Применение теории информационно-знакового поля с целью прогнозирования популяций животных в среде с высокой антропогенной нагрузкой

В настоящее время трудно найти экосистему, не испытывающую в той или иной мере антропогенную нагрузку. Вмешательство человека в ход процессов саморегулирования экосистем часто направлено на поддержку состояний, не отвечающих ни гомеостатическому, ни термодинамически-равновесному энергетическим уровням, но некоторому третьему, почему-либо выгодному человеку. Однако диапазон состояний, которые может принимать система в ответ на внешние воздействия, ограничен. Если воздействие превысит некоторую пороговую величину, то регуляторные механизмы «отказывают», наступает критическое состояние [8]. И если в природных экосистемах существуют разнообразные взаимодополняющие механизмы поддержания устойчивости, то для пригородных экосистем определяющим фактором является антропогенный, поскольку он определяет как состав экосистемы, так и механизмы ее устойчивости.

Самарская область характеризуется высокой степенью антропогенного вмешательства. Кроме того, в Самарской области много экосистем, существование которых заведомо определяется антропогенным вмешательством. Примером могут быть как агроценозы Красноармейского района, так и биотопы правобережья Волги, естественные границы которых претерпели существенные изменения в связи со строительством каскада ГЭС. В результате хозяйственной деятельности появляются как границы между популяционными группами, так и наблюдается взаимопроникновение животных разных популяционных групп (в связи с чем, в частности, в Красноармейском районе Самарской области, возможно образование новых резерватов природно-очаговых инфекций и распространение эпизоотий на домашних животных). При этом

степень антропогенного воздействия на экосистемы не остается неизменной. Парадокс хозяйственной деятельности заключается в том, что агроценозы (в частности, Красноармейского района Самарской области), представляют собой искусственные экосистемы, созданные на основе изменения природных экосистем, однако в результате деградации агроценоза может возникнуть экосистема, не представляющая ценности ни с рекреационной, ни с хозяйственной точек зрения.

В связи с этим необходим поиск методик и теорий, позволяющих проводить регулярные исследования территорий с высокой антропогенной нагрузкой. Наиболее оптимальным в плане определения устойчивости пригородных биотопов является популяционный подход. Данный подход концентрирует внимание на отдельных видах (чаще всего – виды, имеющие важное хозяйственное значение; массовые виды, объекты промысла, переносчики опасных заболеваний и т.д.) [3].

Методологическая основа исследования. В Самарской области при исследовании пригородных биотопов использовалась методика детальных троплений зимних наследов млекопитающих с одновременным учетом показателей информационно-знакового поля, разработанная Д.П. Мозговым в 1985-1992 г.г. на основе работ Н.П. Наумова [5, 6]. Рассчитывались: а) анизотропность поля – число всех объектов и событий внешней среды, вызвавших двигательные реакции особи, приведенное к дистанции следов определенной протяженности; б) величина поля – совокупность классов объектов и событий внешней среды, побудивших животных к двигательным реакциям; в) напряженность поля – число элементарных двигательных реакций, продуцированных животными в процессе восприятия объектов внешней среды [2].

Использование теории информационнознакового поля при проведении зимних троплений следов млекопитающих (в практике полевых исследований) позволяет за короткое время полу- чить большой практический материал о состоянии популяций исследуемых животных. При анализе результатов с использованием информационнознаковой теории можно определить как степень дискомфорта популяции (и причины этого состояния), так и сделать прогноз изменения показателей популяционной устойчивости в дальнейшем.

Для исследования большой интерес представляют своеобразные виды-индикаторы. Как правило, ими выступают виды животных природных популяций с высокой степенью встречаемости и эврибионтности. Как правило, выбор объекта определяется рядом причин: возможностью сравнительного анализа с исследованиями других стран (США, Канада, Западная Европа); высокой экологической пластичностью вида (быстрая адаптация к разнообразным условиям обитания); повсеместной встречаемостью на территории РФ (кроме областей крайнего Севера), что позволит сопоставить собранный материал с теоретической базой в других регионах.

Объектом исследования являлась лисица обыкновенная ( Vulpes vulpes ). Исследования проводились в пойменных биотопах правобережья Волги и агроценозах Красноармейского района Самарской области. В Красноармейском районе Самарской области изучались степные биоценозы, включающие лесопосадки и агроценозы. Исследуемая область представляет степной ландшафт с многочисленными овражками. Район исследования граничит с лесопосадкой, включает трассу федерального значения, проселочные дороги и село Воздвиженка. Территории интенсивно используются как сельскохозяйственные угодья. В окрестностях города Самары в рекреационной зоне на границе национального парка Самарская Лука изучались пойменные биоценозы с высокой степенью антропогенного вмешательства.

Результаты и обсуждения. Подсчет количества реакций на 1000 метров следовой дорожки для Красноармейского района показал большое количество поисково-пищевых, ориентировочных, исследовательских реакций (табл. 1).

Таблица 1. Количество реакций на 1000 м следовой дорожки

Мы обнаружили большое количество локомоторных реакций (232, из них – 227 – двигательные и 5 – смена хода), что, по мнению ряда авторов [2, 4] свидетельствует о стрессированности животных. Так как поисково-пищевые и исследовательские реакции привязаны преимущественно к потенциально-пищевым объектам, а также отсутствует передвижение лисиц без видимого объекта можно полагать, что напряженность связана преимущественно с увеличением плотности популяции лисицы на исследуемой территории, о чем косвенно свидетельствует большое количество ориентировочных реакций и уменьшение областей перекрывания участков. В пользу этого утверждения говорит высокая ценность для лисицы потенциально-конкурентных объектов (на 1 объект – минимум 2 реакции). Расчет основных показателей информационно-знакового поля также показал наличие напряженности в популяции животных (табл. 2).

Таблица 2. Параметры знаковых полей лисицы (в абсолютных величинах)

Примечание: *расстояние в метрах, при прохождении которого исследуемый объект совершает 100 дискретных двигательных реакций

Основываясь на полученных результатах, можно сделать прогноз эпизоотий на основании снижения устойчивости животных к заболеваниям по причине стресса (стрессирование влияет на поведение – снижается осторожность, внимание и сопротивляемость организма к заболеваниям), что согласуется с результатами других авторов [7]. С целью поддержания плотности популяции лисиц на оптимальном уровне, исключающей вспышки заболеваний, охотхозяйствам рекомендуется ограничивать численность лисиц до 1 особи на 3 км2.

Анализ пойменных биотопов правобережья Волги также выявил некоторый уровень дискомфорта, испытываемого популяцией лисицы. Особо следует отметить большое количество двигательных реакций при перемещении между объектами, большая часть из которых реализуется в ключе исследовательского поведения (табл. 1). Состояние данной популяции животных вызывает опасения, несмотря на меньший уровень дискомфорта: если для агроценозов уровень напряженности зависел от изменения численности лисицы, то для поймы Волги это обусловлено антропогенным фактором. Ситуация, складывающаяся для национального парка «Самарская Лука», в целом характерна для всех пригородных биотопов Самары: индустриальные ландшафты, организованные по типу промышленной свалки, загородные дачные поселки, захламленный лес рекреационной зоны не могут служить лисице надежными укрытиями. Эта территории активно посещаются пешеходами, лыжниками, транспортом, одичавшими собачьими стаями и приносят диким животным значительное беспокойство. Несанкционированный вывоз мусора в пригородные биотопы, рубка леса, разведение костров, массовый сбор березового сока, цветов, грибов, орехов, браконьерство, в том числе и в зимнее время года, также стали в окрестностях г. Самары обычными явлениями [1]. Имеется возможность прогнозирования замещения ряда видов животных, характерных для пригородных биотопов (лисица, куница, выдра, барсук и др.) видами-синантропами: крысами и полудикими собаками (стаи которых способны целенаправленно нападать на человека). Несмотря на опасность эпизоотии, особенно бешенства, относительное повышение численности лисиц в пригородах можно считать положительным явлением для человека, так как лисицы сдерживают размножение крыс и мышевидных грызунов (в эпидемиологическом отношении значительно опаснее лисиц).

В связи с необходимостью сохранения природного разнообразия крайне ценной рекреационной зоны возле города, рекомендуется регулирование притока отдыхающих, прекращение загрязнения леса бытовыми отходами.

Выводы: использование теории информационно-знакового поля при проведении зимних троплений следов млекопитающих позволяет с минимальными материальными затратами за короткое время получить большой практический материал о состоянии популяций исследуемых животных, что свидетельствует о его экономической целесообразности.