Мышевидные грызуны на территории Ульяновской области (динамика численности, соотношение видов в сообществе, роль в передаче природно-очаговых инфекций)

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

03.02.08 - Экология (биология)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Мышевидные грызуны на территории Ульяновской области (динамика численности, соотношение видов в сообществе, роль в передаче природно-очаговых инфекций)

Шемятихина Галина Борисовна

Ульяновск - 2012

Работа выполнена на кафедре природопользования Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Шустов Михаил Викторович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор

Артемьева Елена Александровна

кандидат биологических наук, доцент

Симак Сергей Владимирович

Ведущая организация

Учреждение Российской академии наук Институт Волжского бассейна РАН

Защита диссертации состоится «27» января 2012 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.278.07 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновский государственный университет» по адресу: г. Ульяновск, Набережная реки Свияги, 106, корп. 1, ауд. 703.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ульяновского государственного университета, с авторефератом на сайте ВУЗа - http://www.uni.ulsu.ru и на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации - http://vak.ed.gov.ru.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 432017, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42, Ульяновский государственный университет, Отдел послевузовского и профессионального образования.

Автореферат разослан «____» _________________ 20__ г.

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент С.В. Пантелеев

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Мышевидные грызуны являются важным звеном в природных экосистемах. Для человека они имеют хозяйственное значение, являясь вредителями (Кучерук, 1952; Поляков, 1958; и др.), а также участвуют в передаче ряда природно-очаговых заболеваний (Павловский, 1939; Литвин, 1999; Бернштейн, 2009). Ульяновская область является эндемичной территорией по лептоспирозу и туляремии (Нафеев, 2007). По геморрагической лихорадке с почечным синдромом (ГЛПС) область относится к территории самых активных природных очагов РФ (Нафеев и др., 2003).

В целом, группа млекопитающих изучена достаточно хорошо как зарубежными зоологами (Elton, 1924; Elton et all, 1942; Krebs, 1963; Hansson et all 1985; 1989; Krebs, 1996; и др.) так и зоологами нашей страны (Формозов, 1948; Шварц, 1965; Шилов, 1977; Башенина, 1977; и др.). Однако, изучение мышевидных грызунов Ульяновской области до настоящего времени было фрагментарным. В то же время, изучение локальных териокомплексов представляет значительный интерес в связи с большой территориальной изменчивостью экологических характеристик сообществ.

Цель исследования: изучение мышевидных грызунов на территории Ульяновской области и их роли в передаче природно-очаговых инфекций. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

Провести инвентаризацию видового состава грызунов Ульяновской области. мышевидный грызун территориальный биотопический

Охарактеризовать биотопическую, ландшафтную и территориальную приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области. Представить результаты данных на схематических картах.

Провести анализ динамики численности мышевидных грызунов различных типов биотопов Ульяновской области.

Дать сравнительную характеристику населения мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска и естественных экосистем.

Выявить роль отдельных видов мышевидных грызунов в циркуляции основных природно-очаговых инфекций, резервуаром которых они являются на территории Ульяновской области.

Научная новизна

Впервые охарактеризована ландшафтная и биотопическая приуроченность мышевидных грызунов Ульяновской области и г. Ульяновска.

Впервые охарактеризовано территориальное распределение численности мышевидных грызунов в Ульяновской области. Созданы схематичные карты распространения видов мышевидных грызунов в Ульяновской области по уровню численности и по типу соотношения видов в сообществе.

Впервые проанализирована динамика численности основных видов мышевидных грызунов отдельных биотопов Ульяновской области. Установлено наличие циклов и трендов в динамике некоторых популяций. Установлено наличие корреляции в динамике численности основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов.

Достоверность предложенных методов и решений обеспечивается значительным объемом анализируемого, регулярностью отбора материала на стационарах и общими стандартными методиками отбора, длительностью сбора материала (период в 39 лет), плотностью точек учета (на территории области 264 точки), статистической обработкой материала с использованием современных методов и программ.

Практическая значимость работы. Результаты работы вносят вклад в синэкологию и териологию Ульяновской области и могут быть использованы в учебном процессе по специальности «экология», «зоология», «зоогеография». Разработан новый программный методический комплекс, позволяющий быстро анализировать данные учетов численности мышевидных грызунов, производя расчеты численности, демографической структуры, инфицированности зверьков. Применение WEB - технологий позволяет визуализировать материалы по распространению видов на территории области. Программа внедрена в работу зоологической группы Федерального бюджетного учреждения здравоохранения «Центра гигиены и эпидемиологии в Ульяновской области» (ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области»).

Основные положения, выносимые на защиту:

Характеристика биотопической и ландшафтной приуроченности мышевидных грызунов Ульяновской области.

Территориальное распределение мышевидных грызунов Ульяновской области по уровню численности и соотношению видов в сообществе.

Характеристика динамики относительной численности мышевидных грызунов отдельных групп биотопов на территории Ульяновской области.

Особенности населения мышевидных грызунов парковой зоны Ульяновской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Апробация. Материалы диссертационной работы докладывались на международных и региональных конференциях: III международной конференции «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009); международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и технических наук» (Москва, 2009); международной научной конференции «Зоологические исследования в регионах России и на сопредельных территориях» (Саранск, 2010); международной научной конференции «Экология и медицина: современное состояние, проблемы и перспективы» (Москва, 2010); 8 международной научно-практической конференции Татищевские чтения (Тольятти, 2011); международной научно-практической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований `2011» (Одесса, 2011); международной научной конференции «Ломоносов» (Москва, 2011); XI и XII межрегиональных научно-практических конференциях «Естественнонаучные исследования в Симбирском - Ульяновском крае» (Ульяновск, 2009, 2010).

Личный вклад автора в работу. Создан ряд схематических карт распространения грызунов; проведено статистическое исследование динамики численности, анализ биотопического распределения грызунов; разработан новый программный методический комплекс. Произведены выборки архивного материала ФГУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области» за 39 лет, материалы отцифрованы и внесены в электронную базу данных. Собственные полевые сборы составили 3 года.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы. Общий объем составляет 177 страниц, в т.ч. 18 таблиц, 76 рисунков, 3 приложения. Список литературы состоит из 182 наименований, из них 20 на иностранных языках.

Автор глубоко признателен и искренне благодарен научному руководителю - д.б.н., профессору кафедры природопользования УлГУ М. В. Шустову за консультации по работе над диссертацией, а также бывшему зоологу ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области» Коробейниковой А. С. за предоставленный материал и всестороннюю помощь в сборе материала и работе над диссертацией. Автор признателен д.м.н., заведующему отделения особоопасных инфекций ФГУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области», доценту УлГУ Нафееву А. А. за консультации в работе над диссертацией, и сотрудникам биологического факультета МГУ за ряд ценных замечаний, высказанных в ходе обсуждения результатов исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая значимость работы, приведены положения, выносимые на защиту, изложена структура диссертации.

В главе 1 «Краткая характеристика природных условий Ульяновской области» представлено описание рельефа, климата, поверхностных вод, почвенного покрова, растительного мира, животного мира, ландшафтных районов края.

Глава 2 «История изучения мышевидных грызунов на территории Ульяновской области» содержит историческую справку по этому вопросу и анализ видового состава мышевидных грызунов Ульяновской области. Изучением мышевидных грызунов Ульяновской области занимались Э. А. Эверман, Н. М. Богданов, В. А. Попов; С. С. Гайниев, И.Б. Абрахина (1959; 1963; 1993). Существенный вклад в изучение териофауны области внесли специалисты Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского (Быстракова, 2000; Быстракова и др., 2008). Связь экологии мышевидных грызунов с распространением природно-очаговых заболеваний изучают специалисты санитарно-эпидемиологического надзора области (Нафеев и др., 2003; 2006; Нафеев, 2007; и др.).

По собственным и литературным данным, на территории Ульяновской области отмечено 30 видов грызунов из 8 семейств. Семейство Sciurinae: Sciurus (Sciurus) vulgaris Linnaeus, 1758; Spermophilus fulvus Lichtenstein, 1823; Spermophilus (Spermophilus) suslicus Gьldenstaedt, 1770; Marmota (Marmota) bobak Mьller, 1776. Семейство Castoridae: Castor fiber Linnaeus, 1758. Семейство Cricetinae: Myodes glareolus Schreber, 1780; Microtus (Microtus) levis Miller, 1908; Microtus (Microtus) arvalis Pallas, 1778; Microtus (Alexandromys) oeconomus Pallas, 1776; Arvicola amphibius Linnaeus, 1758; Ondatra zibethicus Linnaeus, 1766; Microtus (Microtus) agrestis Linnaeus, 1761; Cricetus cricetus Linnaeus, 1758; Cricetulus migratorius Pallas, 1773; Lagurus lagurus Pallas, 1773; Allocricetulus eversmanni Brandt, 1859; Ellobius (Ellobius) talpinu, Pallas, 1770. Семейство Murinae: Sylvaemus uralensis Pallas, 1811; Sylvaemus flavicollis Melchior, 1834; Sylvaemus agrarius Pallas, 1771; Micromys minutus Pallas, 1771; Rattus norvegicus Berkenhout, 1769; Mus musculus Linnaeus, 1758. Семейство Leithiinae: Dryomys nitedula Pallas, 1778; Eliomys quercinus Linnaeus, 1766; Glis glis Linnaeus, 1766; Muscardinus avellanarius Linnaeus, 1758. Семейство Sicistinae: Sicista betulina, Pallas, 1779. Семейство Allactaginae: Allactaga (Allactaga) major, Kerr, 1792. Семейство Spalacinae: Spalax microphthalmus, Guldenstaedt, 1770.

Глава 3 «Материалы и методы» включает 4 раздела:

3.1. Учеты численности мышевидных грызунов. В работе использованы результаты собственных учетов численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области в период с 2008 по 2010 гг., а также данные официальной статистики ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области» (1972-2008 гг.) по учетам численности и исследованию зоологического материала на предмет обнаружения природно - очаговых инфекций.

Сбор материала проводился ежегодно по стандартной методике (Кучерук 1952, 1963, Карасева, Телицина, 1996). Всего за изучаемый период времени отработано 217136 ловушко-суток, поймано 29361 зверьков. Из них собственные учеты составили 10073 л/н и 2867 грызунов. Определение зверьков проводили с использованием определителей И. М. Громова и М. А. Ербаевой. (1995) и Н. В. Быстраковой и др. (2008). Всех зверьков определяли до вида. Исключение составили обыкновенная (Microtus arvalis) и восточноевропейская (M. levis) полевки, которых рассматривали, как обыкновенную полевку в широком смысле - M. arvalis s. l.

3.2. Характеристика стационаров. Приводится краткое геоботаническое описание стационаров, на которых проводились учетные работы (рис. 1.).

Рис. 1. Расположение стационаров учетов численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области

Все стационары располагались в смешанном лесу, который представлен в основном лиственными породами (клен, липа, дуб, береза, осина). Подлесок выражен слабо, бедный травяной покров.

3.3. Электронная база данных учетов численности мышевидных грызунов. Для изучения территориального распределения мышевидных грызунов Ульяновской области на основе WEB-технологий был разработан программно-методический комплекс регистрации и анализа зоологического материала (ПМК). Основу банка данных составили результаты учетов численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области, накопленные за период с 2001 по 2010 гг. в архивах ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области», а также результаты исследования этого на предмет обнаружения природно-очаговых инфекций (ПОИ).

Первичные данные, вносимые в базу включают информацию о точке и дате сбора; количестве выставленных орудий лова; отловленных особей каждого вида; их возрасте и генеративном состоянии; результатах их исследования на ПОИ (геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС), туляремия, лептоспироз), проводимые на базе лаборатории ООИ ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области».

Для точки сбора материала отмечаются географические координаты, административная и ландшафтная принадлежность, биотоп. Биотопы разбиты на 4 основные группы (лесокустарниковые; влажные; открытые; постройки человека), для которых в свою выделяются более мелкие стации.

ПМК производит автоматические расчеты некоторых характеристик популяций грызунов для отдельных биотопов, административных районов, ландшафтных подзон за указанный период; показывает результаты исследования грызунов на носительство хантавирусов ГЛПС и лептоспироза.

ПМК также показывает результаты учетов численности грызунов и результаты их исследования на ПОИ в виде значков на электронной карте Google map. Эти возможности использовались при составлении карт распределения численности. В программе CorelDRAW Graphic Suite 13 электронные карты Google map с нанесенными обозначениями совмещались с картой-схемой Ульяновской области и схемами лесхозов административных районов Ульяновской области Министерства природных ресурсов РФ агенства лесного хозяйства по Ульяновской области (лесоустройство 2005 года; масштаб 1:100000). Численность отдельных видов делилась на уровни: высокий, средний и низкий. Области с соответствующим уровнем численности видов закрашивались. Показатели численности усреднялись по годам и распространялись на весь лесной массив, в котором проводилось исследование, а также на ближайшие лесные массивы вплоть до точки следующего учета. Таким же образом выделялись зоны с одинаковым уровнем численности в открытых стациях. При составлении карты соотношения видов использовался такой же принцип. Вместо показателя уровня численности учитывался тип сообщества.

3.4. Статистическая обработка данных и лабораторное исследование материала. Для характеристики населения мышевидных грызунов отдельных биотопов были рассчитаны: доля в сообществе (индекс доминирования Бергера Паркекра (Карасева и др., 2008)); коэффициент биотопической приуроченности (Песенко, 1982); относительная численность (Карасева, Телицина, 1996); ошибка альтернативной выборки для средних показателей численности, коэффициент вариации численности, частота встречаемости в течение ряда лет (Наглов, Загороднюк, 2006). Анализ структуры сообществ по относительным показателям численности проводился с использованием бальной оценки (Загороднюк и др., 2002) и метода «статистической структуры численности» (Максимов, 2002). Для сравнительной характеристики сообществ парковой зоны г. Ульяновска были рассчитаны индексы разнообразия Симпсона (Бигон,1989).

Для определения сходства сообществ в различных биотопах; уровня сходства сообществ мышевидных грызунов зон с разным типом растительности, ландшафтных зон и выделение групп точек учетов относительной численности по уровню сходства структуры сообществ применялся метод кластерного анализа методом невзвешенного попарного среднего (Sneath, Sokal, 1973).

Для анализа временных рядов динамики численности были рассчитаны основные статистические параметры рядов: среднее, ошибка среднего, стандартное отклонение, минимум, максимум, размах. Сравнение с нормальным распределением проводилась при помощи критерия Колмогорова-Смирнова. Был рассчитан линейный тренд, кривые численности сглаживались методом наименьших квадратов. Кроме этого проводился автокорреляционный (Бобрецов, 2009) и спектральный анализ (Карасева, 2008). Рассчеты проводились с использованием программного пакета Statistica for Windows 6.0.

Лабораторное исследование зверьков проводилось на базе лаборатории ООИ ФБУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области». Выявление антигена хантавируса ГЛПС проводили методом иммуноферментного анализа (ИФА) с помощью тест-систем «Хантагност» (г. Москва) с суспензиями легких, которые готовили по общепринятой методике. Для диагностики лептоспироза применялся метод микроскопии в темном поле (реакция микроагглютинации лептоспир). Для диагностики объектов внешней среды на туляремию использовался эритроцитарный туляремийный иммуноглобулиновый диагностикум в серологической реакции РНГА (реакция непрямой гемоагглютинации).

Глава 4 «Биотопическая структура и пространственное распределение населения мышевидных грызунов Ульяновской области» включает 2 раздела:

4.1. Биотопическая структура сообществ мышевидных грызунов Ульяновской области. Методом кластерного анализа по доле видов в сообществе мышевидных грызунов исходные 18 типов биотопов, в которых проводились учетные работы, были сгруппированы в 4 типа. Для каждого из этих типов была рассчитана относительная численность основных видов, их доля в сообществе, коэффициент вариации численности, частота встречаемости в течение ряда лет (таблица 1).

В лесокустарниковых биотопах было отловлено 12 видов мышевидных грызунов. По доли в сообществе и уровню численности наблюдается доминирование M. glareolus, содоминантом выступает S. uralensis. Из малочисленных видов в сравнении с другими типами биотопов здесь выше встречаемость C. cricetus и D. nitedula.

Таблица 1.

Степень биотопической приуроченности вида (1); доля вида в сообществе, % (2); коэффициент вариации численности, % (3); коэффициент постоянства обитания, %(4) основных видов мышевидных грызунов в четырех группах биотопов

Вид зверька	Лесокустарниковые б/т	Влажные б/т	Луго-полевые б/т	Постройки человека
	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4		2	3	4
Mus musculus	-0,9	0,5	12	71	-0,7	0,9	672	29	0,5	8	152	63	0,95	78	244	97
S.uralensis	0,2	19	123	100	0,0	18	413	94	-0,3	12	432	91	-0,8	2,2	124	19
S. . flavicollis	0,3	5,8	82	100	0,6	5,8	174	80	-0,6	14	229	57	-0,5	2	186	19
S. . agrarius	-0,3	6,5	98	97	0,2	11	491	89	-0,3	1,7	226	89	-0,6	2,2	142	22
M. glareolus	0,4	58	314	100	0,0	50	492	83	-0,7	11	337	66	-0,9	2	294	22
M. arvalis s. l.	-0,8	2,8	32	92	-0,2	7,5	187	74	0,9	49	417	100	-0,03	12	447	38

В лесокустарниковых биотопах было отловлено 12 видов мышевидных грызунов. По доли в сообществе и уровню численности наблюдается доминирование M. glareolus, содоминантом выступает S. uralensis. Из малочисленных видов в сравнении с другими типами биотопов здесь выше встречаемость C. cricetus Linnaeus и D. nitedula.

Во влажных биотопах было отловлено 11 видов. В сравнении с лесокустарниковыми здесь выше доли S. agrarius и M. arvalis s. l.; доля

M. glareolus немного меньше, отсутствует C. cricetus, существенно выше встречаемость M. oeconomus.

В луго-полевых биотопах отловлено 12 видов мышевидных грызунов. Доминантным видом здесь оказывается M. arvalis s. l, содоминантом -

S. agrarius. Из малочисленных видов в данных биотопах выше, чем в других встречаемость M. minutus, отсутствует A. amphibius.

В постройках отмечены только наиболее многочисленные виды на территории области и серая крыса R. norvegicus (всего 7 видов). Mus musculus является абсолютным доминантом.

По приуроченности грызунов к тем или иным местообитаниям выделено 3 группы видов: умеренно распространенные, широко распространенные и малочисленные.

Самый многочисленный в области вид - M. glareolus - относится к умеренно распространенным для лесокустарниковых и влажных биотопов, но избегает луго-полевые стации и постройки человека. S. uralensis обычна в лесокустарниковых, влажных и полевых биотопах, постройки человека вид избегает. S. flavicollis отдает предпочтение влажным биотопам, умеренно распространена в лесокустарниковых биотопах, избегает поля и постройки человека. S. agrarius умеренно распространена во всех биотопах, кроме построек человека, отдавая некоторое предпочтение луго-полевым. M. arvalis s. l. предпочитает луго-полевые биотопы, избегает лесокустарниковые биотопы. M. musculus отдает предпочтение луго-полевым биотопам и постройкам человека. В остальных биотопах малочисленна.

4.2. Территориальное распределение мышевидных грызунов в Ульяновской области. Рассмотрено территориальное деление Ульяновской области по уровню относительной численности основных видов мышевидных грызунов и на зоны с различной структурой сообщества мышевидных грызунов.

Рис. 2. Распределение относительной численности четырех видов мышевидных грызунов Ульяновской области по уровням (высокий, средний, низкий). а - M.glareolus, b - S. uralensis, c - S. flavicollis, d - S. agrarius

В разрезе относительной численности Ульяновская область разделена на территории с высоким, средним и низким уровнем M.glareolus, S. flavicollis, S. agrarius и S.uralensis (рис. 2).

Высоким уровнем относительной численности M. glareolus обладает в лесном ландшафтном районе Заволжья и лесах южных районов области (Новоспасский, Старокулаткинский, Николаевский, Павловский). Средний уровень численности выявлен в смешанных лесах и перелесках лесостепного и лесного ландшафтных районов Предволжья. Низким уровнем относительной численности вида обладают открытые территории: сельскохозяйственные угодья, луга, степные участки.

M. arvalis s. l. преобладает в луго-полевых стациях области. Также встречается в других типах биотопов в меньших количествах.

S. uralensis имеет достаточно четкую приуроченность к смешанным лесам и перелескам. В хвойных лесах и луго - полевых стациях численность снижена. Зоны средней численности S.agrarius в Заволжье приурочены к открытым биотопам - лугам и полям; в Предволжье вид многочисленен на всей территории города и пригорода Ульяновска, Волжского косогора на протяжении Ульяновского и Сенгилеевского районов, а также лесной части Сурского района на полях и перелесках Майнского и Карсунского районов. Вся степная подзона, а также западные леса и все южные районы области (исключая часть Радищевского и Старокулаткинского) имеют низкую численность вида. Зона высокой численности S. flavicollis приурочена к лесам северных и южных районов области. На севере области - в Сурском районе численность мыши максимальна. Низкая численность вида наблюдается в Заволжском степном ландшафтном районе, северной части остепненных, в лесных, восточной части лесостепных ландшафтах Правобережья.

При сравнении распределения отдельных видов можно заметить большое сходство в распределении S. uralensis и S. flavicollis.

Находки других видов были единичными. Их суммарный удельный вес составил 1,5%. В диссертации приведены данные по распространению этих видов грызунов на территории области.

Территориальное деление Ульяновской области на зоны с различной структурой сообществ проводилось тремя способами.

Охарактеризована видовая структура сообществ мышевидных грызунов различных типов растительности (по Кальянову и др., 1974).

Дана характеристика видовой структуры сообществ мышевидных грызунов 6 ландшафтных районов области (по Кальянову и др., 1974).

Проведено территориальное деление области на зоны со сходной структурой сообществ мышевидных грызунов.

Для выявления областей с разной структурой сообществ были рассчитаны доли основных видов в сообществах во всех точках учетов. Доли в сообществе в соседних, ближайших точках усреднялись. Таким образом, исходное количество точек учетов было сокращено с 264 до 52. Эти точки были разбиты методом кластерного анализа на 4 основные группы, и 3 незначительные по объему обследований выбивающиеся группы (рис. 3 а). Полученные группы имели достоверные отличия по соотношению видов в сообществе. На основании этих преобразований на схеме области были обозначены точки учетов, структура сообществ мышевидных грызунов которых соответствовала одной из четырех групп (рис. 3 b). Учитывая данные карт лесничеств о покрытии территории лесом (рис. 3 с), была построена схема территориального деления области на зоны с различным соотношением видов в сообществе мышевидных грызунов (рис. 3 d).

Рис. 3. Территориальное деление области на зоны со сходной структурой сообществ мышевидных грызунов. a - уровень сходства групп точек учетов численности мышевидных грызунов по соотношению видов в сообществе; b - расположение групп точек учета численности грызунов (цифрами обозначена принадлежность точки к той или иной группе); c - расположение лесов Ульяновской области; d - территориальное деление Ульяновской области на зоны с различным соотношением видов в сообществах мышевидных грызунов

Зоны с преобладанием M. glareolus (1 группа) приурочены к основным лесным массивам области. Зоны с содоминированием M. glareolus, S. uralensis и S. agrarius (2 группа) занимают небольшую площадь территории области в г. Ульяновске, рекреационной прибрежной зоне Сенгилевского района, зоне отдыха у с. Новочеремшанск Мелекесского района и участок лесного массива у пос. Майны. Зона с преобладанием M. arvalis s. l. и S. uralensis (3 группа) занимает лесостепные и степные участки лесостепного ландшафтного района центральной и южной части Правобережья Ульяновской области. Зона с преобладанием S.uralensis и содоминированием M. glareolus (4 группа) занимает наибольший по площади участок области - всю безлесную часть Заволжья; широкую полосу на границе леса и лесостепи между зонами с доминированием M. glareolus, протянувшуюся с севера на юг через всю область; участки лесостепи и степи на юге области и северо-восточную часть степного ландшафтного района на севере области.

Глава 5 «Динамика численности мышевидных грызунов на территории Ульяновской области» включает 4 раздела:

5.1. История изучения динамики численности мышевидных грызунов. В разделе освещается история вопроса изучения динамики численности мышевидных грызунов и современный взгляд на этот вопрос.

5.2. Динамика численности мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов Ульяновской области.

Рис. 4. Численность основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов на территории Ульяновской области

Методами анализа временных рядов (метод наименьших квадратов, автокорреляционный анализ, спектральный анализ) было выявлено, что ряд относительной численности M. glareolus в лесокустарниковых биотопах Ульяновской области (рис. 4) представляет собой сумму трех регулярных компонент (без учета сезонной составляющей): тренда, 11-летнего цикла и 3-летнего цикла и случайной компоненты. Динамика численности S. uralensis не обнаруживает такой строгой периодичности, как у M. glareolus, однако имеет свои особенности. К ним относится практически линейное возрастание средних значений численности, и возможная трехлетняя периодичность. Динамика численности S. agrarius также не носит ярко выраженный циклический характер и обладает положительным трендом. Численность S. flavicollis имеет очень слабо выраженный линейный тренд, однако, методом наименьших квадратов отклонений выявляется волнообразная динамика кривой численности. Другие циклические составляющие имеют менее четко выраженный характер при котором выявляются депрессии численности на второй год и подъемы численности на 3 и 13 годы.

Соотношение долей основных видов в лесокустарниковых биотопах в годы подъемов и спадов численности M. glareolus показывает минимальные различия между выборками. Это объясняется сходством в динамике этих видов. Так, в годы подъемов и спадов численности M. glareolus сообщество мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов имеет сходную структуру.

Анализ трендов численности мышевидных грызунов влажных биотопов показал разницу динамики видов (рис. 5). Для S. uralensis и S. agrarius наблюдаются положительные тренды численности; у M. glareolus отрицательный тренд. Спектральный анализ динамики показывает периодическую составляющую в 3 года. Кроме этого, для S. agrarius выявляется положительная периодичность в 6 лет.

5.3. Динамика численности мышевидных грызунов влажных биотопов Ульяновской области.

Рис. 5. Численность основных видов мышевидных грызунов влажных биотопов на территории Ульяновской области

Корреляционный и регрессионный анализ не показывает зависимости между рядами данных, поэтому можно предположить отсутствие факторов, совместно действующих на популяции этих видов. Это подтверждается разницей в соотношении долей этих видов в годы подъемов и депрессий численности M. glareolus.

5.4. Динамика численности мышевидных грызунов луго-полевых биотопов Ульяновской области.

Виды, составляющие основу структуры сообщества мышевидных грызунов луго-полевых биотопов Ульяновской области (рис. 6.) имеют неодинаковые тренды относительной численности. Автокорреляционный и спектральный анализы обнаруживает у M. arvalis s. l. и S. uralensis цикл, близкий к трехлетнему. Для S. agrarius выявляется четырехлетний период. Линейный корреляционный анализ позволяет установить слабую значимую зависимость между численностью S. uralensis и S. agrarius, что может указывать на наличие факторов, влияющих на динамику этих видов сходным образом. Соотношение видов в годы подъемов и депрессий численности самого обильного вида в луго-полевых биотопах - M. arvalis s. l. - сильно различается. В годы депрессии численности зверька наблюдается существенное снижение его индексов доминирования за счет увеличения доли остальных видов (в том числе и малочисленных).

Рис. 6. Численность основных видов мышевидных грызунов луго-полевых биотопов на территории Ульяновской области.

Глава 6 «Мышевидные грызуны г. Ульяновска» включает 5 разделов.

6.1. Влияние урбанизации на население мышевидных грызунов. Приведен обзор литературы по вопросу изучения антропогенного воздействия на структуру популяций и сообществ мышевидных грызунов.

6.2. Описание обследованных парков г. Ульяновска. Приводится краткое описание природных условий пяти парков, на территории которых проводились учеты численности грызунов.

6.3. Характеристика видового состава и видового разнообразия мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Отмечено 6 видов из 2 семейств. Средний показатель индекса разнообразия парковой зоны города оказался ниже среднеобластного показателя за 2010 г.

6.4. Биотопическая приуроченность и соотношение видов в сообществах мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Во всех парках видовой состав практически полностью представлен родом Sylvaemus, что говорит о существенном преобразовании сообществ. Гемисинантроп S. uralensis доминирует практически во всех парках; ее доля в парковой зоне (48%) превосходит это значение ненарушенных экосистем (34%) в 1,4 раза. Далее следуют также гемисинантропные виды S. agrarius и S. flavicollis. Типично лесной вид - M. glareolus, доминируя в лесах области, покидает парковую зону города. Соотношение видов в сообществах мышевидных грызунов трех типов биотопов показано на рис. 7.

Рис. 7. Соотношение видов в сообществе мышевидных грызунов парков г. Ульяновска в сравнении с естественными экосистемами.

Наибольшим разнообразием мышевидных грызунов обладают открытые (луго-полевые) биотопы парковой зоны, наименьшим - влажные.

6.5. Численность мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска. Наблюдается независимость изменения численности грызунов отдельных парков, а также независимость изменения численности отдельных видов одного парка, что ведет к изменению структуры доминирования в сообществе в разные годы. При сравнении динамики численности мышевидных грызунов парковой зоны г. Ульяновска и ненарушенных экосистем также не обнаружено корреляции, что является результатом воздействия стрессовых условий городской среды.

Глава 7 посвящена изучению роли мышевидных грызунов в циркуляции природно-очаговых инфекций на территории Ульяновской области. Глава включает 3 раздела.

7.1. Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС). На территории Ульяновской области ГЛПС регистрируется с 1959 года (Нафеев и др., 2006). Основными видами грызунов, с которыми связаны заражения людей в Ульяновской области, являются: M. glareolus, M. arvalis s. l., S. agrarius и S. uralensis (Нафеев и др., 2006). В таблице 2 отражена степень участия основных видов мышевидных грызунов Ульяновкой области в эпизоотиях ГЛПС.

Инфицированность грызунов хантавирусом регистрируется практически во всех районах области, за исключением Павловского и Базарносызганского. На территории г. Ульяновска по данным эпидемиологического обследования 2010 г. циркуляция хантавируса зафиксирована во всех обследованных парках.

Таблица 2.

Участие отдельных видов мышевидных грызунов в эпизоотиях ГЛПС.

Вид зверька	Численность	Доля в сообществе	Инфицированность ГЛПС
Myodes glareolus	6,14%	45,7%	7,87%
Sylvaemus agrarius	1,1%	8,2%	1,23%
Sylvaemus uralensis	2,34%	17,4%	1,53%
Sylvaemus flavicollis	0,74%	5,5%	0,97%
Mus (Mus) musculus			1,2%
Microtus arvalis s.l.	1,65%	12,2%	7,78%
Средний показатель	13,52%		4,7%

Раздел 7.2. Лептоспироз.

Заболеваемость лептоспирозом регистрируется на территории 12 районов (преимущественно: Ульяновский, Барышский, Сурский, Майнский районы) и 2 городов (Ульяновск, Димитровград) (Нафеев, 2007).

За период с 2001 по 2010 гг. было 15 положительных результатов обследования мышевидных грызунов Ульяновской области на наличие лептоспир из г. Ульяновска, Ульяновского, Сурского и Новоспасского районов (рис. 6.3, таблица 6.5). Из них 3 приходилось на M. glareolus, 3 - на M. arvalis s. l., 1 - на S. agrarius, 2 - на S. flavicollis, 6 - на S. uralensis.

По результатам последних исследований список природных очагов лептоспирозов на территории Ульяновской области, обусловленных наличием инфекции среди диких животны (Ульяновский район, с. Елшанка, с. Зелёная роща; Сурский район, с. Белый Ключ; Сенгилеевский район, п. Цемзавод; Чердаклинский район, с. Озёрки) (Нафеев, 2007 а) увеличивается добавлением точек: г. Димитровград (НИИАР); г. Ульяновск, с/о «Импульс», пос. Белый Ключ, парк «Победа»; Сурский р-н, с. Астрадамовка, с. Студенец, с. Княжуха, пос. Сурское; Новоспасский р-н, с. Сурулловка.

Раздел 7.1. Туляремия.

В Ульяновской области за последние 30 лет имело место 10 случаев туляремии (Нафеев, 2005; Нефеев, Коробейникова, 2006). Всего из исследованных объектов в лаборатории ООИ ФГУЗ «ЦГ и Э в Ульяновской области» за период с 1998 по 2010 гг. было 229 положительных результатов. Из них 63 подснежных гнезда полевок, 17 проб из нор, 33 пробы из скирд, 34 погадки, 11 погрызов, 15 проб клещей, 14 пометов зайца, 4 трупа грызунов, 4 помета мышей, 6 пометов лисы, 2 помета сурка, 23 мышевидных грызунов. Из последних присутствовали M. musculus, S. agrarius, M. arvalis s. l., S. flavicollis, M. glareolus. Возбудитель регистрируется в объектах внешней среды всех районов области.

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Население грызунов Ульяновской области представлено 30 видами из 8 семейств.

2. По уровню относительной численности для основных видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области выделены зоны с высокой, средней и низкой численностью. Территориальное деление Ульяновской области по характеру видовой структуры сообществ мышевидных грызунов позволило выделить 4 зоны: с преобладанием M. glareolus; с содоминированием M. glareolus, S. uralensis и S. agrarius; с преобладанием M. arvalis s. l. и S. uralensi; с преобладанием S. uralensis и содоминированием M. glareolus. Распределение зон представлено на схематической карте.

Распределение относительной численности основных видов и зон с различной структурой сообществ представлено на схематических картах, в основу которых вошел характер облесенности территории.

3. Динамика относительной численности основных видов мышевидных грызунов лесокустарниковых биотопов Ульяновской области носит циклический характер, короткие циклы составляют более крупные. Эта периодичность больше всего выражена у M. glareolus и S. flavicollis. Ряды численности основных видов лесокустарниковых биотопов скоррелированы между собой достоверной слабой и средней связью, которая отражает влияние общих для этих видов факторов, обуславливающих эту связь.

Во влажных биотопах для S. uralensis и S. agrarius характерны положительные тренды относительной численности; для M. glareolus - отрицательный тренд и отсутствие строгой цикличности. Для основных видов луго-полевых биотопов выявлены 3- и 4-летние циклы в динамике численности.

4. На территории парковой зоны г. Ульяновска было отмечено 6 видов мышевидных грызунов. Доли видов S. uralensis и S. agrarius, в сообществах парковой зоны г. Ульяновска существенно превышают таковые в естественных экосистемах. Доля M. glareolus оказывается выше в естественных экосистемах. Видовое разнообразие в сообществах парковой зоны г. Ульяновска ниже, чем в естественных экосистемах.

Динамика численности мышевидных грызунов естественных экосистем не имеет связи с динамикой их численности в парковой зоне города.

5. Территория Ульяновской области является единым природным очагом ГЛПС, в котором выделяют ядра очаговости. Основным резервуаром инфекции служит M. arvalis s. l. и M. glareolus, а источником заражения людей - M. glareolus. К природным очагам лептоспирозов на территории области относятся: Ульяновский район; Сурский район; Сенгилеевский район; Чердаклинский район; г. Димитровград; г. Ульяновск; Новоспасский р-н. В эпизоотиях лептоспироза принимают участие преимущественно виды р. Apodemus. В передаче туляремии принимают участие все виды мышевидных грызунов Ульяновской области. Микроб выделен из окружающей среды на территории всех административных районов.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ

Шемятихина, Г. Б. Видовой состав и биотопическая приуроченность мелких млекопитающих из отрядов насекомоядные и грызуны на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев, В. А. Кривошеев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2009. - т. 11, №1. - С.184-187.

Шемятихина, Г. Б. Оптимизация зоологической работы Центра Госсанэпиднадзора в Ульяновской области на основе ГИС - технологий / Г. Б. Шемятихина, Д. Б. Шемятихин // Естественные и технические науки. - 2010. - №6. - С. 156-158.

Нафеев, А. А. Эколого-эпидемиологические подходы к надзору за геморрагической лихорадкой с почечным синдромом / А. А. Нафеев,

Г. Б. Шемятихина // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2011. - №1. - С. 49-50.

Шемятихина, Г. Б. Использование ГИС-технологий для изучения территориального распространения численности грызунов (на примере р. Apodemus (Rodentia, Murinae) Ульяновской области) / Г. Б. Шемятихина // Фундаментальные исследования. - 2011. - №7. - с. 218-222.

Публикации в периодических изданиях, сборниках и материалах конференций

Шемятихина, Г. Б. Особенности видовой структуры сообществ мелких млекопитающих на территории Ульяновской области в годы депрессий численности / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев // Медико-физиологические проблемы экологии человека. Материалы III Всероссийской конференции с международным участием. - Ульяновск, 2009 - С. 332-333.

Шемятихина, Г. Б. Экологические особенности популяции желтогорлой мыши (Apodemus flavicollis) на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова, А. А. Нафеев // Зоологические исследования в регионах России и на сопредельных территориях. Материалы Международной научной конференции. - Саранск, 2010. - С. 114-116.

Шемятихина, Г. Б. Некоторые особенности сообществ мышевидных грызунов парковой зоны города Ульяновска / Г. Б. Шемятихина // Экология и медицина: соременное состояние, проблемы и перспективы. Материалы международной конференции. - М., 2010. - С. 51-52.

Шемятихина, Г. Б. Сравнительная характеристика заселенности парков г. Ульяновска мышевидными грызунами и их значение в создании условий риска инфицирования населения инфекциями, передающимися грызунами / Г. Б. Шемятихина, А. А. Нафеев, Г. В. Салина // Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов. - Ульяновск: 2010 - вып. 11. - С. 193-199.

Шемятихина, Г. Б. Территориальное распределение численности мелких мышевидных млекопитающих в Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина // Современные проблемы гуманитарных и технических наук. - 2009. - Т. 1. - С. 49-53.

Шемятихина, Г. Б. Некоторые экологические особенности популяции желтогорлой мыши (Apodemus flavicollis, Muridae) на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова, А. А. Нафеев // Вестник Мордовского университета. Серия биологические науки. - Саранск, 2010. - №1. - С. 188-193.

Шемятихина, Г. Б. Данные по распространению некоторых видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина, А. С. Коробейникова // Природа Симбирского Поволжья. Сборник научных трудов. - Ульяновск, 2009 - вып. 10. - С. 238-245.

Нафеев, А. А. Стратегия и тактика борьбы с природно-очаговыми инфекциями в современных условиях / А. А. Нафеев, Г. Б. Шемятихина // Медлайн - экспресс. Инфекционные болезни. - 2008. - №6. - С. 47-49.

Нафеев, А. А. Ландшафтная эпидемиология геморрагической лихорадки с почечным синдромом в Среднем Поволжъе / А. А. Нафеев, А. С. Коробейникова, Г. Б. Шемятихина, Э. И. Сибаева, Л. А. Клочкова, Л. М. Гайниева // ЗНиСО. - М: 2010. - №2 . - С. 15-17.

Шемятихина, Г. Б. Биотопическая характеристика основных видов мышевидных грызунов на территории Ульяновской области /Г. Б. Шемятихина // Современные направления теоретических и прикладных исследований' 2011.Том 31. Биология, География, Геология. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции. - Одесса, 2011. - С. 37-39.

Шемятихина, Г. Б. Изучение территориального распределения численности рыжей полевки (Myodes glareolus (Rodentia)) в Ульяновской области и его эпидемиологическое значение / Г.Б. Шемятихина // Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики. Материалы международной конференции. - Тольятти, 2011. - С. 217-225.

Шемятихина, Г. Б. Примененние ГИС-технологий для изучения территориального распределения численности мышевидных грызунов Ульяновской области / Г. Б. Шемятихина // Ломоносов. Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. - М., 2011 - С. 314-315.

Размещено на Allbest.ru

...