Увеличение обилия и доли полевки Миддендорфа и полевки-экономки в сообществе мелких млекопитающих на слабо- и средненарушенных тундровых участках отмечают и другие авторы (Вольперт, Сапожников, 1998), подчеркивая при этом, что годовая динамика численности на этих участках синхронна с фоном и представлена 3-х летними циклами (Балахонов и др., 1997).

При сильном же нарушении почвенно-растительного покрова (более 80 % площади), деградации местообитаний типичных для данной территории видов численность мелких млекопитающих резко падает, порой снижаясь до нуля. В формирующемся же на месте разрушенного сообществе абсолютным доминантом становится в тундрах Ямала полевка Миддендорфа (Данилов, 2000), а в Восточной Сибири - полевка-экономка (Вольперт, Сапожников, 1998).

Автодороги, железные дороги и трассы газопроводов являются преградами на пути миграции промысловых животных (Азаров, Бахмутов и др., 1989), однако именно вдоль них происходят перемещения мелких млекопитающих, в том числе и расселение более южных видов в северном направлении или, например, горных видов - в тундру. В качестве примера воздействия трансформации среды при строительстве линейных сооружений на фауну млекопитающих приведем лишь случай отлова нами не встречающегося в естественных биотопах этого района вида - красно-серую полевку (Clethrionomys rufocanus Sund), появление которого мы связываем с искусственным созданием каменистых россыпей (насыпь строящейся железной дороги Харп-Бованенково) - типичного ее местообитания в пределах ареала.

Вообще нами показано (Арефьев, Гашев и др., 2000), что в фаунистическом отношении зона строительства железной дороги относительно бедна: она представлена широко распространенным в тундре видом - полевкой Миддендорфа и не встречающимся в естественных биотопах этого района - полевкой красно-серой. Естественные же местообитания представлены вдвое большим числом видов (4 вида): полевкой Миддендорфа, красной полевкой и двумя видами леммингов: копытным и сибирским. На всех пробных площадях в зоне строительства число видов оказалось меньше, чем в контроле, причем по мере увеличения антропогенной нагрузки (при продвижении к «голове» строительства) эта разница становится все сильнее, что вполне согласуется с выводами, сделанными нами и в отношении орнитофауны в зоне строительства ж/д. Такая же закономерность проявляется и в отношении общего относительного обилия мелких млекопитающих в сообществе, которое в зоне строительства в 2 и более раза ниже, чем в контроле. Косвенно об ухудшении условий обитания в зоне строительства железной дороги по сравнению с ненарушенными местообитаниями может свидетельствовать и индекс консервативности, который отражает удельный вес в популяциях животных и в сообществе мелких млекопитающих более консервативных групп: зимовавших зверьков и самок,- свидетельствуя о наличии условий для оседлого образа жизни. Он во всех случая оказался ниже в зоне строительства. Эти данные могут свидетельствовать о некотором отрицательном влиянии строительства железной дороги Обская - Бованенково на фауну и экологию мелких млекопитающих (особенно в зонах сильной трансформации естественных биогеоценозов), а через них, опосредованно, возможно, и на крупных животных, в первую очередь, хищников.

Подробные исследования по длительной трансформации (в течение 30 лет) сообществ мелких млекопитающих в зоне строительства и эксплуатации газопровода в подзоне северной тайги приводит Н.В.Сорокина (2003). Ее выводы в значительной мере подтверждают сделанные нами ранее для районов нефтедобычи в Среднем Приобье.

Достаточно существенным трансформирующим фактором можно считать и внедорожную езду гусеничного транспорта, которым охватывается до 10.9 % территории газоконденсатного месторождения в тундровой зоне (Одишария, Садыков, 1995). Этот фактор вызывает не только нарушение существующего растительного покрова и температурного режима мерзлых грунтов, вытаивание поверхностно-жильных льдов, но и изменение условий почвообразования. Уничтожение исходного микрорельефа поверхности и образование колеи приводят к поступлению дополнительного количества воды на нарушенные участки (Бучкина, 1997) и, как следствие, формированию отличного от исходного фитоценоза, где мохово-кустарничковые ассоциации сменяются осоково-пушицевыми.

Специфические воздействия помимо механического нарушения почвенно-растительного покрова при строительстве оказывают и линии электропередач (ЛЭП), являющихся источником электрического и электромагнитного полей. Воздействие электромагнитного поля может вызывать наследственные дефекты и может быть причиной канцерогенных заболеваний животных (Shmidt, Eetal, 1996). Максимальные значения магнитного поля вокруг воздушных ЛЭП составляют 25 МКТ при напряжении 450 КВ, что соответствует плотности тока 20 А/м. Непосредственно под ЛЭП-450 максимальная интенсивность электрического поля составляет 21 КВ/м.

Большинство промышленных объектов газодобычи являются и источником беспокойства животных, либо из-за присутствия на них человека, либо из-за сильных шумов (Оценка..., 1998). В результате происходит некоторая трансформация внутрипопуляционных и межвидовых отношений, стирается территориальность, изменяется поведение животных, возникают изменения ценотических связей в динамической цепи «хищник-жертва» (Гаврин, 1972; Владышевский, 1979; Беликов, 1987). Нарушения ритма суточной активности у животных стимулирует агрессивность прямых и потенциальных хищников. Особенно это значимо в период размножения животных и выкармливания молодняка. Усилению фактора беспокойства может способствовать беспривязное содержание большого количества собак, образующих группы до 6-8 особей, совершающих регулярные далекие выходы в тундру или уничтожающих мелких млекопитающих рядом с поселками (Оценка…, 1998).

Особняком стоят вопросы, связанные с проникновением на Север вслед за освоением, в частности, газовых месторождений видов-синантропов. В вахтовых поселках Бованенковского месторождения нами не отмечено даже типичного эвсинантропа - домовой мыши, что может быть связано с тем, что все здания здесь расположены на трубных металлических сваях и имеют металлический сварной пол-поддон. Лишь в достаточно старых обжитых поселках (пос.Карской экспедиции на Харасавее) нами отмечен этот вид. Но до настоящего времени в исследуемом районе не появилась серая крыса - еще один типичный синантроп, свойственный поселениям человека, отмеченный нами лишь в лесотундровой зоне, в пригородных и городских биотопах Надыма, Нового Уренгоя и Тазовского.

Таким образом, при газодобыче на животных воздействует целый комплекс антропогенных факторов, направленных как на снижение, так и на увеличение биоразнообразия. При этом, нужно подчеркнуть, что такой антропогенный фактор как загрязнение при газодобыче в общей массе трансформирующих воздействий, несмотря на свое наличие, ничтожно мал. В большей степени даже приходится говорить о «засорении» территории строительным и промышленным мусором или о загрязнении бытовыми отходами, нежели о химическом загрязнении в полном смысле этого слова. В этом плане работы о накоплении некоторых микроэлементов в тундровых экосистемах, подверженных газодобыче (Московченко, 1991; Садыков, 1995; Чувашов, 1997 и др.), имеют лишь теоретический интерес. Отмечается точечное повышение содержания таких элементов, как никель, хром, ванадий, титан, цинк и др. и таких газообразных веществ, как этилацетат, этилбензол, бутилен, пропан, пропилен и др. (Галицкая, 1996). Однако, даже содержание этих поллютантов близко к ПДК. Эта особенность коренным образом отличает подходы в системе экологического мониторинга в районах добычи нефти и районах добычи газа, что однако, пока не нашло должного отражения в имеющихся работах (Мониторинг биоты..., 1997 и др.). Однако, целый ряд исследований уральских экологов (Данилов, 1989, 1991; Штро, 1986, 1989; Добринский, Сосин, 1995; Корытин и др., 1995; Черноусова, Бердюгин, 1995; Балахонов и др., 1997 и др.), а также работ из других районов Субарктики, подверженным антропогенному прессу (Вольперт, Сапожников, 1998; Сорокина, 2003 и др.), свидетельствует о сложности и неоднозначности происходящих процессов.

VI.6 ВЛИЯНИЕ УРБАНИЗАЦИИ НА ФАУНУ И ЭКОЛОГИЮ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

VI.6.1 Введение

Появление новых и рост старых городов приводит к освоению урбаносистемами все больших территорий, способствует образованию различных своеобразных ландшафтов со своими териокомплексами, приспособленными к существованию в достаточно трансформированной среде, являющейся совершенно особенной, эволюционно новой для большинства видов животных. Изучение особенностей формирования териокомплексов урбанизированных территорий важно не только с точки зрения градостроения, эпидемиологии и ряда других прикладных специальных дисциплин, тесно связанных с жизнеобеспечением человека, но и позволяет раскрыть важные общебиологические механизмы адаптаций животных к экстремальным условиям среды, дает материал для локального экологического мониторинга состояния городской среды, позволяет нормировать антропогенную нагрузку на отдельные функциональные зоны городов и планировать наиболее оптимальные природоохранные мероприятия. Эта проблема представляется важной и в свете Конвенции ООН о биологическом разнообразии, принятой в 1992 году в Рио-де-Жанейро, направленной на инвентаризацию растительных и животных организмов планеты в самых разнообразных регионах и природных ландшафтах.

Проблемы урбанизации достаточно остро стоят в Тюменской области, где в связи с освоением нефтяных и газовых месторождений за последние 20-25 лет выросли десятки новых населенных пунктов, в том числе такие города, как Надым, Новый Уренгой, Ноябрьск, Когалым, Нефтеюганск, Радужный, Белоярский, Мамонтово, Нягань и т.д., разрослись и отстроились такие города как Нижневартовск, Сургут, Ханты-Мансийск, Салехард, Лабытнанги и другие. Развивалось градостроительство и на юге области, где выросло население таких городов, как Тобольск, Ишим и Тюмень. Удельный вес городского населения в среднем по Тюменской области составляет 76.1 %, при этом в южной административной части области этот показатель составляет лишь 58.7%, а в Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономных округах он равен 82,9 и 91.1 процента соответственно (Обзор..., 1998), т. е. прирост городского населения обеспечивается в основном за счет новых, современных городов с развитыми промышленными зонами. Так по данным В.В.Бакулина и В.В.Козина (1996), в 1960 году на территории Тюменской области имелось шесть городов и десять поселков городского типа (п.г.т.), причем в районах Севера - только два города (окружные центры) и пять поселков городского типа. В 1995 году в области уже насчитывалось 26 городов (из них 21 - в районах Севера) и 43 поселка городского типа (34 - в районах Севера).

В то же время, если сеть городов в Тюменской области постоянно расширяется, то число поселков городского типа в последние годы сокращается. В северных районах это происходит в результате их преобразования в города, а в сельскохозяйственной зоне в начале 90-х годов 20 века многие поселки городского типа вновь получили статус сельских населенных пунктов (Абатский, Казанское, Нижняя Тавда, Омутинский, Вагай и др.)(Бакулин, Козин, 1996), однако этому способствовала скорее социально-экономическая обстановка в стране.

Все это делает изучение фауны и экологии млекопитающих урбанизированных территорий в области чрезвычайно важным и актуальным. Причем, специально оговоримся, что проблему урбанизации мы толкуем расширительно, понимая под ней не только изучение особенностей городов и поселков городского типа, но и некоторых других населенных пунктов (например, вахтовые поселки), из которых, как показала практика последних 2-3 десятилетий и формируются северные города. Проследить динамику становления териокомплексов с ненарушенных сообществ до сообществ млекопитающих типичных урбаноценозов за короткий промежуток времени - одна из важнейших задач экологического мониторинга в Тюменской области, научное и практическое значение которой трудно переоценить.

В связи с вышеизложенным перед нами стояла задача изучить видовой состав, особенности сообществ млекопитающих, популяционную структуру доминантов и морфофизиологические особенности их популяционных группировок в населенных пунктах различных природных зон Тюменской области, от Крайнего Севера до ее южных районов.

VI.6.2 Состояние проблемы

Учитывая, что города являются сравнительно новой средой обитания человека и животных (впервые они появились в эпоху перехода от первобытнообщинного к рабовладельческому строю в III-I тыс. до н.э. в Месопотамии, Египте, Сирии, Малой Азии, Индии и Китае), проблемы адаптаций млекопитающих к жизни в этой среде имеют большое значение. Не меньшее значение имеют города и как объект локального экологического мониторинга качества среды обитания, в первую очередь, самого человека.

В настоящее время происходит стремительный рост урбанизации. Если в 1978 г. в городах жило 30 % мирового населения, то к 2000 г. доля горожан превысит 50 %. Город, как мощный концентрированный источник загрязнений, оказывает постоянное техногенное давление на окраинные экосистемы. Это давление выражается в значительном геохимическом и географическом изменениях экосистем не только в городе и его ближайших пригородах, но и на значительном расстоянии от него (Рылова, 1964). В этом плане урбаносистемы городов должны являться составной частью и регионального экологического мониторинга.

Наиболее известной работой по фауне и экологии урбанизированных территорий является монография Б.Клауснитцера «Экология городской фауны» (1990), которая является попыткой систематизации имеющихся сведений по Западному Берлину, Килю, Саарбрюккену (ФРГ), Лейпцигу (ГДР), Граце и Вене (Австрия). Однако, в ней приводятся данные в основном по беспозвоночным и птицам. Вообще же исследования особенностей заселения животными (в том числе, млекопитающими) городов начались во второй половине нашего столетия. Достаточно хорошо исследована фауна г.Москвы с пригородами (С.И.Огнев, 1913; Животное население..., 1967 (цит. по Предисловию к Клауснитцер, 1990); Самойлов, 1978; Жигарев, 1990; Карасева, 1990 и др.; Телицина и др., 1994; Тихонова и др., 1994; Карасева и др., 1998 и др.). Как справедливо указывает Д.А.Криволуцкий в предисловии к книге Б.Клауснитцера (1990) по фауне таких городов, как Ленинград, Киев, Харьков, Воронеж, Ростов, Одесса, Днепропетровск и Минск существует целая литература. Известны работы польских зоологов (Babinska et al., 1979,1981; Adamczewska-Andrzewska et al, 1988; Adamczyk, Chelkowska, Walkova, 1988; Rajska-Jurgiel, Mazurkiewics, 1988; Czechowski, 1990; Liro, Szacki, 1990; Luniak, 1990; Мечева , 1993 и другие), изучавших несинантропных грызунов лесопарков г.Варшавы, английских ученых в Оксфорде и Лондоне (Mickleburg, 1989 и др.), работы С.Р.Лисина (1990 и др.), С.А.Шиловой с соавторами (1991) и О.А.Моревой, В.А.Ушакова (1995) по г.Горькому, И.Г. Емельянова и О.А.Михалевич (1988), А.С.Ксенц с соавторами (1990), С.П.Гуреева с соавторами (1990) и Н.С.Москвитиной, Н.Г.Сурновой (1992) по г.Томску, В.И.Телегина и Н.Г.Ивлевой (1990) по Академгородку г.Новосибирска, С.А.Суменковой (1989) по г.Перми, В.А.Пономарева (1992) по г.Плеса, И.А.Жигарева (1990) и Н.А.Черноусовой (1996), по г.Екатеринбургу, Е.А.Быковой (1994) по г.Ташкенту, С.Н.Гашева, Е.А.Ивановой и А.А.Мукановой (1997) по г.Тюмени и т.д. Исследуются и сообщества мелких млекопитающих в сельских населенных пунктах (Courtney, Fenton, 1976; Бурделов и др., 1990 а; Тихонов и др., 1990, 1992; Истомин, 1994; Пономарев и др., 1994; Гусева, Окулова, 1995).

Изучаются и отдельные виды млекопитающих в городе: летучие мыши (Mickleburgh, 1989), кроты (Беньковский, Беньковская, 1990); лисицы (Левин, 1990; Trewhella, Harris, 1990; White, Harris, 1991), ондатры (Бакка, 1990), бобры (Nitsche, 1991), полевая мышь (Полунина, 1990; Adamczewska-Andrzejewska et al., 1988) и т.д.

Отдельной проблемой является изучение экологии синантропных видов на территории населенных пунктов или в постройках человека (Бурделов и др., 1990 б; Седин и др., 1990; Улитин, 1990; Шурубура, 1991; Gray, 1993; Jeradi, Boldary, Costa, 1993), а также домашних животных: кошек и собак (Romanowski, 1988; Васильев, 1990; Клауснитцер, 1990; Childs, 1990; Brunner et al., 1991; Jensen, 1992; Pckler, 1992), тесно связанных с эпизоотическими аспектами таких заболеваний как бешенство, туляремия, лептоспироз и др. (Степанова, Тимошков, 1992; Сидоров и др., 1998 и др.).

Однако, по мере лавинообразного появления в последнее время все новых и новых исследований по териофауне городов возникает настоятельная потребность не только выявить какие-то общие закономерности в характере заселения животными различных функциональных зон города, в адаптивных механизмах на разных уровнях организации (Кучерук, 1976; Кубанцев, Колякин, 1995), но и разработать основные подходы к использованию млекопитающих для оценки качества среды обитания в мониторинговом режиме. Наиболее близко к этому, на наш взгляд, подходят М.Нумата и Х.Сукопп (Numata, Sukopp, 1990) во вступлении к симпозиуму «Городская экология и городское планирование». П.И.Товбин (1990) идет еще дальше и предлагает подходы к использованию фауны млекопитающих для оптимизации окружающей среды в городах, но эти вопросы уже не входят в круг рассмотрения нашей работы.

VI.6.3 Материал и методика

В качестве основных объектов изучения нами были рассмотрены города Новый Уренгой и Тюмень, как наиболее развитые города в далеко отстоящих друг от друга природных зонах области: в лесотундре на Крайнем Севере и в зоне мелколиственных лесов (подтайга) в южной административной части, соответственно. Кроме того, в период с 1987 по 1998 годы дополнительно были исследованы такие населенные пункты в разных природных подзонах области, как пос.Харасавэй (арктическая тундра), пос. ЯЭГБ на Бованенковском месторождении газа (типичная тундра), пос.Тазовский (лесотундра), г.Надым, г.Белоярский и г.Ноябрьск (северная тайга), г.Ханты-Мансийск, г.Нефтеюганск и г.Нижневартовск (средняя тайга)(табл. 45).

Все это позволило проследить широтные особенности териокомплексов урбанизированных территорий. В общей сложности было заложено 73 пробных площади, отработано около 3200 ловушко-суток, отловлено 636 зверьков 20 видов мелких млекопитающих.

Для изучения териофауны г.Тюмени городская территория была разделена на четыре функциональные зоны: первые две - селитебные: 1 - многоэтажная застройка и 2 - частная застройка; 3 зона (достаточно неоднородная неселитебная часть) - парки, кладбища, пустоши, промышленные зоны и 4 зона - лесопарки по окраине городской черты (Гашев, Иванова, Муканова, 1997). Материал собирался как в результате отловов животных капканами Геро на 40 пробных площадях, так и в ходе зимних маршрутных учетов на 2 участках. Отработано 1352 ловушко-суток, отловлено 333 зверька. Кроме того, для установления видового состава млекопитающих использовались опросные данные специалистов-биологов. Установлено наличие в городской черте 27 видов млекопитающих.

В пределах г.Новый Уренгой выделяли только три зоны с разной степенью воздействия суммы антропогенных факторов: 1 - воздействие слабой степени (аналогично зоне лесопарков по окраине города); 2 - воздействие средней степени (промышленные зоны) и 3 - воздействие сильной степени (селитебная зона). Животные отлавливались капканами Геро на 14 пробных площадях. Отработано 1345 ловушко-суток, отловлено 137 зверьков 6 видов мелких млекопитающих.

В остальных населенных пунктах отлов животных осуществлялся капканами Геро на пробных площадях (19 ПП), приуроченных к зонам с разной степенью антропогенной нагрузки, аналогичным таковым в г.Н.Уренгой. Отработано около 500 ловушко-суток, отловлено 166 зверьков. Использовались опросные данные специалистов СЭС по видовому составу и численности грызунов.

В пределах каждой зоны города определялся видовой состав сообщества млекопитающих, рассчитывались экологические характеристики этих сообществ (Арефьев и др., 1997; Гашев, 1998 ж), для доминирующих и субдоминирующих видов грызунов и насекомоядных определялись основные популяционные параметры (половая, возрастная структура, репродуктивные процессы), а для полевой мыши (в г.Тюмень) и красной полевки (в г.Новый Уренгой) и морфофизиологические характеристики популяций. По этим показателям были проведены статистические сравнения териокомплексов районов городов, подверженных разной степени антропогенной нагрузки.

Таблица 45

Краткая характеристика населенных пунктов Тюменской области, в которых проводились исследования териофауны

Кроме того, проведен сравнительный анализ сообществ урбаносистем различных природных зон Тюменской области.

VI.6.4 Экологическая характеристика г.Тюмени

Тюмень - один из крупных городов Западной Сибири, столица Тюменской области, занимает площадь 8.6 тыс.га. Численность населения составляет около 600 тыс. человек. Особенности города рассматриваются в монографии «Тюмень начала XXI века» (2002).

Подробные геоморфологические, климатические, почвенные и геоботанические исследования г.Тюмени проводились многими авторами (Швер, Ковба, 1985; Кодолова, 1987; Гусейнов, 1992 и др.). Тюмень расположена в юго-западной части Западно-Сибирской равнины на территории Туринской низменности, по берегам р.Туры. Территория города имеет геоморфологию речной долины, а также небольших увалов и грив. Правый берег р.Туры высокий и обрывистый, левый - заозеренная низкая пойма. Общая протяженность зеленых насаждений города и пригородов составляют более 570 км, площадь их 1122.6 га. Почвенный покров в городе и пригородах своеобразен и сложен. Преобладают почвы луговые, лугово-болотные, торфяно-болотные. На долю серых лесных, черноземных тяжелосуглинистых почв приходится немногим более одной пятой части. По берегам рек в лесных массивах почвы в основном дерново-подзолистые супесчаные. Встречаются забеленные почвы с повышенным залеганием грунтовых вод. Луговые, закустаренные, заболоченные луговые пустоши в центральной, западной частях города и в пойме восточнее микрорайона «Заречье» характеризуются природно-антропогенными слабо-, средне- и сильно нарушенными почвами: значительные площади здесь занимают участки с гидронамывным материалом и золой теплоэлектростанций (и то, и другое является источником вторичного загрязнения пойменных почв и р.Туры тяжелыми металлами, возможно, и радионуклидами (Саноцкий, 1970)). Тюмень располагается в умеренном широтном поясе в центре Евроазиатского материка, вдали от океанов и морей. Влияние Атлантики слабое. Погода отличается большой неустойчивостью из-за частых затоков холодного воздуха из Арктики и теплого из Казахстана (Будьков, Лезин, 1989). Климат Тюмени характеризуется суровой длительной снежной зимой, теплым продолжительным летом, короткими переходными сезонами - весной и осенью с частыми волнами холода и возвратами тепла. Среднегодовая температура воздуха + 0.3⁰ С, средняя температура января -17.8⁰ С, июля +17.2⁰ С. Амплитуда абсолютных температур составляет около 80⁰ (-46.2⁰ - +33.5⁰)(Иваненко, Булатов, 1998). Температурный режим отличается большой изменчивостью от года к году, от месяца к месяцу, а иногда и в течение суток. Годовая сумма осадков 457 мм, 75 % этого количества приходится на теплый период. Колебания количества осадков по годам, особенно летом, велики. Летом преобладают осадки ливневого характера, зимой - обложные и моросящие. Устойчивый снежный покров образуется в конце октября, разрушается в первой декаде апреля. Наибольшая высота снежного покрова на открытых участках достигает 60 см при средней многолетней в 30-40 см (Иваненко, Булатов, 1998). Характерны слабые ветры скоростью 2-4 м/сек., однако, возможны штормы, шквалы и вихри. Преобладающим направлением ветров является юго-западное во все сезоны, кроме лета, когда чаще других повторяются северо-западные ветра. Положительной чертой климата г.Тюмени является обилие солнечной радиации, обусловленное длинными летними днями и малой пасмурностью. Продолжительность солнечного сияния превышает 2000 часов в год (Бакулин, Козин, 1996). Влияние города на климат проявляется в уменьшении прозрачности и чистоты воздуха, в повышении его температуры в сравнении с окрестностями и пригородными районами (на 2-4⁰С). Смягчающее действие оказывает река Тура, по берегам которой формируются наиболее комфортные зоны города.

Одной из главных проблем города является почти повсеместное подтопление территории. Территория города подтоплена грунтовыми водами с глубиной залегания 0.2 м на площади более 3 тыс. га, а кое где грунтовые воды выходят на поверхность. Такие особенности гидрологического режима не могут не оказывать влияния на мелких млекопитающих, особенно норников.

Для г.Тюмени характерно наличие пустошей, особенно в пойменной части города, а также по всей ее периферии, где они привязаны к территориям промышленных предприятий. В настоящее время в Тюмени действует более 100 крупных предприятий различных отраслей хозяйства. Большинство из них сгруппированы, входят в состав соответствующих промышленных узлов (таковых выделяют 10). Воздействие промузлов как концентрированных, мощных источников загрязнения на экосистемы города определяется, в первую очередь, их специализацией. К предприятиям, воздействующим на все компоненты экосистем города, относятся машиностроительная, автотранспортная отрасли, предприятия строительного комплекса, теплоэнергетика и др.

Спектр выбросов загрязняющих веществ предприятий города включает более 45 наименований. Эмиссия загрязняющих веществ в атмосферу от промышленных стационарных и передвижных источников составляет около 273 тыс. тонн. Многолетние наблюдения свидетельствуют о том, что автотранспорт является одним из самых активных источников загрязнения атмосферы: по данным ТИАЭЦ Госкомэкологии, доля загрязнения автомобильным транспортом по г.Тюмени составляет 88 % от общего объема поллютантов. Общая протяженность магистральных улиц в городе составляет 132.0 км, плотность магистральной сети 1.7 км на 1 кв.км территории в границах застройки. Внутригородские пассажирские перевозки осуществляются в основном автобусами, в меньшей мере троллейбусами. Пассажиропоток в центральной части города заметно выше, чем на окраинах: по ул.Республики и ул.Мельникайте в 3-5 раз. Интересен и такой отрицательный аспект влияния автотранспорта, как гибель животных на автомагистралях (Somerma, 1991).

За последние пять лет в Тюмени отмечалось незначительное снижение концентрации бензо(а)пирена и повышение содержания окиси углерода, диоксида азота и формальдегида. Из всех городов области Тюмень является лидером по загрязнению тяжелыми металлами (в том числе, свинцом и цинком). Машиностроительные предприятия, заводы железобетонных конструкций выбрасывают в атмосферный воздух металлическую, цементную пыль, твердые отходы - стружку, пластмассы, сильно токсичные вещества - метанол, растворители, соли тяжелых металлов и т.д. Характер их воздействия определяется по анализу снежной сажи - твердого остатка, получаемого после фильтрации талой снежной воды. Сопоставление показателей содержания микроэлементов в снеге г.Тюмени и фоновых участков демонстрирует, что воздушным путем переносятся такие загрязнители, как хром, цинк, никель, содержание которых выше нормы в 2-5 раз. Следует отметить, что эти элементы относятся к первому и второму классу опасности. Негативное влияние электроэнергетики сказывается в результате выбросов загрязняющих веществ и взвесей в атмосферу. В 1994 году они составили 55.7 тыс. тонн. Все это количество выброшено без очистки, а 91 % этих поллютантов приходится на долю окиси азота. Одним из крупных источников загрязнения являются котельные промышленных предприятий, коммунально-бытового хозяйства и дома с печным отоплением (в районах частной застройки), где процессы горения топлива не регулируются, сгорание происходит не полностью. Эти выбросы осуществляются на небольшой высоте и практически не рассеиваются в пространстве, концентрируясь в приземном слое воздуха. При этом выбрасываются зола, окислы серы, азота, углерода. Загрязнение отдельными примесями, в частности пылью, уменьшается при выпадении осадков. В дни с осадками содержание пыли уменьшается на 45 % и более. Усиление концентрации загрязнителей в безветренные дни с низким атмосферным давлением способствует образованию смога (особенно в зимний период).

Предприятия, отнесенные ко второму типу, включают химическое производство, газовые комплексы, отдельные подотрасли строительного комплекса и другие. Так, например, химическое производство отличается разнообразием выбрасываемых химических соединений, многие из которых имеют высокие классы опасности, обладают эффектом суммации в атмосфере и могут образовывать новые соединения. Кроме того, выбрасываются в окружающую среду и такие вещества, как ртуть, фосген, синильная кислота и т.д. В третий тип объединены предприятия текстильной, кожевенно-обувной промышленности, речного транспорта, деревообработки, пищевой промышленности и стройиндустрия. В стоках предприятий текстильной промышленности, например, наиболее опасны отходы красителей. Выброс загрязняющих веществ лесной и деревообрабатывающей промышленностью трудно переоценить: в 1997 году он составил 3.8 тыс.тонн (основная масса приходится на окись углерода и твердые вещества). Прежде всего это кора, волокна, каолин, щелочи, соединения хлора, смолы, ртуть. Стоки предприятий наносят серьезный ущерб водоемам и экосистеме р.Тура. Речной транспорт является серьезным загрязнителем воды нефтепродуктами. На суше эта роль во многом принадлежит железнодорожному транспорту (особенно в районе ж/д депо). Сбросы в атмосферу от промышленности стройматериалов составили за год 5.4 тыс. тонн. Выбросы поллютантов от сельскохозяйственных предприятий невелики.

Общая динамика среднегодового уровня загрязнения атмосферы г.Тюмени приведена в таблице 46.

Таблица 46

Динамика среднегодового уровня загрязнения атмосферы г.Тюмени (по «Обзор: экологическое состояние …», 1994)

Наиболее ощутимо воздействие агропромышленного комплекса на водные объекты. Особую проблему в этом отношении представляют животноводческие комплексы и их отходы. Необоснованное введение повышенных доз минеральных удобрений привело к загрязнению земель фосфорными и азотистыми соединениями. Эти факторы характерны лишь для пригородов г.Тюмени.

Со сточными водами в р.Тура в течение года сбрасывается 58.2 млн. тонн загрязняющих веществ, в т.ч.: взвешенные вещества - 2.4 млн. тонн, СПАВ - 2.0 млн. тонн, азот аммонийный - 0.7 млн. тонн, нефтепродукты - 0.08 млн. тонн, хром - 0.12 тыс. тонн, алюминий - 15.9 тыс. тонн, свинец - 2.6 тыс. тонн и никель - 1.5 тыс. тонн. Источниками загрязнения водоемов являются также атмосферные осадки, ливневые и талые воды.

В последние годы радиологическая обстановка на территории г.Тюмени признана благополучной и по действующим санитарным нормам не представляет опасности для человека (Израэль, 1996). Для города характерно отсутствие сплошного площадного радиоактивного загрязнения, естественный гамма-фон низкий и ровный, колеблется в интервале 2-7 мкР/ч, концентрация урана (радия) - (0.5-1.5)х10^-4 %, тория-232 - (2-5)х10^-4 %, калия-40 - (0.5-2) х10^-4 %, плотность загрязнения по цезию-137 составляет 0.008-0.1 Ки/кв.км.

Транспорт и ряд промышленных производств являются источниками повышенных уровней шума (звуки в диапазоне частот от 16 до 2000 Гц), которые являясь чрезвычайными раздражителями, вызывают беспокойство и стрессовое состояние у животных. Шум оказывает негативное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, угнетается рефлекторная деятельность, нарушаются функции сердечно-сосудистой системы. Шумовые явления имеют свойство аккумуляции: накапливаясь, они все больше угнетают нервную систему животных, вызывая нервные расстройства. А при постоянном и чрезмерном уровне шума многие животные просто покидают такие места. В этой зоне формируется пространство с низкой численностью (цит. по «Оценка...», 1998).

Определенное влияние на животных (в т.ч. и млекопитающих) оказывают электромагнитные поля, возникающие в зоне линий электропередач, трансформаторных подстанций и т.д. (Плеханов, Орлов, Карташев, 1988). Хроническое действие как переменного электрического, так и переменного магнитного поля в течение постнатального развития приводит к явно выраженным деструктивным изменениям в сперматогенезе животных, повышает количество онкологических заболеваний, влияет на пути метаболизма аминокислот (Нехорошев, Лаптева, 1995), в то время как кратковременное (10 дней) влияние поля в различные возрастные периоды вызывает комплекс адаптивных реакций организма (Карташев и др., 1995).

Одним из важнейших факторов, определяющих степень экологической опасности промузлов, является их пространственное положение. В целом, промышленные узлы и транспортная сеть в г.Тюмени располагается относительно равномерно по его территории. Этот фактор имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Негативный аспект заключается в том, что при любом румбе ветров какая-либо часть города всегда оказывается под шлейфом загрязнений. В то же время, экосистемы города не получают ни в одной части города одновременного суммарного воздействия от всех промышленных узлов, как это было бы при концентрации всех производственных мощностей на какой-либо одной территории.

Кроме того, необходимо признать и концентрацию в городах большого количества разводимых людьми животных, среди которых отмечаются и некоторые мелкие млекопитающие, случайным образом попадающие в городские биоценозы, но не играющие в них существенной роли. Безусловно, нельзя недоучитывать влияния на териофауну бродячих животных (собак и, особенно, кошек).

Таким образом, очевидно, что крупный или средний город с развитой промышленностью является мощным узлом и источником самых различных антропогенных влияний, по силе своего интегрального воздействия не уступающим действию нефтяного загрязнения в Среднем Приобье или загрязнения в зоне металлургического комбината на Урале или на Кольском полуострове.

В связи со всем изложенным становится просто необходимой разработка комплексного интегрального локального мониторинга урбанизированной территории. На основании представленной выше экологической обстановки в городе и особенностей распределения нагрузки по его территории была заложена и сеть пробных площадей (Рис. 34), характеризующая интегральное антропогенное воздействие на каждой из них как слабое или сильное (Табл. 47 ).

VI.6.5 Влияние урбанизации на сообщества млекопитающих

Отдельно, безусловно, должны быть исследованы популяции бездомных домашних животных в городской черте (кошек и собак), которые не только во многом определяют эпидемиологическую обстановку в городе по ряду инфекционных заболеваний (например, по бешенству), но и оказывают прямое и опосредованное влияние на сообщества мелких млекопитающих. Такие исследования в отношении бродячих собак г.Тюмени предприняты нами (Гашев, Маманкова, 2001), но в настоящей работе не рассматриваются. Укажем лишь, что общее количество бродячих собак в г.Тюмени оценивается нами в 4.5 тыс. особей («Тюмень …», 2002).

На территории г.Тюмени отмечено обитание 202 видов наземных позвоночных животных, из них 27 млекопитающих, принадлежащих к 5 отрядам (Табл. 48).

Хотя этот список, видимо, неполон, на собранном материале уже прослеживается целый ряд важных закономерностей. Из-за разнообразия растительных сообществ и ряда других факторов (в том числе антропогенного происхождения) мелкие млекопитающие распределяются по зонам города неравномерно. Наибольшее число видов обнаружено в лесопарках (10) на окраине города, а наименьшее (1) - в центральном городском саду. В отношении общего и относительного обилия мелких млекопитающих такой закономерности проследить не удалось: в центральных, удаленных от естественных биотопов местообитаниях 3 зоны на территории г.Тюмени численность млекопитающих была равна таковой в лесопарках на окраине города, но обуславливалась другими видами: антропофильными и синантропными, которые являлись здесь безусловными доминантами. Эти закономерности подтверждаются работами других авторов: по данным С.А.Суменковой (1998), видовой состав мелких млекопитающих по мере удаления от жилых и хозяйственных построек человека также становится разнообразнее при почти неизменной численности. Во 2, 3 и 4 зонах значительную долю отловленных животных составила полевая мышь: 45.8, 62.6 и 27.4 %, соответственно, ее можно отнести к основному виду городских территорий вне построек человека.

Именно характер доминирования в урбаноценозах тех или иных групп видов представляется нам необходимым и достаточно убедительным критерием для оценки степени урбанизированности конкретных местообитаний, районирования территории города по степени антропогенной нагрузки и нормирования последней.

По доминирующим видам и характеру доминирования городская территория четко делится на 4 зоны, которые совпадают с выделенными нами функциональными зонами г.Тюмени (Табл. 49). В многоэтажной застройке безусловными доминантами являются эвсинантропные виды (мышь домовая, крыса серая), доля которых от общего числа отловленных зверьков составляет 89 и 11% соответственно. В частной застройке удельный вес эвсинантропов снижается до 21%, тогда как резко возрастает процент синантропных видов (мышь полевая, полевка обыкновенная)- 71%. В промзонах, парках, скверах, на кладбищах (3 зона) отмечен высокий процент синантропных видов - 79%, в лесопарках доля их снижается, уступая место «диким» видам с антропофильной направленностью (рыжая и красная полевки, бурозубка обыкновенная и др.) -53.6 %.

Таблица 47.

Степень антропогенного воздействия на пробных площадях в разных районах г.Тюмени

Примечание: 0 баллов - отсутствие данного фактора;

1 балл - слабое воздействие фактора;

2 балла - среднее воздействие фактора;

3 балла - сильное воздействие фактора.

I - зона слабого антропогенного воздействия; II - зона сильного антропогенного воздействия.

Таблица 48.

Териофауна г.Тюмени

фауна млекопитающее зоогеографический

Индекс антропогенной адаптированности сообществ мелких млекопитающих всех зон, кроме лесопарковой равен 100 %, это вполне объяснимо с учетом длительного воздействия антропогенных факторов в этих зонах, что привело к приспособлению популяций животных к существованию в таких условиях. Однако, общая устойчивость сообществ мелких млекопитающих самая высокая именно в лесопарковой зоне, вдвое ниже - в зоне частной застройки, достаточно близкой к естественным биотопам, а самая низкая - в наиболее трансформированных стациях многоэтажной застройки.

Таблица 49.

Деление городской территории по степени урбанизированности

Результаты кластерного анализа по фаунистическому составу разных зон города позволяют констатировать, что наибольшее сходство имеют две селитебных зоны (1 и 2), что обусловлено заселением их видами эвсинантропами и синантропами (Рис. 35).

Дальше по Евклидовому расстоянию оказалась зона лесопарков (4 зона) и обособленно представлена 3 зона. Нами прослежена четкая корреляционная зависимость показателей видового разнообразия сообществ мелких млекопитающих 3 зоны от расстояния до естественных местообитаний и от степени техногенной нагрузки: корреляционное отношение между расстоянием от природных биотопов и видовым богатством составляет 0.760.17. Распределение числа видов по градиенту расстояния от природных биотопов описывается функцией вида: y = -0.09x + 2.65. Корреляционное отношение индекса выравненности Пиелу и расстояния от природных биотопов составило 0.780.17 и эта связь описывается степенной функцией вида: y = 0.752x^0.033. Корреляционное отношение индекса видового богатства и степени антропогенной нагрузки в баллах составляет 0.7180.186. Отмечена обратная зависимость этих показателей, а характеризующее ее уравнение имеет вид: y = -0.15x+2.70. Аналогичная картина отмечается и для показателя упругой устойчивости сообществ млекопитающих в градиенте антропогенной нагрузки: =0.590.22, y = -8.59x + 1.33. Но наиболее показательным опять оказывается характер доминирования: коэффициент корреляции индекса доминирования со степенью техногенной нагрузки равен 0.960.12.

В целом, наибольшие значения обобщенного показателя благополучия сообществ мелких млекопитающих характерны для зоны лесопарков, а наименьшие - для зоны многоэтажной застройки.

Своеобразной «интразональной» территорией в городе являются зоны отчуждения вдоль железных дорог (Тихонова и др., 1997) и берега рек (Тура, Тюменка, Бабарынка), вдоль которых происходят активные перемещения зверьков и осуществляется связь городских биотопов с пригородными.

Анализ результатов ЗМУ трех видов мелких млекопитающих в лесопарке (Зона отдыха Калининского района) свидетельствует о четкой тенденции к снижению численности животных (Табл. 50), которая может быть связана с наблюдаемым в этот период ростом степени рекреационной нагрузки на местообитания и особенно - увеличения количества выгуливаемых собак. При этом нужно о...