оказывается меньшей по численности по сравнению со следующими возрастными классами, а в 2002 г. самым многочисленным оказывается третий возрастной класс (рис. 2, Б).

0

Выводы

Проведенное исследование наглядно показывает, что под влиянием эксплуатации изменяется картина возрастного распределения в природной популяции виноградной улитки. Эксплуатация, прямо не затрагивая неполовозрелые возраста, тем не менее, оказывает на них сильное косвенное влияние. Сборам подвергаются половозрелые животные в возрасте четырех лет и выше, а в связи с этим уменьшилось количество новорожденных улиток.

Библиографические ссылки

1. Дедков В. П., Стародубцева Е. Г. Виноградная улитка Helix pomatia L. в Калининградской области // Тез. докл. научн. конф. студентов и аспирантов КГУ «Экология. Информатика. Цивилизация». - Ч. 1. - Калининград: Изд-во КГУ, 2001. - С. 19.

2. Коли Г. Анализ популяций позвоночных. - М.: Мир, 1979. - З92 с.

3. Яблоков А. В. Популяционная биология. - М.: Высшая школа, 1987. - З0З с.

4. Moreteau J. C. Methodes d’etude de la croissance chez les mollusques // Mem. Inst. oceanogr. Paul Ricard. - 1995. - P. 65-76.

Надтшла до редколегп 29.04.03.

УДК 574. 4:595.7

Ю. Б. Смирнов

Днепропетровский национальный университет

РОЛЬ ПОЧВЕННЫХ РАКООБРАЗНЫХ (CRUSTACEA, ISOPODA) В БИОИНДИКАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Визначено вміст важких металів у тілі ґрунтових ракоподібних різних біогеоценозьш При-самар’я Дніпровського.

Введение

Одной из важнейших групп животных сапрофильного комплекса почв являются наземные равноногие ракообразные, относящиеся к подотряду мокриц (Oniscoidea).

О роли мокриц, как почвообразователей и гумификаторов разлагающейся древесины, извесно давно [1; 2; 4-6]. На долю мокриц приходится около 1,5 % общего потока элементов, проходящего через популяции крупных сапрофагов [З]. Мокрицы питаются органическими остатками как растительного, так и животного происхождения. В лесных ценозах они выполняют в основном положительную роль, «склеро-тируя» и измельчая влажную лиственную подстилку. Разложившаяся подстилка, сгнившие ткани - необходимый компонент корма мокриц, причем в значительном количестве поедаются водоросли, грибы и частички минеральной почвы. С пищей через некоторые популяции мокриц в травянистой экосистеме дюн проходит около 5,1 % ежегодной продукции подстилки [7]. Мокрицы выделяют в окружающую среду значительно больше фосфора, азота и кальция, чем их содержится в потребляемом

© Смирнов Ю. Б., 200З 124