Экологические основы и подходы к управлению численностью синантропных видов грызунов (на примере серой крысы Rattus norvegicus Berk)

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Экологические основы и подходы к управлению численностью синантропных видов грызунов

(на примере серой крысы Rattus norvegicus Berk)

Рыльников Валентин Андреевич

03.00.16 - экология

Пермь - 2007

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки «Научно-исследовательский институт дезинфектологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека и Негосударственном образовательном учреждении «Школа-РЭТ»

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Окулова Наталья Михайловна

доктор биологических наук, профессор Дремова Виктория Петровна

доктор биологических наук, профессор

Шепель Александр Иванович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений», Центр биологической оценки пестицидов

Защита состоится «18» октября 2007 г в 1515 часов на заседании диссертационного совета Д 212.189.02 при Пермском государственном университете по адресу: 614990, г. Пермь, ул.Букирева, 15

Факс: (342)2371611, e-mail: novoselova@psu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета

Автореферат диссертации разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.189.02

доктор биологических наук, доцент Новоселова Л.В.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Жизнедеятельность синантропных грызунов, прежде всего серой крысы (Rattus norvergicus Berk.), наносит существенный вред здоровью людей, производимой продукции, а также сельскохозяйственным животным и культивируемым растениям. Ежегодно в России инфекции, переносимые грызунами, приводят к заболеваниям более 10 тыс. человек. Потери от повреждения грызунами продукции оцениваются в миллионы рублей. В связи с этим оказываются актуальными разработки, ведущие к усовершенствованию регуляции численности синантропных грызунов. Эти разработки включают как изучение экологии видов грызунов, так и управление их численностью.

Экологические основы управления численностью синантропных грызунов необходимы для разработки и внедрения организационных форм. Они должны стать составной частью нормативных документов, обязательных для выполнения практическими организациями.

Период вступления в рыночную экономику с 1991 по 2002 гг. (вступление в силу санитарных правил СП 3.5.3.1129-02) стал для России переходным между эпохами сплошной систематической дератизации - доминирующей концепции советского периода - и дератизации в условиях рыночной экономики. В связи со сменой законодательной основы и экономических условий истребительные мероприятия против грызунов стали проводить только в местах их обитания. При этом объем мероприятий по обнаружению грызунов и определению заселенности объектов остался прежним, и они были выделены в отдельный вид работ. В прежнем объеме осталась и работа по снижению емкости среды обитания грызунов или, иначе говоря, проведение профилактических мероприятий по улучшению санитарного и технического состояния объектов.

Таким образом, разработка новой концепции управления численностью грызунов весьма актуальна. Она включает экологическое обоснование, совершенствование методологии управления, создание средств воздействия на грызунов, соответствующих современным требованиям, безопасных для человека, домашних животных и окружающей среды, а также подготовка нормативно-методической базы для проведения соответствующих мероприятий.

Цели и задачи исследования. Целью исследования является изучение особенностей популяционной экологии серых крыс в различных природных зонах, при различном уровне синантропии, в том числе и в условиях постоянного воздействия на грызунов средствами дератизации, и разработка концепции управления численностью этого вида, включающей в себя методологию и технологию такого управления, адекватные и безопасные для нецелевых видов средства воздействия; а также предложение организационных решений, позволяющих внедрить эту систему в практику.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1) оптимизировать и разработать новые методы изучения питания, возрастного состава популяции серых крыс, их подвижности, контакта со средствами дератизации для оценки популяционной динамики в условиях проведения истребительных мероприятий;

2) изучить динамику размножения, смертности, возрастного состава, подвижности, а также особенности питания, социального и пищевого поведения серых крыс как вне, так и в пределах населенных пунктов для разработки стратегии и тактики регулирования популяции;

3) проанализировать причины гибели и выживания разных популяционных групп грызунов при применении ратицидов;

4) разработать теоретические и практические основы управления количественным и качественным составом популяций серых крыс в разных условиях их обитания;

5) разработать новую концепцию дератизации в населенных пунктах и открытых стациях с учетом изменения политической и экономической ситуации в Российской Федерации;

6) предложить новые средства (ратициды) и устройства уничтожения и отлова серых крыс, а также методы их применения, соответствующие в современных условиях требованиям мировых стандартов в области пестконтроля (pest control);

7) разработать и внедрить новые методы в практику испытаний ратицидов с целью их регистрации и сертификации; в лабораторных условиях изучить действие различных ратицидов, создать модели развития адаптации к средствам у серых крыс.

Объект исследования. Учитывая опыт автора, полученный преимущественно при изучении биологии серой крысы (Rattus norvegicus Berk.) и разработке методов борьбы с ней, этот вид был выбран как модельный для настоящей работы, хотя полученные материалы могут быть, с учетом видовых отличий, экстраполированы на другие виды, в первую очередь на синантропных грызунов, и прежде всего на крыс рода Rattus. Для подтверждения некоторых положений мы использовали материалы, полученные при исследовании других видов грызунов (Microtus arvalis Pall., Clethrionomys rutilus Pall) и зайцеобразных (Ochotona pricei Pall.).

Предмет исследования. Дератизация - это составная часть системы борьбы с живыми организмами - проблемными видами, которую в мире называют «pest control», или «управление популяциями проблемных видов животных» (pest management) (Бибиков, 1986; Prakash, 1988; Singleton et al., 1999; Щипанов, 2002; Рыльников, 2005; Шилова, 2005). Правильно говорить об управлении целевыми видами, на которые направлено воздействие человека, имеющего определенные цели: например, снижение численности с целью уменьшения хозяйственного или медицинского ущерба, увеличение численности, изменение качественного состава популяции.

Управление целевыми видами грызунов во многом определяется системой социальных взглядов, доминирующих на данном историческом этапе в данной стране. Такая система взглядов подразумевает постановку вопроса о целесообразности и возможности подобного воздействия, а также установление допустимого уровня численности вредителя, при которой цель считается достигнутой. Так, например, постановка вопроса о практически полном уничтожении некоторых видов животных целесообразна с точки зрения борьбы с ними как с вредителями, однако вряд ли может быть достигнута на территории целого населенного пункта. Кроме того, способы регуляции численности грызунов могут быть подвергнуты критике, в том числе с экологических, биоэтических (Шилова, 2001; Иванов, 2002), религиозных, этнических, таких как колдовство, проклятия, суеверия (Лапшов, Инапоги, 1992; Belmain et al, 2006), и других позиций.

Управление целевыми видами грызунов - это научно обоснованное воздействие на динамику их популяций, что включает проведение обследования (мониторинг), профилактические, истребительные мероприятия (стратегия и тактика) и мероприятия по предотвращению заселения освобожденной территории, в том числе отпугивание.

Методологическая и теоретическая основа исследования. Важными вехами на пути использования экологических знаний в дератизации стало подробное изучение синантропных грызунов в 50-60-е годы ХХ столетия американским ученым Дэвидом Дэвисом при изучении серых крыс в Балтиморе, англичанином Д. Читти, российскими учеными Е.В. Карасевой, В.В. Кучеруком, Е.В. Котенковой и многими другими. Основной

целью этих исследований было изучение экологии, поведения, географического распространения, морфологии, систематики и истории распространения синантропных грызунов. Дератизация в этих работах занимала скромное место в виде прикладного выхода фундаментальных исследований. В 50-е годы профессор А.П. Кузякин впервые предложил стратегию поэтапного (поквартального) освобождения крупного города от крыс. В 60-70-е годы отечественные зоологи В.Г. Полежаев, Л.А. Кирин, Ю.В. Тощигина, В.С. Судейкин, Г.В. Залежский, напротив, отстаивали ставшую впоследствии доминирующей концепцию сплошной систематической дератизации, основываясь на представлениях о высокой подвижности серых крыс в городе. В 50-90-е годы ХХ столетия и в начале ХХI столетия отечественные исследования синантропных грызунов в условиях большого города пополнили работы специалистов по дератизации Д.С. Айзенштадта, С.В. Вишнякова, Н.М.Дукельской, Н.В. Кандыбина, Д.Ф. Траханова, А.Ф. Кадирова, В.Г. Зацепина, В.А. Быковского, И.С. Турова, В.А. Судейкина, В.Г. Лялина, С.А. Хамаганова, В.К. Мелкова, Л.Н. Мазина, А.А. Яковлева, Н.В. Бабич, Н.В. Попова, А.Н. Матросова, М.А. Тарасова, рекомендации которых внесли существенный вклад в развитие научно обоснованной организации дератизации, совершенствование ее методов и средств. С.А Шилова и Н.А. Щипанов одни из первых в России определили экологическую базу управления численностью грызунов. За рубежом в исследование популяций грызунов и методов управления их численностью большой вклад внесен в 1970-2002 годы индийским ученым И. Пракашем, американцами Б.А. Колвином и В.Б. Джексоном, австралийцем Г.Синглтоном, китайцем Чжан Жибином и др.

Методы исследования. Для обеспечения достижения цели и решения задач настоящего исследования провели анализ существующих методов. Часть из них были использованы в том виде, как описано в литературе, а некоторые из них были разработаны или усовершенствованы автором.

В ратициды вводили маркеры, с помощью которых можно было оценить процессы, происходящие в популяции серых крыс при применении ратицидов: реакцию особей разных внутрипопуляционных групп на различные препаративные формы ратицидов, в том числе реакцию избегания и резистентность. Для обеспечения доставки маркеров в организм животного, их включали как в пищевую подкормку, не содержащую яда, так и в ратицидные приманки и покрытия и обнаруживали в экскрементах и тканях исследуемых животных. Для изучения подвижности грызунов методы группового мечения теми же маркерами оказались более приемлемы, чем методы индивидуального мечения, что связано с плохой повторной попадаемостью серых крыс в орудия механического лова (живоловки, капканы). За счет использования нескольких маркеров и их идентификации аналитическими методами, мы смогли значительно расширить возможности группового мечения животных. Введение количественного метода их анализа позволило определять количество приманки с маркером. С помощью этих методов оказалось возможным изучать половой и возрастной состав популяции, ее временную и пространственную динамику, подвижность, питание. Метод определения возраста крыс по стертости коронок зубов был разработан автором и сверен с аналогичными методами других исследователей. Предложены методы изучения состава естественных кормов серых крыс, способы расчета плодовитости, рождаемости, смертности.

Разработаны методы обнаружения и учета грызунов, следов их жизнедеятельности.

Использованы оригинальные методы изучения действия на крыс ратицидов в лабораторных условиях, проведена оценка их токсичности, что позволило выявить факторы, влияющие на эффективность и безопасность ратицидов.

Использованы методы математического моделирования процессов, которые происходят в популяции крыс при воздействии на них

ратицидов на территории отдельных строений, населенных пунктов, агроценозов. Без них оказалось невозможным оценить в целом такие процессы, как динамика освобождения объектов от грызунов, их повторное заселение с учетом рождаемости, смертности, иммиграции и эмиграции.

Научная новизна и теоретическая значимость. 1. В результате изучения экологии серых крыс в различных зонах Европейской части России область их распространения впервые была разделена на три экологические зоны, отличающиеся уровнем синантропии.

2. Изучены особенности популяционной динамики (размножения, смертности, возрастного состава, подвижности, питания, социального и пищевого поведения) серых крыс как вне, так и в пределах населенных пунктов разных широт Европейской части России.

3. На основе исследования пищевого поведения серых крыс в лабораторных и полевых условиях изучено действие ратицидов, содержащих антикоагулянты крови (варфарин, дифацинон, трифенацин, тетрафенацин и др.), исследованы пути возникновения адаптаций у серых крыс: реакции избегания и физиологической устойчивости к ратицидным приманкам и покрытиям.

4. Разработаны методы мечения, позволяющие оценить частоту контакта грызунов с ратицидами в полевых условиях, а также новые методы в практике испытаний ратицидов в лабораторных условиях с целью их регистрации и сертификации.

5. Предложены новые (подтвержденные патентами) средства, устройства и методы в области управления численностью грызунов, которые обеспечивают снижение рисков в жизненном цикле человека, а также независимость от зарубежных технологий оказания услуг по снижению численности грызунов и импорта ратицидов.

6. Введены критерии безопасности при применении ратицидов, очерчена область их применения в зависимости от класса их токсичности и препаративной формы.

7. Экологически обоснована, разработана, апробирована и внедрена в практику дератизации новая концепция сплошного систематического обследования и выборочных истребительных работ на территории населенных пунктов и вне их: в открытых стациях, в очагах зоонозных инфекций, на культивируемых сельскохозяйственных землях.

Практическая значимость исследования. В результате проведенных исследований разработаны следующие нормативно-методические документы, утвержденные на федеральном уровне и внедренные в практику деятельности санитарно-профилактических учреждений и предприятий:

· Методические рекомендации по оценке эффективности, токсичности и опасности родентицидов. Москва: Госкомсанэпиднадзор РФ, 1995 г.

· Методы испытаний дезинфекционных средств для оценки их безопасности и эффективности. Москва: Минздрав России, 1998 г.

· Санитарные правила СП 3.5.3.554-96 «Организация и проведение дератизационных мероприятий». Москва: Госкомсанэпиднадзор России, 1996 г. -24 с.

· Санитарно-эпидемиологические правила и нормы. СанПиН 1.2.1077-01.«Гигиенические требования к хранению, применению и транспортированию пестицидов и агрохимикатов». Москва - 2002г., Минздрав России.

· Санитарно-эпидемиологические правила СП 3.5.3.1129-02 «Санитарно-эпидемиологические требования к проведению дератизации». Москва: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002.-20 с.

Ратициды, зарегистрированые в России (все права защищены и налажен промышленный выпуск):

· Субстанции: Трифенацин (сумма индандионов: дифацинона и этилфенацина), Тетрафенацин (сумма индандионов: дифацинона и изоиндана).

· Концентраты: Гельцин (гель с 0,02% трифенацина), Гельдан (гель с 0,01% тетрафенацина), Этилфенацин-паста (гель с 0,02% трифенацина), Гелькум (гель с 0,75% варфарина), Индан-флюид (растительное масло с 0,25% тетрафенацина), Индан-дуст (дуст на тальке или крахмале с 0,25% тетрафенацина), Вазцин (паста для контактного покрытия с 0,1% тетрафенацина), Крысид-гель (гель с 10% 1-нафтилмочевины), Крысид-покрытие (паста для контактного покрытия с 10% 1-нафтилмочевины), Бромоцид (гель с 0,15% бромадиолона)

· Готовые формы: Зерноцин-У (зерно с 0,015% трифенацина), Зерноцин-блок (парафинированный блок с 0,015% трифенацина), Индан-блок (парафинированный блок с 0,01% тетрафенацина), Крысид-приманка (зерно с 1% 1-нафтилмочевины), Крысин (мягкий брикет с 0,005% бродифакума).

Устройства (все права защищены и налажен промышленный выпуск):

· Контейнер-К (емкость для размещения приманки и ратицидных покрытий с целью уничтожения крыс) (Патент RU 2104641 С1.,Заявка 0442190, Кл. А 01 М 25/00, 1991).

· Контейнер-М (емкость для размещения приманки и ратицидных покрытий с целью уничтожения мышей и других мелких мышевидных грызунов) (Патент RU 2104641 С1. Заявка 0442190, Кл. А 01 М 25/00, 1991).

· Ловушка универсальная для грызунов многоместная автоматическая с электроприводом (Патент Российской Федерации №2102879, зарегистрирован 27.01.98 г).

Способы применения ратицидов:

· Способ уничтожения мелких грызунов (Патент №1804293 от 09.10.92 г. Заявка №4940753, приоритет изобретения 25.02.91 г.)

Способы изготовления ратицидов:

· Способ приготовления биоцидного гелеобразного препарата (Патент Российской Федерации №2077200.-1997.-Бюлл.№11.)

· Родентицидное средство (Патент RU 2144766 С1 от 09.02.1999.).

Учебное пособие «Эколого-токсикологические основы управления численностью грызунов (на примере серой крысы, Rattus norvegicus Berk.)» для чтения лекций на курсах последипломной переподготовки в Российской медицинской академии последипломного образования (РМАПО) по специальности «Дезинфектология». Утверждено Ученым советом РМАПО (протокол №2 от 27 февраля 2007 года). ISBN 5-7249 - 1065 - 9.

Апробация результатов исследования. Основные результаты исследования доложены и обсуждены со специалистами в процессе чтения лекций на кафедре дезинфекционного дела и медицинской энтомологии Российской медицинской академии последипломного образования Минздрава РФ (1980-2006 гг, в среднем, 5-6 лекций ежегодно), в процессе чтения лекций на курсах переподготовки НОУ «Школа-РЭТ» (2002-2006 гг., в среднем, 7-8 лекций ежегодно), на съездах Териологического общества при Российской академии наук (1980, 1984, 2007) на Всесоюзных совещаниях по биологии и методам ограничения численности серой крысы (1986, 1987), на Всесоюзной школе «Проблемы устойчивости биологических систем», 15-20 октября 1990 г, г.Севастополь, на совещаниях по синантропии грызунов (1990, 1993), на заседании секции дезинфекционистов общества эпидемиологов и микробиологов (декабрь, 2001), на съездах Национальной организации дезинфекционистов (1998, 2002, 2003, 2006, 2007 гг.), на семинаре «Перспективные методики, новые разработки в дезинфекции, дезинсекции, дератизации 3-й специализированной выставки фармацевтических и парафармацевтических средств, оборудованию для аптек и фармпроизводства «ФАРМИМА» (19-21 мая 2005 г., г. Краснодар), на семинаре «Актуальные проблемы дезинфекции, дезинсекции, дератизации» XIV Международной выставки «МЕДИЦИНА+» (7-10 июня 2005 г., г. Н.Новгород), на форуме по гигиене и санитарии «ДДД-2006» (14-17 марта 2006 г., Москва), 3rd International Conference on Rodent Biology and Management, 2006. Vietnam, Hanoi, 28 August - 1 September 2006.

Публикации по теме работы. Результаты диссертации отражены в 100 печатных работах, в том числе 17 в журналах, рекомендованных ВАК: «Бюллетень МОИП» - 4, «Зоологический журнал» - 2, «Экология» - 1, «Защита и карантин растений» - 3, «Дезинфекционное дело» - 4, «Сибирь-Восток» - 2, «Агрохимия» - 1, а также 9 в изданиях АН СССР (РАН), АМН СССР (РАМН), в издательстве «Наука», в патентах - 5, в трех Методических рекомендациях нормативного характера, в тридцати Методических рекомендациях по применению ратицидов, устройств отлова и уничтожения грызунов, в двух Санитарных правилах, Санитарных правилах и нормах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена в виде рукописи на 422 страницах машинописного текста. Она состоит из введения и четырех глав, выводов и списка литературы.

Список литературы включает 498 отечественных и 201 зарубежных публикаций. Работа иллюстрирована 67 рисунками и 53 таблицами. Материалом для настоящей работы послужили исследования, проведенные во ФГУН «Научно-исследовательский институт дезинфектологии» Роспотребнадзора РФ (ранее Всесоюзный научно-исследовательский институт дезинфекции и стерилизации МЗ СССР, затем Всесоюзный научно-исследовательский институт профилактической токсикологии и дезинфекции МЗ СССР) в период с 1978 по 1998 гг. в рамках плановых НИР, зарегистрированных в установленном порядке, а также в рамках хоздоговорных тем. В их числе: «Разработка научной концепции борьбы с грызунами в различных объектах и на территориях крупных городов» (1989-1991 гг.). С 2002 г. по настоящее время исследования проводились в Негосударственном образовательном учреждении «Школа-РЭТ» (Свидетельство № 002.026.853, выдано Московской регистрационной палатой 19 января 2001 года; лицензия серии А №229232, регистрационный номер 58908, выдана Министерством образования Московской области 22 сентября 2006 года).

Объем материала распределился следующим образом.

Глава 3. Популяционная экология серой крысы как основа управления ее численностью

1) В Краснодарском крае (рисовые поля) отловлено капканами №0 1515 серых крыс. Поселения крыс картированы на площади 1600 га.

2) В Ростовской области (рисовые поля, рыборазводные пруды) отловлено капканами №0 38 серых крыс. Поселения крыс картированы на площади 10 га.

3) В Ярославской области (котловина оз. Неро) отловлено капканами №0 110 серых крыс. Поселения крыс картированы на площади 100 га.

4) В Москве обследовано около 300 га незастроенных территорий.

5) При изучении питания на рисовых полях Краснодарского края исследовано содержимое желудков 80 серых крыс, в котловине озера Неро Ярославской области исследовано содержимое желудков 73 серых крыс.

6) При изучении пищевого и социального поведения в естественных условиях общее время визуальных наблюдений - 300 часов. Помечено 25 серых крыс.

Глава 4. Управление численностью серой крысы и некоторых других видов грызунов

1) Изучение поедаемости и эффективности различных препаративных форм ратицидов проведено в течение 10 лет примерно на 700 серых крысах лабораторных линий.

2) В условиях естественного обитания изучение поедаемости и эффективности различных препаративных форм ратицидов проведено в течение 3 лет примерно на 500 серых крысах, среди которых около 200 отловлено капканами.

3) Лабораторные исследования по моделированию развития адаптаций к приманкам с антикоагулянтами непрямого действия проведены в течение 3 лет на 5 поколениях серых крыс - потомков, выживших в результате проведения истребительных мероприятий на основе приманок с 0,015% дифациона. Постоянно в состоянии разведения находились 50 пар. Всего использовано в опытах 500 серых крыс.

4) В лабораторных условиях изучена реакция избегания и эффективность ратицидных покрытий в отношении 100 серых крыс лабораторных линий.

5) В условиях естественного обитания изучена реакция избегания и эффективность ратицидных покрытий в отношении 90 серых крыс.

6) Изучение токсичности различных ратицидов и их субстанций проведено на 500 белых крысах беспородных лабораторных линий.

7) Эксперименты по истреблению серых крыс и учеты численности проведены:

- на рисовых полях общей площадью около 250 га в течение одного года;

- на городских объектах общей площадью около 1700 тыс.кв.м в течение 5 лет;

- на заводах Объединения «КАМАЗ» общей площадью более 1000 тыс. кв.м в течение одного года.

Все работы выполнены лично автором или под его руководством.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Ареал синантропного грызуна (прежде всего серой крысы) может быть разделен на три экологические зоны: а) север - область почти полного доминирования синантропии, б) средние широты - область частичной синантропии, в) южные широты - область, где синантропные грызуны способны круглый год обитать в природных биотопах, агроценозах, вне построек человека.

2. В южной зоне обитания серых крыс выявлены следующие черты экологии вида: относительная обособленность популяций, обитающих в населенных пунктах (размножение круглогодичное), от популяций открытых стаций (размножение носит выраженный сезонный характер); популяция населенных пунктов средних широт и прилегающих к нему открытых стаций составляет единое целое, размножение крыс имеет выраженный сезонный характер; популяция северных широт отличается приуроченностью к строениям человека круглогодично.

3. Популяционная структура грызунов и ее динамика в пространстве и во времени определены нами как основа при разработке стратегии и тактики управления ее количественным и качественным составом.

4. Пространственно-временные субпопуляционные единицы хронологически дискретны, привязаны к четырем сезонам года, существуют как на уровне экологической, так и элементарной популяции и обладают качественными характеристиками, обеспечивающими ее жизнеспособность в данный сезон года. Объектами управления являются именно эти субпопуляционные единицы.

5. Адаптивные признаки: «реакция избегания» и «физиологическая устойчивость» являются взаимоисключающими по отношению к воздействию ратицидами-антикоагулянтами. Разнокачественность по этим признакам среди особей разных половых и возрастных групп - материал для первичного отбора. Последующий отбор идет либо по одному признаку, либо - по другому.

6. Для успешного управления количественным составом, необходимо правильно выбрать стратегию управления качественным составом, а именно, диапазон частот вышеупомянутых адаптивных признаков необходимо удерживать в пределах стандартного отклонения от средних значений, обычно имеющих место при отсутствии воздействия на грызунов ратицидами.

7. Наиболее реальным путем воздействия средств и технологий на динамику численности грызунов может стать, во-первых, увеличение принудительной смертности в период максимальной естественной смертности, во-вторых, снижение иммиграции, на максимально большей территории через снижение там емкости среды обитания, длительного остаточного действия средств дератизации.

Содержание работы

крыса дератизация уничтожение

1. Обзор литературы

Подробный анализ литературы, основанный на анализе более 500 источников, приводится в рукописи диссертации. Он позволяет сделать следующие заключения.

Изучение пространственного распределения, динамики размножения и возрастного состава крыс в строениях человека и открытых стациях различных широтных зон Европейской части России позволило нам выделить три

экологические зоны обитания пасюков: а) север - область почти полного доминирования синантропии, с выселением из селитебной зоны человека не более чем на 2-3 месяца; б) средние широты - область частичной синантропии, где значительная часть популяции серых крыс выселяется из селитебной зоны человека на 5-6 месяцев, причем отдельные поселения могут существовать вне построек круглый год; в) южные широты - область, где синантропные грызуны способны круглый год обитать в природных биотопах, агроценозах, вне построек человека.

Использование представлений Н.П. Наумова (1971) о популяционной структуре вида применительно к серой крысе позволило нам в рамках вышеупомянутых зон обитания крыс выделить иерархические соподчиненные географические, экологические и элементарные популяции. Очевидно, подходы к управлению численностью экологических и элементарных популяций серых крыс в зонах обитания трех географических популяций должны быть разными. В южных широтах круглогодично под контролем человека должны находиться обе экологические популяции, и стратегия в отношении каждой из них должна быть своя с учетом динамики в пространстве и во времени. В средних широтах стратегия управления численностью пасюков охватывает единую экологическую популяцию, состоящую из обитателей строений человека и окружающих их открытых стаций. Снижение численности популяции серых крыс в обоих типах местообитаний должно привести к общему снижению численности всей экологической популяции и, соответственно, к снижению

ущерба от ее вредоносной деятельности. В открытых стациях северных широт проблемы борьбы с крысами, как правило, не существует. В населенных пунктах, еще свободных от крыс, основная задача - это профилактика заселения. В заселенных крысами населенных пунктах стратегия управления численностью будет иметь черты сходства с таковой в средней полосе.

Изучение экологической популяции серых крыс, динамики их численности, пространственной, возрастной, половой структуры, сезонных миграций является основой для разработки стратегии управления численностью этой популяции на территории населенного пункта или в открытых стациях, сходных по характеру условий.

Изучение элементарных популяций серых крыс и их пространственно-временных группировок, особенностей подвижности, питания, возрастной, половой, фенотипической и индивидуальной разнокачественности является основой для разработки тактики управления их численностью на территории отдельно стоящего строения, сооружения, дворовой территории, участка открытой стации.

Устойчивость популяции крыс к повреждающим воздействиям, в частности к воздействию на них ратицидами, отличается в разные сезоны года, причем в зимние месяцы «уязвимость» больше, чем в весеннее-летние месяцы.

Сезонные и половозрастные отличия в питании пасюков естественными кормами, реакция на искусственно разложенные приманки зверьков с различным социальным статусом в условиях их естественного обитания недостаточно отражены в работах по изучению питания пасюков, что мы связываем, прежде всего, с несовершенством методов изучения питания. Например, окрашивание приманок гистологическими красителями позволяет обнаружить частицы пищи, окрашенной красителями в экскрементах и, соответственно, позволяет знать, из какой кормушки была съедена приманка, однако не позволяет произвести количественную оценку съеденного корма. Обнаружение антибиотиков из группы тетрациклина в растущих участках костей позволяет осуществлять долговременное мечение с целью изучения миграций, однако отсутствие методов идентификации каждого из использованных тетрациклинов (например, тетрациклина, хлортетрациклина, окситетрациклина и др.) не позволяет определить, в каком месте съедена приманка с этим маркером. Определение числа концентрических меток на срезе переднего резца грызунов позволяет с точностью до двух суток определить динамику потребления корма, однако установить количество съеденного маркированного корма в сутки по известной методике невозможно. Между тем, все эти особенности питания у животных разного пола и возраста, имеют определяющее значение при формировании реакции крыс на ратицидные приманки. Без этого не может быть правильно построенной тактики применения ратицидов.

Половозрастная изменчивость по отношению к ратицидам острого и кумулятивного действия отражена в литературе, однако носит довольно противоречивый характер. Тем не менее, целый ряд источников свидетельствует о том, что самцы и молодые животные чаще выживают под действием антикоагулянтов. Эти половозрастные группы, по мнению ряда авторов, являются носителями более богатого материала для отбора.

Из анализа литературы не складывается представления о том, каков механизм образования реакции избегания на ратицидные приманки и покрытия, наряду с возникновением физиологической резистентности к активнодействующему веществу в составе ратицидов.

Приемам применения ратицидных приманок и покрытий посвящена обширная литература. Многие авторы только эмпирически приходят к выводу о необходимости применения одновременно нескольких видов ратицидных приманок, их ротации с ратицидными покрытиями для преодоления возникающих у грызунов адаптаций.

Несмотря на предложенные рядом авторов методы управления рождаемостью в противовес методам управления смертностью, можно констатировать, что среди первых нельзя назвать практически ни одного метода, реально применимого в практике управления численностью грызунов. Напротив, подавляющее большинство авторов приходит к заключению о том, что методам управления смертностью альтернативы нет. Следовательно, необходимо развивать именно это направление с одновременным совершенствованием методологии безопасности применения средств управления смертностью. За последние 25 лет специалистами по дератизации предпринимались попытки обобщить сведения о ратицидах в виде справочных таблиц. Токсические свойства ратицидов для серой крысы оценивали количественно по средней летальной дозе путем инъекции в желудок, а степень опасности определяли по качественным показателям: большая, средняя, малая. Большая разнородность химических соединений, используемых в качестве родентицидов, затрудняла сравнение и сопоставление свойств ядов. Очевидно, что назрела необходимость создания единой классификации токсичности и опасности ратицидов.

В противовес использованию ратицидов, несомненный интерес представляют физические средства отпугивания, отлова и истребления, а также их комбинация с химическими средствами с использованием элементов конструирования среды обитания грызунов. Интегрированное управление численностью грызунов существенно повышает его результативность при одновременном снижении опасности для нецелевых видов животных и человека.

2. Материал и методы исследований

2.1. Групповое мечение серых крыс. Гистологические красители. Особенностью серых крыс является сумеречно-ночной образ жизни, причем изучение его далеко не всегда возможно с помощью визуального наблюдения. Мечение с повторным отловом малоприменимо из-за того, что серые крысы практически не идут повторно в живоловки. Как известно, участок перемещения крыс может быть установлен по анализу красителей в экскрементах, вводимых в приманку.

Анализ красителей, выделенных из экскрементов, показал, что флуоресцентные красители (эозин, флуоресцеин, сафранин) были обнаружены по характерной флуоресценции даже в очень малых количествах. Из нефлуоресцентных красителей максимальной способностью к окрашиванию экскрементов обладали трипановый синий и бриллиантовый зеленый. Идентификация флуоресцентных красителей производится по окраске в видимом и ультрафиолетовом свете, а также по значению Rf.

Сульфиды меди и цинка. Добавление в приманку красителей с последующим их поиском в экскрементах грызунов пригодно лишь для качественной оценки поедаемости приманок. Количественный анализ невозможен, так как красители частично всасываются в кишечнике.

Нами предложен способ добавления в приманку сульфидов меди и цинка с последующим количественным определением соответствующих катионов в экскрементах грызунов. Сульфид меди и сульфид цинка - соли, практически нерастворимые в воде, слабых щелочах и кислотах, поэтому можно было ожидать, что они будут проходить через желудочно-кишечный тракт, не всасываясь, и полностью выделяться с экскрементами.

Разработанный нами способ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими, упомянутыми выше методами. Во-первых, он позволяет оценивать сравнительную поедаемость различных приманок отдельными видами в многовидовых сообществах, поскольку экскременты имеют видоспецифические очертания и размеры. Во-вторых, оценивать поедаемость приманки у видов, делающих запасы. В-третьих, при поедании непривлекательных приманок и для оценки контактного способа отравления. Предложенный нами метод маркировки приманки с помощью сульфидов цинка и меди позволяет провести количественную оценку ее поедаемости в динамике и является важным дополнением к ранее разработанным нами методам качественной и количественной идентификации маркеров.

Антибиотики группы тетрациклина (АГТ). АГТ обладают желтой флуоресценцией в ультрафиолетовом свете. При попадании в организм позвоночных животных, тетрациклин включается в растущие участки костей и зубов, образуя хелатные комплексы с ионами Са++, которые также флуоресцируют. В костную ткань АГТ попадают в течение первых суток, а выводятся в течение нескольких месяцев в результате медленной внутрикостной резорбции.

Этот метод открыл поистине огромные возможности для изучения контакта грызунов с ратицидными приманками и поверхностями, путем добавки в их рецептуры АГТ. Определение интенсивности свечения концентрических меток на поперечном срезе резца грызунов путем сравнения с эталонами интенсивности свечения в одном поле микроскопа позволило нам выявлять не только динамику контакта с маркером, но и количественно оценить его. Возможность определения степени физиологической устойчивости грызуна к ядам, наряду с динамикой потребления им отравленного корма, позволило выявить корреляцию между этими показателями.

Применение качественной идентификации АГТ в костях и экскрементах грызунов позволило параллельно оценивать эффективность двух-трех пищевых приманок (с разными маркерами).

Не менее важный вопрос в контроле численности вредных видов - это определение мест и расстояния, с которого идет приток мигрантов, восстанавливающих численность на участке, обработанном ратицидами. Мечение мигрантов путем раскладки приманки с АГТ в местах их первоначального обитания позволяет дать на этот вопрос вполне определенный ответ.

Извлечение АГТ из костной ткани и их хроматографирование. Для того, чтобы увеличить информативность результатов применения метода мечения АГТ, нами был разработан метод извлечения смеси антибиотиков группы тетрациклина (тетрациклина, хлортетрациклина, окситетрациклина и метациклина) из костей грызунов и их последующей идентификации с помощью бумажной хроматографии.

Полуколичественный метод определения антибиотиков группы тетрациклина в резцах серых крыс. Для изучения питания грызунов в естественных условиях некоторыми авторами предложено добавлять к корму АГТ. На поперечном шлифе резцов (в первой четверти от края стачиваемой поверхности) у грызунов, потребляющих корм с АГТ, в лучах ультрафиолетового света при 30-50-кратном увеличении под бинокуляром хорошо заметны концентрические полосы желтого цвета, образованные хелатным комплексом АГТ с кальцием зубов. Такие полосы образуются при ежесуточном потреблении приманки с маркером и сохраняются в течение срока до полного обновления верхнего резца у серой крысы. В зависимости от количества тетрациклина, попавшего в организм серой крысы, эти полосы имеют различную интенсивность свечения от слабо-желтых до ярко-желтых оттенков. Если отлов произведен на протяжении не более 30 дней для крыс с массой тела приблизительно до 150 г, а для более взрослых в течение срока не более 40 дней (соответственно сроки обновления резцов), время, прошедшее с момента мечения до момента отлова, может быть установлено с точностью до 2 дней на поперечном срезе резца по числу суточных слоев, находящихся между меткой и пульпой.

Если вместе с тетрациклином в приманке, поеденной крысами, присутствовала субстанция ратицидного действия в известной концентрации, то по соотношению концентраций входящих компонентов легко рассчитать примерную дозу яда, попадавшего в организм крысы ежесуточно.

2.2. Изучение питания

О рационе кормов крыс судили преимущественно по содержимому желудков, в меньшей мере, по остаткам на «кормовых столиках».

Эталонные образцы переваренных кормов были получены путем скармливания лабораторным белым крысам дождевых червей, лягушек, белых мышей, виноградных улиток, рыбы, а также вегетативных частей растений (злаки, осоки, бобовые) и их семян (рис, пшеница, просо). Через 2, 4, 6 часов после поедания этих кормов забивали по 2 крысы для изучения отличительных особенностей пищи на разных стадиях переваривания.

Исследование соотношения кормов в желудках проводили по двум критериям: по частоте встречаемости данного вида корма и по его процентному содержанию.

2.3. Определение возраста зверька и возрастного состава популяции

Определение возраста по стертости жевательной поверхности зубов проводили по собственной методике, соответствующей таковой Н.Г. Карноуховой (1971), путем деления на семь возрастных групп. Изучение слоистых структур в периостальной зоне мандибулы обычно проводят на ее поперечных срезах, начиная от участка с середины последнего коренного зуба (М3) и кончая сочленовым отростком (Клевезаль, Клейненберг, 1967). Количество слоев в периостальной зоне должно отражать число перезимовок. Нами обнаружена невысокая корреляция между количеством слоев в периостальной зоне мандибулы, которая должна отражать число перезимовок, и показателем возраста по стертости коронок зубов у пасюков с рисовых полей Краснодарского края (r=0,6, при р<0,01). Полное отсутствие такой корреляции обнаружено у зверьков из построек человека того же региона (r=-0,06). Это можно объяснить не только мягкими условиями перезимовывания, но также и зимним размножением крыс в постройках.

Помимо определения абсолютного возраста по линиям склеивания мы воспользовались многолетним анализом возрастной структуры сезонно размножающейся популяции серых крыс путем установления скорости перехода модальной группы из меньшего относительного возраста в больший.

Метод имеет свои безусловные ограничения и практически пригоден только для изучения популяций серых крыс природных биотопов при условии их круглогодичного обитания там. На основании полученных данных составлена таблица соответствия возрастных групп приблизительному абсолютному возрасту.

2.4. Оценка численности серых крыс и эффективности дератизации

2.4.1. Застроенные территории

Учет с помощью следовых площадок, дуговых капканов и ловушек Геро проводили в соответствии с Методическими указаниями по борьбе с грызунами в населенных пунктах (Москва, 1981).

2.4.2. Незастроенные территории

Учет проводили в соответствии с разработанными автором Методическими указаниями по борьбе с серой крысой (Rattus norvegicus Berk.) в природных очагах иктерогеморрагического лептоспироза (Москва, 1984).

2.5. Испытания ратицидов

Испытания ратицидов проведены в соответствии с разработанными автором Методическими рекомендации по оценке эффективности, токсичности и опасности родентицидов (Москва: Госкомсанэпиднадзор РФ, 1995г).

3. Популяционная экология серой крысы как основа управления ее численностью

Три полосы на территории бывшего Советского Союза, отличающиеся степенью синантропии домовой мыши (Mus musculus L.), выделяла Н.В. Тупикова (1947), а именно: зону постоянного обитания в жилищах человека, зону с периодическим выселением на летнее время в открытые стации и зону круглогодичного обитания вне жилищ человека. Используя литературные и собственные данные, мы выявили существование зональности синантропии серых крыс, подобной той, которая была показана для домовой мыши.

Без знания популяционной организации серых крыс трудно себе представить эффективное управление их численностью. Для описания популяционной организации серой крысы была использована классификация, предложенная Н.П. Наумовым (1971) - соподчиненные между собой географические, экологические, элементарные популяции (Шилова, 1999).

3.1. Зона полной синантропии

Структура географической популяции северных широт, по-видимому, представляет собой совокупность экологических и элементарных (по Н.П. Наумову, 1971) популяций, как правило, обитающих в черте отдельных населенных пунктов, прежде всего, в портовых городах. В открытых стациях северной зоны проблемы борьбы с крысами, как правило, не существует. В населенных пунктах, еще свободных от крыс, основная задача - это профилактика заселения, а в заселенных крысами населенных пунктах стратегия управления численностью будет иметь черты сходства с таковой в средней полосе. Однако там популяция крыс населенных пунктов более уязвима по отношению к истребительным мероприятиям за счет большей пространственной локализации структуры популяции и более длительного периода диапаузы в размножении, и как следствие этого, большего периода, когда удельная смертность преобладает над удельной рождаемостью, а отрицательная удельная скорость роста численности преобладает над положительной.

3.2. Зона частичной синантропии

3.2.1.Ростовская область (рисовые поля, рыборазводные пруды)

Было установлено отсутствие поселений серых крыс (за исключением единичных нежилых нор неясной видовой принадлежности) в зимний период (декабрь 1984) вне населенных пунктов: по берегам водоемов и на рисовых полях (самых северных в России) Сальского района, вдоль каналов системы осушения в пойме р. Дона под Ростовом-на-Дону. В то же время, на земляных валках, разделяющих водную гладь рыборазводных прудов Октябрьского района около сторожевых баз, около прикормочных бункеров с рыбным комбикормом, около помещений по откорму свиней, обнаружены поселения серых крыс высокой плотности (до 5 входных отверстий нор на 1 кв.м).

По-видимому, для большей части Ростовской области характерны сезонные миграции синантропных серых крыс между открытыми стациями и населенными пунктами, за исключением поймы р. Дон в части искусственных рыборазводных прудов. Таким образом, по рыборазводным прудам Ростовской области проходит северная граница экзоантропных пасюков.

3.2.2. Ярославская область (котловина озера Неро)

Проведенные исследования показали, что в обследованных нами местах котловины оз. Неро, вне населенных пунктов в летние месяцы обитают серые крысы. По результатам наблюдений за животными, меченными тетрациклином, наблюдаются их сезонные перемещения: весной - из населенных пунктов в природные биотопы, а осенью - обратно.

3.2.3.Некоторые черты пространственного распределения и численности серых крыс на незастроенных и дворовых территориях г. Москвы

Крысы обнаружены примерно на 30% обследованной незастроенной территории г. Москвы. В большинстве случаев это следы крыс, выселяющихся в открытые стации из строений (временные летние поселения).

Найденные постоянные поселения трех типов нами были приняты за модельные и признаны пригодными к долговременному (многолетнему) наблюдению.

1-й тип поселения «условно естественный». Крысы обитали вдоль берега парковых прудов, наиболее близко к естественному месту обитания. Строения человека находятся в отдалении. Численность крыс невысокая, плотность нор не более 5 на 100 погонных метров. Поселения крыс обнаруживаются только в теплое время года.

2-й тип поселения «полуурбанический». Поселения крыс располагаются на склоне свалки (до 30 нор на 100 погонных метров). Следы и ходы крыс ведут под строения, окружающие овраг, в том числе под административные здания, жилые дома и, особенно, гаражи. Пищевой базой служат пищевые отходы на свалке, в строениях человека. Поселения крыс круглогодичные.

3-й тип поселения «урбанический». Места обитания находятся между корпусами завода на небольших зеленых участках среди контейнеров, металлоконструкций и хлама, а также вдоль внешнего двойного забора, ограждающего территорию завода, в промежутке которого живут сторожевые собаки, чьим кормом питаются и крысы. Норы с наибольшей плотностью (до 10 нор 100 погонных метров) располагаются вдоль этого ограждения, а также вокруг мест сбора пищевых отходов, располагающихся около столовых завода. Меньшая численность нор - до 5 на 100 погонных метров обнаружена среди хлама и под сложенными металлоконструкциями. Доля естественных кормов, по-видимому, невысока. Поселения крыс круглогодичные.

В период с ноября по февраль у большинства самок серых крыс, обитающих в отапливаемых строениях, снижается репродуктивная активность (матка неактивна); у самцов наблюдаются минимальные размеры семенников и семенных пузырьков. В местах круглогодичного обитания серых крыс вне построек размножение отсутствует с сентября по май.

В зоне частичной синантропии в пределах населенного пункта и прилегающих к нему открытых территорий обитает единая экологическая популяция. Очевидно, что планировать управление такой экологической популяцией возможно только путем ее полного охвата, включая ее пульсирующую часть, проводя мероприятия не только в строениях, но одновременно и на открытой территории. В местах обитания постоянных поселений крыс дератизация необходима круглогодично, а в местах обитания временных поселений - в теплое время года. Наряду с текущими мероприятиями по борьбе с крысами, необходимы и барьерные обработки ратицидами на территориях, прилегающих к строениям человека, которые должны обеспечить снижение численности крыс на путях их сезонных перемещений и тем самым предотвратить возможный занос туда возбудителей из природных очагов инфекционных заболеваний.

3.3.Зона экзоантропии

3.3.1.Краснодарский край (рисовые поля)

Состояние кормовой базы отражается на рационе питания. По данным анализа желудков, как по частоте встречаемости, так и по объему содержимого в осенне-зимний период преобладали растительные корма с большей долей семян. Вегетативные части растений, как и в другие сезоны, в основном были представлены злаками и осоками. Животные корма (насекомые, мыши, земноводные) встречались в меньшем количестве. Весной в питании также преобладали вегетативные части растений, которые в этот период наиболее богаты витаминами. В июне-июле все рисовые поля были залиты водой, соотношение кормов в рационе менялось в сторону преобладания животной пищи (мыши, земноводные, моллюски, насекомые, другие водные беспозвоночные). Особенно велика доля земноводных (жерлянки, прудовая лягушка) - в три раза больше, чем в период, когда поля стоят без воды. На суше, около воды довольно часто можно было наблюдать «кормовые столики» с остатками раковин прудовиков, изредка беззубок, мелкой рыбы. Преобладание животных кормов над растительными в рационе крыс сохранялось до сентября включительно, то есть до начала уборочной страды, доля подземных частей растений также несколько увеличивалась.

В летний период наблюдаются значительные вариации в питании крыс разных возрастных групп. Так, в питании молодняка в возрасте до двух месяцев отчетливо преобладали вегетативные наземные части растений и беспозвоночные, доля других видов кормов, особенно семян и позвоночных животных, незначительна. В питании взрослеющих крыс (в возрасте от 3 до 6 месяцев) доля семян возрастала, а доля вегетативных наземных частей убывала; зато возрастала доля животных кормов. Взрослые крысы (старше 9 месяцев) преимущественно питались животной пищей и семенами растений. По сравнению с крысами младших возрастных групп у старших доля растительной пищи наименьшая. Аналогичные результаты получены нами и в зоне частичной экзоантропии, в Ярославской области.

Питание грызунов во многом определяет основы приманочного способа борьбы с ними. Очевидно, что молодые крысы менее всего будут предпочитать зерновые ратицидные приманки; их эффективность будет минимальна.

...