Экология сайгака ( saiga tatarica tatarica l., 1766) на территории северо-западного прикаспия в условиях депрессии численности (на примере экорегиона ч ерные земли)

На правах рукописи

Арылова Надежда Юрьевна

ЭКОЛОГИЯ САЙГАКА (SAIGA TATARICA TATARICA L., 1766) НА ТЕРРИТОРИИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ В УСЛОВИЯХ ДЕПРЕССИИ ЧИСЛЕННОСТИ (на примере экорегиона Черные земли)

03.00.16. - экология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Ростов-на-Дону - 2009

Работа выполнена в лаборатории сохранения биоразнообразия и использования биоресурсов Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Научный руководитель: кандидат географических наук, старший научный сотрудник

Неронов Валерий Михайлович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Миноранский Виктор Аркадьевич

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Переладова Ольга Борисовна

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Защита состоится 25 декабря 2009 г. в 17-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 в Южном федеральном университете по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105, ЮФУ, ауд. 304, e-mail: [email protected], факс: (863) 2638723.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148 и на сайте Южного федерального университета по адресу: www.sfedu.ru

Автореферат разослан 24 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук Денисова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Численность сайгака (Saiga tatarica tatarica L., 1766), ранее наиболее массового вида копытных на территории Северо-Западного Прикаспия (более 800 тыс. особей в конце 50-х годов прошлого века), значительно сократилась и по экспертным оценкам в последние годы составляет от 15 до 19 тыс. особей. Такое многократное падение численности одни авторы (Букреева, 2002; Сидоров, Букреева, 2007; Близнюк, 2009) связывают с многолетними циклическими колебаниями и нахождением данной популяции на стадии спада своих популяционных возможностей. А. А. Данилкин (2003, 2005, 2009) объясняет это бесконтрольным, хищническим характером ее использования и отсутствием надлежащей охраны. По результатам изучения питания сайгаков высказано предположение, что снижение численности может быть связано с нехваткой предпочитаемых ими кормов из-за изменений растительного покрова в основных местах обитания (Абатуров и др., 2005; Абатуров, 2007; Ларионов, 2008). Приведенные гипотезы требуют дополнительного изучения и обоснования.

В 1995 г. сайгак был занесен в Приложение II Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (СИТЕС). В 2002 г. сайгак был занесен в Красный список МСОП - Всемирного союза охраны природы, как вид, находящийся под угрозой исчезновения, а в 2004 г. СИТЕС и МСОП приняли специальные резолюции о неотложных мерах для сохранения этого вида в пределах ареала. На Международном совещании по охране сайгака (Элиста, 2002) был подготовлен проект Меморандума о взаимопонимании относительно сохранения, восстановления и устойчивого использования антилопы сайги (МоВ), к которому прилагается развернутый План действий. Согласно этим документам страны ареала сайгака должны обеспечить его эффективную охрану, расширять трансграничное и международное сотрудничество, способствовать обмену опытом и др. 24 июня 2009 г. Россия присоединилась к этому Меморандуму, который ранее был подписан Казахстаном, Узбекистаном и Туркменистаном, а также Монголией и международными организациями (IUCN, WWF, CIC, FFI). Соответственно, перед органами, отвечающими за охрану животного мира и устойчивое развитие сельского хозяйства и других отраслей экономики, встают новые задачи по восстановлению численности сайгака в Северо-Западном Прикаспии.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение особенностей экологии сайгака в Северо-Западном Прикаспии (на примере экорегиона Черные земли) в условиях депрессии его численности и разработка предложений по восстановлению популяции.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Обобщить данные об изменении ареала сайгака в разные исторические эпохи и выявить ведущие экологические факторы, которые действовали в прошлом и могут в настоящее время оказывать положительное или отрицательное воздействие на популяцию в Северо-Западном Прикаспии;
2. Изучить особенности репродукции сайгака в условиях депрессии численности;
3. Рассмотреть возможности применения «щадящих» методов для получения необходимых данных о состоянии популяции сайгака в условиях депрессии численности;
4. Оценить возможности разведения сайгака в условиях неволи и полувольного содержания для сохранения генофонда и восстановления численности;
5. Подготовить рекомендации для сохранения, восстановления и будущего устойчивого использования данной популяции сайгака, как ценного охотничьего вида.

Основные положения, выносимые на защиту.

• За время своего исторического существования огромный по протяженности ареал сайгака значительно сократился и под влиянием различных природных и антропогенных факторов подвергся серьезной фрагментации. В настоящее время в Северо-Западном Прикаспии его площадь составляет всего 1/10 часть по сравнению с размерами области обитания в 50-х гг. прошлого века.
• Нарушение половозрастной структуры в популяции сайгаков привело к значительному увеличению яловости самок. Отмеченное в 2003-2007 гг. увеличение доли взрослых самцов в популяции (до 12,5 %), позволяет надеяться на успешное восстановление численности сайгаков в Северо-Западном Прикаспии в недалеком будущем.
• В условиях депрессии численности наибольшее влияние на популяцию сайгака в регионе Черных земель оказывают два фактора - браконьерство и высокий уровень численности волка.
• Разведение сайгаков на фермах, наряду с повышением продуктивности животноводства, должно стать одной из приоритетных отраслей сельского хозяйства, например, в Республике Калмыкия.
• Создание дополнительных ООПТ и объединение их в единую экологическую сеть, наряду с улучшением других мер охраны, должно стать важнейшим условием эффективной территориальной формы охраны сайгаков.

Научная новизна работы. Впервые проведен анализ всех накопленных данных по экологии сайгака на территории Северо-Западного Прикаспия. Выявлены основные особенности репродукции сайгака в условиях депрессии численности. Дана оценка некоторых современных «щадящих» методов популяционных исследований и рассмотрены перспективы их применения в будущем для обеспечения устойчивого использования ресурсов сайгака. Изучен опыт разведения сайгака в условиях неволи и полувольного содержания и выявлены основные экологические и экономические факторы, от которых зависит успех при практическом использовании предлагаемых технологий.

Практическая значимость. На основе анализа мирового опыта по разведению сайгаков в условиях неволи и их полувольного содержания даны рекомендации по внедрению в практику предложенных технологий, как альтернативного пути сохранения генофонда сайгака и восстановления его численности в природе. Разработана и рекомендована для практического применения методика сбора, первичной обработки и хранения различных образцов для лабораторных исследований. На основе апробации нескольких щадящих методов предложены наиболее перспективные для проведения мониторинга и популяционных исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены и обсуждались на трех межлабораторных коллоквиумах ИПЭЭ РАН, а также на 10-ой Пущинской конференции молодых ученых «Биология – наука 21 века» (Пущино, 17-21 апреля 2006 г.); Конференции молодых ученых и сотрудников ИПЭЭ РАН (Москва, 5-6 октября 2006 г.); Научно-практической конференции «Проблемы сохранения биоразнообразия Северо-Западного Прикаспия» (Элиста, 19 - 21 октября 2006 г.); Международном совещании «Териофауна России и сопредельных территорий» (Москва, 31 января-2 февраля 2007 г.); V Европейском конгрессе по млекопитающим (Сиена, Италия, 21-26 сентября 2007 г.); Международной школе-семинаре молодых ученых «Природная и антропогенная динамика степных экосистем и подходы к охране природы в меняющихся условиях среды» (с. Дьяковка, Саратовская область, 4 - 7 мая 2008 г.); Международной конференции «Dryland, Deserts and Desertification» (The Jacob Blaustein Institutes for Desert Research. Sede Boqer Campus. Israel, 14-17 декабря 2008 г.); Научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития агропромышленного комплекса юга России» (Элиста, 15-16 ноября 2008 г.); XXIX Международном конгрессе биологов-охотоведов (Москва, 17-21 августа 2009 г.); Конференции «Современные проблемы зоо- и филогеографии млекопитающих» (Пенза, 15-20 мая 2009 г.); Молодежной экологической конференции «Зеленый регион 61» (Ростов-на-Дону, 21-23 апреля 2009 г.).

Кроме того, за выполнение проекта по применению экосистемного подхода для сохранения и восстановления сайгака в 2006 г. я была удостоена премии ЮНЕСКО MAБ для молодых ученых, а за доклад «Спасение сайгака в наших руках», представленный на XXIX Международном конгрессе биологов-охотоведов, - третьей премии среди молодых ученых.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 научных работ, объемом 4,12 п.л., из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Доля участия автора в публикациях составляет 83% (3,42 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на ___ страницах печатного текста. Состоит из введения, восьми глав, рекомендаций, выводов и списка литературы. Содержит 9 таблиц и 69 рисунков. Список использованной литературы включает 486 источников, 80 из которых – работы иностранных авторов.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю диссертации к.г.н. В.М.Неронову за поддержку и консультации при написании данной работы. Особую признательность выражаю сотрудникам лаборатории сохранения биоразнообразия и использования биоресурсов ИПЭЭ РАН к.б.н. А.А. Лущекиной и к.г.н. Т.Ю. Каримовой за ценные советы и рекомендации, помощь в сборе и обработке полевого материала, а также сотрудникам лаборатории исторической экологии ИПЭЭ РАН к.б.н. Н.К Киселевой, д.б.н. А.Б. Савинецкому, к.б.н. Б.Ф. Хасанову, руководителю кабинета молекулярно-генетических исследований ИПЭЭ РАН д.б.н. М.В.Холодовой; аспиранту Университета Висконсин-Медисон (США) М.Ю.Дубинину, заведующей отделом экологических исследований Института комплексных исследований аридных территорий к.г.н. С.С.Улановой за предоставленные данные, которые были использованы мною для комплексного анализа. Я искренне благодарна за всестороннюю поддержку моих исследований руководству и сотрудникам Центра диких животных Республики Калмыкия и ООПТ в Калмыкии и Астраханской области. Свою признательность выражаю также фондам Wildlife Conservation Network (Sidney Byers Scholarship), Darwin Initiative, INTAS за финансовую помощь при проведении мною исследований экологии сайгака на территории Северо-Западного Прикаспия.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении кратко описано современное состояние сайгака, приводится мнение разных исследователей о причинах, приведших к катастрофическому падению численности вида, а также основные цели и задачи данного диссертационного исследования.

Глава 1. Природные условия экорегиона Черные земли

В главе по литературным данным охарактеризованы природные условия экорегиона Черные земли, который занимает около 2,5 млн. га на северо-западе Прикаспия. Эта территория представляет собой низменную равнину с засушливым климатом, где на бурых супесчаных почвах произрастают сообщества дерновинных злаков (различные виды рр. Agropyron, Stipa и др) и ксерофильных пустынных полукустарничков (рр. Artemisia, Kochia, Camphorosma и др.). Фауна региона представлена полупустынными видами, к которым и относится сайгак.

Глава 2. История формирования ареала сайгака

в разные эпохи

В пяти разделах данной главы описывается история формирования ареала сайгака в разные эпохи и основные различия между популяциями в пределах его современного ареала. Время и место возникновения рода Saiga пока еще не установлено, но палеонтологические находки указывают на то, что в плейстоцене (2 млн. - 9 тыс. лет назад) сайгак имел достаточно обширный ареал - от Англии на западе и до Аляски на востоке, от Новосибирских островов на севере и до хребта Каратау на юге Казахстана (Барышников и др., 1998).

На рубеже позднего плейстоцена и раннего голоцена огромный по протяженности ареал сайгака перестает существовать из-за значительного сокращения площади тундро-степных ландшафтов, благоприятных для обитания сайгака. В голоцене в результате массовых охот на сайгака и радикального изменения среды его обитания происходит дальнейшее сокращение размеров единого ареала сайгака, а в исторический период - его разделение на три части: европейскую (Восточная Европа) и среднеазиатскую (Казахстан, Узбекистан и Туркменистан), где обитает номинативный подвид S.t.tatarica, и центральноазиатскую (Монголия и Китай) - S.t.mongolica.

В конце ХХ в. прямое преследование животных и развитие сельского хозяйства привели к дальнейшему сокращению и фрагментации ареала сайгака (рис. 1), что создало реальную угрозу потери отдельных его группировок на таких изолированных территориях.

Рис. 1. Современное распространение сайгака (по: Lushchekina, Struchkov, 2001 с изменениями). 1 – ареал S. t. tatarica, 2 – ареал S. t. mongolica,

3 – места встреч S. t. tatarica

Глава 3. Район исследований, материалы и методы

Исследования проводились в 2003-2008 гг. в регионе Черные земли как в естественных условиях обитания вида, включая территории Государственного природного биосферного заповедника (ГПБЗ) «Черные земли» и пограничного с ним Заказника «Степной» (Астраханская область), так и в условиях вольерного содержания животных – в сайгачьем питомнике «Яшкульский» Центра диких животных Республики Калмыкия (рис. 2). Было проведено более 400 часов наблюдений, учтено более 30000 сайгаков разного пола и возраста. Распределение и половозрастная структура встречаемых стад и отдельных животных определяли визуально с помощью оптических приборов на автомобильных маршрутах, общей протяженностью более 3000 км. Учет новорожденных сайгачат, определение их веса, половозрастной структуры и смертности проводили на пеших трансектах (50 м шириной и 10 км длиной) по методике, разработанной в ходе участия в международном проекте Фонда Darwin Initiative. Для анализа были использованы данные по численности волка, браконьерству, численности домашнего скота, пожарам на территории Черных земель, а также сведения о среднемесячных температурах и количестве осадков (с конца 50-х годов по 2008 г. включительно), о ежедневных изменениях метеопоказателей в апреле-мае и ноябре-декабре (за 1996-2008 гг.) с четырех метеостанций, расположенных вблизи зоны обитания сайгака.

Рис. 2. Район проведения полевых исследований автора (2003-2008 гг.).

1- территория ГПБЗ «Черные земли», 2-территория Заказника «Степной», 3-точки встреч сайгаков (собственные данные), 4- питомник «Яшкульский»

Статистическая обработка анализируемых данных (t-критерий Стьюдента и Mann-Whitney тест) проводилась в программе Statistica 8.0. Представленный картографический материал был подготовлен с помощью программы MapInfo 8.5.

Для изучения питания сайгаков в природе «щадящими» методами нами был проведен фитолитный анализ помета, собранного в мае 2008 г. в ходе наблюдений за животными на ключевом участке Черных земель (4558 с.ш., 4630 в.д.). Было собрано более 100 свежих образцов экскрементов сайгаков, параллельно заложено 8 стандартных геоботанических площадок (10 х 10 м) и собран гербарий произрастающих здесь растений (28 видов). Составлена эталонная коллекция форм фитолитов, продуцируемых 9 видами злаков (Stipa capillata, S. lessingiana, S. sareptana, Роа bulbosa, Eragrostis minor, Agropyron desertorum, Anisantha tectorum, Bromus japonicus, Eremopyrum triticeum) и проанализированы фитолитные комплексы, выделенные из 12 образцов экскрементов. Выделение фитолитов из экскрементов сайгака проводили методом мокрого озоления в серной кислоте по методике Дж. Гейса (Geis, 1973) с некоторыми модификациями.

Для проведения неинвазивного мониторинга репродуктивного статуса самок сайгака методом гормонального анализа в питомнике «Яшкульский» в 2004-2006 гг. проведен сбор дубликатных образцов экскрементов и крови от 11 здоровых взрослых самок, которые находились в индивидуальных вольерах. У беременных и контрольных самок материал отбирался один раз в неделю до беременности (октябрь-ноябрь) и на протяжении первой половины беременности (декабрь-февраль); один раз в две недели - на протяжении второй половины беременности (март-апрель). Всего было собрано и проанализировано 274 образца плазмы крови и 400 образцов экскрементов сайгака. Концентрацию основных стероидных гормонов в плазме крови и в экскрементах определяли спектрофотометрически методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) (Розен, 1994), для чего использовались готовые наборы реактивов (DRG, США). Тестирование образцов экскрементов на «старение» проведено на 4-х животных (2 самки, 2 самца), у которых в марте при сухой погоде и температуре воздуха +5°С - +7С были взяты свежие образцы экскрементов. Образцы от каждого животного гомогенизировали и разделив на несколько частей, замораживали через разные промежутки времени, а затем измеряли концентрацию эстрадиола.

Глава 4. Анализ особенностей изменений репродукции сайгака при разных уровнях численности

Для выяснения причин катастрофического сокращения численности сайгака в Северо-Западном Прикаспии на основе литературных данных и собственных наблюдений (2003-2008 гг.) проанализированы многолетние изменения репродуктивных показателей сайгака, состояние его местообитаний и влияние различных природных и антропогенных факторов.

4.1. Сроки и места массового гона сайгаков. За последние полвека количество мест гона сайгаков значительно сократилось, и они сместились с севера на юг Черных земель, что обычно связывают с возросшим фактором беспокойства и изъятием части пригодных для сайгака местообитаний под сельскохозяйственные угодья (Жирнов, 1985; Близнюк, 1995; Букреева, 2002). Это также может быть связано с увеличением количества декабрьских осадков на севере и уменьшением их на юге региона (Арылова, 2008). Несмотря на то, что в последнее десятилетие количество осадков, выпавших в декабре на территории Черных земель, примерно одинаковое, места гона сосредоточены на юге экорегиона (в основном, в ГПБЗ «Черные земли» и Заказнике «Степной»), что связано, скорее всего, с отсутствием беспокойства и наличием пригодных для сайгака местообитаний. Массовый гон сайгака при разных уровнях численности происходит примерно в одно и то же время (вторая декада декабря), однако продолжительность гона к настоящему времени увеличилась до 8,5 дней по сравнению с 5,5 днями в 50-х гг. ХХ в., что можно объяснить, в первую очередь, сокращением числа половозрелых самцов в популяции (Арылова и др., 2009).

4.2. Сроки и места массового отела сайгаков. В ходе полевых исследований установлено, что, начиная с 2003 г., отел сайгаков происходит в одном скоплении, которое в этот период располагается на территории ГПБЗ «Черные земли» и пограничного с ним Заказника «Степной». Рождение молодняка обычно происходит при среднесуточной температуре около +15,9°С (по данным метеостанции Утта). Дата начала массового отела находится в прямой зависимости от сроков гона (коэффициент корреляции r=0.83, p<0,001) и в меньшей степени сопряжена с погодными условиями в этот период.

4.3. Плодовитость самок сайгака. К середине 90-х гг. ХХ в. общая плодовитость самок и показатели их участия в размножении значительно сократились, что привело к увеличению яловости взрослых и молодых самок: так, в 2001 г. этот показатель достиг 76,1% и 97,2%, соответственно (Букреева, 2002; Букреева, Кравчук, 2004). Сокращение доли беременных самок связано с крайне низкой численностью самцов в популяции во время гона (например, в 2000 г. доля самцов во время гона составляла всего 0,9%, а в 2002 г. - около 0,6%) (Букреева, Сидоров, 2007). В 2006-2007 гг. по нашим данным доля половозрелых самцов в популяции увеличилась до 12,5%, но доля беременных самок продолжает оставаться низкой. Проведенный нами анализ показал, что низкая плодовитость сайгаков в 2001 и 2003 гг. могла быть связана с засушливыми условиями в течение всего 2000 и в летние месяцы 2002 гг., что привело к ухудшению кормовой базы.

4.4. Количественные и качественные показатели новорожденных сайгачат. За последние 10 лет выход молодняка (в возрасте до 4 мес.) на одну самку в популяции снизился почти вдвое по сравнению с 50-ми гг. (0,7 и 1,2, соответственно) (рис. 3), а смертность молодняка в первые дни жизни в 1999-2008 гг. составила в среднем 11,1%, что вполне сопоставимо с показателями конца 50-х гг. – 9,5%.

Средний вес новорожденных сайгачат в последние годы (1998-2008 гг.) составлял 3,49±0,22 кг, что достоверно больше, чем отмечалось в более ранний период (1957 - 1997 гг. – 3,19±0,28 кг) (Mann-Whitney U=35.5, P=0.01). Вес новорожденных самцов с 1998 по 2008 гг. (3,6±0,2 кг) достоверно больше (Mann-Whitney U=6, P=0.03), чем до 1997 г. включительно (3,26±0,3 кг). Различия в весе самок за эти периоды статистически незначимы (3,39±0,17 кг и 3,11±0,26 кг, соответственно) (Mann-Whitney U=7.5, P=0.053) (рис. 4).

Так как ход эмбрионального развития будущего приплода определяется условиями питания беременных самок сайгака (Абатуров и др., 1982; Близнюк, Букреева, 2000), то результаты анализа весовых показателей новорожденных косвенно свидетельствуют о том, что в зоне обитания сайгаков их обеспеченность

Рис. 3. Выход молодняка на одну самку в популяции и смертность молодняка в первые дни жизни (1957-1997 гг. - по: Банников и др., 1961; Жирнов и др., 1998; Букреева, 2002; 2003-2008 гг. – собственные данные)

Рис. 4. Вес новорожденных сайгачат и процент самок с двойными эмбрионами (1958-2008 гг.) (по: Арылова, 2008)

кормами с середины прошлого века не претерпела существенных изменений. Доля самок с двойными эмбрионами (без учета яловых) в конце 50-х гг. и в 1993-2003 гг. была примерно одинаковой - 39,1±9,3 % (см. рис. 4). Отмеченная нами стабильность массы новорожденных сайгачат, скорее всего, не связана с увеличением процента одиночек, которые заведомо имеют бльший вес, чем детеныши из двойни.

Анализ соотношения полов новорожденных сайгаков показал, что самцов, начиная с 1998 г. и по настоящее время, рождается больше (в среднем 52,7%), чем в период с 1957 г. до 1997 г. (в среднем 49,4%). Эти различия статистически достоверны (t 27 =-2,4, n1=18, n2=11, P=0,024).

Ранее предполагалось, что некоторое преобладание самцов среди новорожденных характерно для периодов высокой численности, а уменьшение их доли происходит при депрессии (Банников и др., 1961; Жирнов, 1982). Результаты наших исследований (1999-2008 гг.) показали, что среди новорожденных сайгаков преобладали самцы, однако, численность популяции все еще остается на низком уровне.

4.5. Половозрастная структура. Анализ данных, представленных в ряде публикаций (Банников и др., 1961; Жирнов и др., 1998; Букреева, 2002) и наших собственных наблюдений (Арылова, 2008), показал, что после 70-х годов и до настоящего времени в структуре популяции сайгака нарастал серьезный дисбаланс в соотношении полов взрослых животных (рис. 5). Если до 90-х гг. ХХ в. доля взрослых самцов в популяции составляла 18-19%, то во второй половине 90-х гг. - в среднем до 10%, хотя доля рождающихся самцов существенно не менялась. Из-за избирательного изъятия к началу гона доля взрослых самцов значительно уменьшается (в среднем до 4%). В последние годы в стадах сайгаков преобладают самки и сеголетки, хотя доля взрослых самцов в популяции начала постепенно увеличиваться – до 12,5 % (2006-2008 гг.).

Рис. 5. Динамика половозрастной структуры популяции сайгака на территории региона Черные земли (август 1949-2007 гг.) (по: Арылова, 2008)

Проведенный анализ показал, что в период депрессии численности сайгака в пределах исследуемого региона при катастрофическом снижении доли взрослых самцов произошло увеличение яловости и сокращение общей плодовитости самок. Дополнительное увеличение числа яловых самок в отдельные годы может быть связано с засушливыми условиями в вегетационный период. Однако самки, участвующие в размножении, даже в этих условиях сохраняют высокую плодовитость, которая отмечалась и в годы высокой численности. Тем не менее, выход молодняка на одну самку в популяции сократился в два раза по сравнению с более благоприятными периодами, но это не связано с повышенным отходом молодняка в первые дни жизни. Масса новорожденных сайгачат практически не отличается от показателей конца 50-х гг. ХХ в.

Глава 5. Анализ факторов, влияющих на современное состояние популяции сайгака на территории

Черных земель

В главе рассмотрены абиотические и биотические факторы, влияющие на современное состояние популяции сайгака.

5.1. Абиотические факторы. Климат. Анализ метеоданных (метеостанция Утта) показал, что с середины ХХ в. в Яшкульском районе происходит незначительное повышение температуры и увеличение ежегодного количества осадков. Засушливыми в последнее десятилетие были 2000, 2002 и 2007 гг., однако в 1970, 1972, 1984, 1986, 1994 гг. осадков выпало гораздо меньше, но численность сайгаков в эти годы не претерпевала значительных колебаний. В более южных районах Черных земель (метеостанция Комсомольский) климатические условия в годы как высокой, так и низкой численности сайгаков остаются неизменными. Следовательно, можно сделать вывод, что климатические условия не оказывают значительного влияния на численность сайгаков в исследуемом регионе.

Изменение растительного покрова. К настоящему времени в местах основного обитания сайгаков произошли существенные изменения растительного покрова, вызванные в основном хозяйственной деятельностью (Шилова и др., 2001; Виноградова, Золотокрылин, 2007). Существует мнение, что это привело к снижению численности сайгака на территории Черных земель (Абатуров и др., 2007, 2008; Ларионов, 2008). В настоящее время сайгаки ведут практически оседлый образ жизни, в основном, на территории ГПБЗ «Черные Земли» и Заказника «Степной» (см. рис. 2), где преобладают разнотравно-ковыльные и житняково-ковыльные ассоциации, которые доминировали на этой территории в середине ХХ в., когда численность сайгака была высокой. Увеличение продуктивности и ежегодных запасов надземной фитомассы в злаковниках послужило в последние годы причиной распространения на Черных землях обширных пожаров (Маштыков, Бадмаев, 2005; Шилова и др., 2007), которые представляют собой серьезную опасность для этих животных (уничтожение кормовой базы и прямая гибель). С другой стороны, пожары оказывают положительное влияние на кормовые условия - уничтожение огнем сухой ветоши ковылей способствует их лучшему отрастанию и вегетации молодых растений.

5.2. Биотические факторы. В последние годы (2003-2008 гг.) в зоне обитания сайгаков держится до 325 волков (по экспертным оценкам специалистов ФГУ Центрохотконтроль РФ) и около 15 тыс. сайгаков (усредненная экспертная оценка специалистов). При таком соотношении (на 1 волка приходится 3545 сайгаков) изъятие волками части поголовья ощутимо для популяции и существенно влияет на общую численность сайгака.

За последние 15 лет сообщений о массовых эпизоотиях среди сайгаков на данной территории не приводится ни в публикациях, ни в отчетах Ветеринарной лаборатории Республики Калмыкия.

5.3. Антропогенные факторы. Хозяйственная деятельность. Освоение земель в Северо-Западном Прикаспии привело к резкому сокращению территорий, пригодных для обитания сайгаков. В 70-80-х гг. на Черных землях было построено несколько обводнительно-оросительных систем. Кроме этого, бессистемный выпас в сочетании с усиленной распашкой пастбищ привели к их интенсивной деградации и развитию широкомасштабного процесса опустынивания (Бананова, 1993; Зонн, 1995). Интенсификация сельского хозяйства и промышленности сопровождалось строительством новых и расширением старых населенных пунктов, что привело к значительному притоку временного и постоянного населения и, как следствие, - к увеличению фактора беспокойства сайгаков.

Браконьерство. Широкое распространение нелегальная охота на сайгака получила с 90-х гг. ХХ в. Крайне низкий уровень жизни населения в сельских районах и отсутствие реальных источников заработка вынуждают людей заниматься браконьерством, так как на «черном» рынке рога и мясо сайгака пользуются высоким спросом. В связи со сложившейся ситуацией в 1998-2009 гг. было издано несколько законодательных актов Президента Республики Калмыкия о запрете промысловой и спортивной охоты на сайгака. Несмотря на это, анализ материалов Управления ФС по ветеринарному и фитосанитарному надзору по Республике Калмыкия показывает, что вплоть до настоящего времени количество выявленных нарушений по сайгаку не уменьшается. Особенно напряженная обстановка складывается в районах обитания сайгака (поселки Утта, Хулхута, Чилгир, Молодежный, Татал). По оценкам Федеральной пограничной службы в последние годы экономический ущерб в результате браконьерства на сайгаков составляет от 2,5 до 4 млрд. долларов в год (Смирнов, 2007). Учитывая крайне низкую численность сайгака, добыча даже 5-6 сайгаков в день наносит значительный ущерб популяции и может привести к полному исчезновению этого вида на территории России.

Таким образом, проведенное нами исследование показывает, что при депрессии численности наибольшее влияние на популяцию сайгака в регионе Черных земель оказывают два фактора - браконьерство и высокий уровень численности волка.

Глава 6. Разработка и применение «щадящих» методов популяционных исследований

В последнее время при изучении редких и/или исчезающих видов животных все чаще применяются неинвазивные («щадящие») методы, не требующие вмешательства исследователей в жизнь животных: видеонаблюдения и автоматическая фотосъемка, тепловизорные съемки, учеты по следам, определение генетического разнообразия организмов по остаткам шерсти, волос, перьев и т.д. Нами были опробованы несколько таких методов популяционных исследований.

6.1. Мониторинг репродуктивного статуса сайгака. Для мониторинга репродуктивного статуса самок сайгака вполне возможно применение неинвазивных методов, основанных на анализе стероидных гормонов в экскрементах (Арылова и др., 2006а, б, в). Такой метод, как альтернатива контактному методу определения беременности самок сайгака, имеет несомненные преимущества: обследование животных возможно не только без стрессирующих процедур (отлов, передержка, взятие пробы), но и без самого животного - путем сбора и последующего анализа оставленных им экскрементов.

Анализ динамики содержания эстрадиола в плазме крови и экскрементах самок сайгака показал некоторую взаимосвязь между ними. Иммунореактивность к эстрадиолу в экскрементах беременных самок возрастала в 10 раз и более на стадии 4-5-ой недели беременности и в 50 раз, начиная с 8-9-ой недели беременности (рис. 6).

Учитывая то, что предлагаемый метод будет использоваться для обработки образцов, взятых из природы, следуя рекомендациям (Touma, Palme, 2005; Моstl еt аl., 2005 и др.), мы исследовали степень деградации эстрадиола в экскрементах в зависимости от температуры окружающей среды. Исследование показало (n=4), что эстрадиол при температуре воздуха +5 - +7°С достаточно стабилен в течение одного часа после дефекации, что гарантирует надежность результатов при проведении последующих анализов (Arylova et al., 2007).

Рис. 6. Иммунореактивность к эстрадиолу, измеренная в плазме крови и экскрементах беременных самок сайгака (Арылова и др., 2006)

Для организации мониторинга репродуктивного статуса на популяционном уровне нами была разработана методика сбора образцов в полевых условиях (Методика…, 2007). Данная методика исключает повторный забор экскрементов от одного и того же животного, а также гарантирует качественный сбор, этикетирование, хранение и доставку образцов в лабораторию для последующего анализа. Таким образом, проведенная апробация неинвазивного метода мониторинга репродуктивного статуса самок сайгака показывает, что с его помощью можно определить беременность самок, начиная уже с 4-ой недели беременности (Арылова и др., 2006, 2007; Arylova, 2007).

6.2. Фитолитный анализ для изучения питания сайгака. В настоящее время ввиду низкой численности сайгака предпочтительнее использовать неинвазивные методы изучения питания – ботанический и фитолитный анализ экскрементов (Абатуров, Петрищев, 1998; Киселева, 2006). В последние годы появилось несколько работ по исследованию питания сайгака при помощи кутикулярно-капрологического анализа (Ларионов, 2008; Ларионов и др., 2008). Фитолитный анализ для исследований подобного рода пока не применялся.

Проведенный нами анализ показал, что изученные злаки характеризуются достаточно высоким окремнением, особенно листья и стебли, и продуцируют различные группы форм фитолитов, являющиеся диагностичными на родовом уровне (Каримова и др., 2009). Сопоставление фитолитных комплексов помета и злаков выявило определенные особенности кормового рациона животных (рис. 7). В частности, в весенний период в потреблении злаков сайгаками отсутствует кормовая избирательность, о чем свидетельствует неоднородный состав фитолитных комплексов помета. Присутствие в фитолитных спектрах всех образцов помета пластинчатых форм кремневых тел свидетельствует о постоянном поедании животными житняка (Agropyrоn desertorum). Выпадение из фитолитных спектров помета форм Stipa-type, гантелевидных и трапециевидных и конусовидных позволяет утверждать, что ковыли (р. Stipa), полевичка (Eragrostis minor), мятлик (Poa bulbosa) и осоки (Carex sp.) поедались животными в период наблюдений эпизодически. Отсутствие в фитолитных спектрах помета дендровидных форм фитолитов, продуцируемых прицветковыми чешуями злаков, показывает, что в мае животные не поедали колосящиеся побеги.