Строительство бобрами плотин воздействует не только на сукцессионный ход прибрежной растительности, оно также меняет физико-химические показатели воды и почвы, влияет на фауну беспозвоночных и рыб, изменяет структуры населения птиц и млекопитающих водно-болотного комплекса в районе прудов.
Самоочистительная способность малых рек значительно увеличивается -установлено десятикратное увеличение мощности самоочищения загрязненных водотоков с плотинами и прудами. Выедая водную растительность и выталкивая ил на берег, бобры значительно замедляют эвтрофирование водоема, а движениями своего крупного тела способствуют обогащению воды кислородом /4/
В значительных масштабах наблюдается изменение почв, связанное с увеличением их гидроморфности. Подъём уровня грунтовых вод в районах поселений определяет усиление процессов оглеения и торфонакопления. Так, например, в Ветлужско-Унженском полесье в поймах местах, где не отмечены поселения, преобладают слаборазвитые слоисто-дерновые, дерново-луговые и оподзоленные поемно-подзолистые почвы. На поймах, изменённых бобрами, наблюдается тенденция к образованию аллювиальных лугово-болотных, торфяно- и перегнойно-глеевых почв, слаборазвитых почв болотного ряда. За счет интенсивного илонакопления в понижениях микрорельефа будут формироваться иллювиальные, иловато-торфяно-глеевые и иловато-глеевые почвы. Поднятие уровня грунтовых вод трансформирует почвы и внепойменных комплексов долин, а местами - придолинных склонов междуречий. Здесь происходит грунтовое оглеение горизонтов. В целом почвы приобретают восстановительную реакцию, уменьшается их микробиологическая активность. Деятельность бобров изменяет почвы в сторону их деградации, переувлажнения; создаются условия для образования водно-болотных фитоценозов /16/.
Образование бобровых запруд приводит к изменениям фауны водных беспозвоночных. Исследования показали, что плотность и таксономическое разнообразие фауны беспозвоночных, характерных для стоячих (медленнотекущих) водоемов выше в бобровых прудах, чем в других незапруженньгх частях реки. По наблюдениям, проведенных на лесных реках центральной Швеции, в бобровых прудах насчитывалось 24 таксона беспозвоночных, в не запруженных частях реки - 18 таксонов. В целом плотность и биомасса организмов на запруженных участках водоёмов может быть в 2-5 раз выше, чем на незапруженных, и достигать 11000 - 73000 организмов на, от 1 до 11 г/м в зависимости от сезона. С появлением плотин начинается заиливание галечного дна, в зимний период температура воды сильно падает, но химизм воды изменяется незначительно. Все это влечет за собой общее повышение продуктивности придонной фауны /21/.
После ухода бобров и естественного разрушения плотины происходит резкое сокращение численности бентосных насекомых (до 90 %). Через 60 дней спада воды численность бентосных насекомых повысилась и составляла уже 62 % в порожистых и 8 % в запруженных местах от первоначальной численности. Подобная картина наблюдалась и с фауной рыб - их численность после резкого падения, стала повышаться, пока не стабилизировалась. Однако она была ниже численности в период существования бобровых прудов /22/.
После заселения местности бобрами образуются участки суши и воды вдоль береговой линии, имеющие многочисленные биологические и абиотические отличия, как от водоема, так и от суши. Такие участки (экотоны) становятся богатыми экосистемами, привлекающих консументов разных рангов. Интересные данные приводятся и в работах североамериканских исследователей. Например, в одном из водоемов шт. Коннектикута (США) в бобровых запрудах селятся форель, утки, цапли, древесные ласточки, дятлы, выдры, ондатры. Бобровые запруды становятся привлекательными, в частности, и для пернатых. В высокогорных районах штата Колорадо расселение и размножение уток ограничивается только бобровыми местами /23/. В Карелии в местах бобровых поселений, также увеличивается число гнездящихся уток, главным образом охотничьих видов - гоголя, чирка, кряквы. На 80% бобровых прудов, образовавшихся на малых реках и ручьях, где раньше утки не гнездились, были встречены выводки чирков и крякв - 60% и 40%, соответственно, от всех выводков.
Между бобрами и другими представителями животного мира на основе сходного ассортимента растений, употребляемых в пищу могут возникать конкурентные отношения. Лоси, например, поедают кору свежесваленных бобрами деревьев, уничтожая до 80% коры, и, в результате бобрам вновь приходится заготавливать корм, что ведет к преждевременному истощению кормовой базы. Ощутимый вред запасам кормов бобра в некоторых местах наносят благородные и пятнистые олени. Ущерб, наносимый ими кормовой базе бобров, особенно заметен в заповедниках, где концентрация этих животных нередко значительна. Взаимоотношения бобра и зайца-беляка складываются также на трофической основе. Заметный ущерб кормовым ресурсам бобров наносит также ондатра. Этот ущерб заметнее в тех местах, где плотность заселения угодий ондатрой достаточно велика, а запасы водной и полуводной растительности ограничены. В зимний период серьезными конкурентами бобров могут быть мелкие мышевидные грызуны, особенно в годы их массового размножения. Зимой они обгрызают кору со стволов деревьев, сваленных, но полностью не использованных бобрами осенью /2/.
По мнению Ю.В. Дьякова, хищные животные не могут быть фактором, определяющим численность бобров, в любой из популяций, поскольку в пределах своего ареала бобр - самое крупное животное с ярко выраженной полуводной специализацией. Имея несколько хорошо защищенных жилищ и убежищ, из которых он всегда может уйти в воду в случае нападения хищника, бобр подвергается опасности чрезвычайно редко. Кроме того, по мнению исследователя, реальная опасность для бобра является мизерной в результате резкого сокращения в последние десятилетия общего количества крупных хищных животных, особенно в пределах ареала бобра /24/.
В пределах Европейской части России круг врагов бобра невелик. Основным и наиболее серьёзным его врагом в Архангельской области является выдра. В зимнее время было зарегистрировано 117 случаев, когда выдра пользовалась бобровыми норами и лазами. В 16 случаях на следах выдры отмечены кровь и шерсть бобров (в возрасте 6 - 1 1 месяцев). При обследовании 165 ее экскрементов в 3-х были найдены шерсть бобра и в 5-ти - ондатры /25/. Отмечается также, что бобры и выдры, обитающие в одних и тех же стациях, не приносят друг другу вреда. Взрослые и молодые особи обоих видов относятся друг к другу безразлично. Более того, на р. Жортайка (Березинский заповедник) зарегистрирован случай обитания бобров и выдр в одной бобровой хатке в течение зимы 1947 г. Бобры жили в нижнем этаже и имели входное отверстие непосредственно в воду, а три выдры обитали в верхнем этаже хатки и имели входное отверстие сверху. Всю зиму выдры пользовались бобровыми продушинами, охотились за рыбой и поедали ее на льду у продушин /26/.
Гибель бобров от волков не раз отмечалась в литературе. В 1932 году на территории Воронежского заповедника в волчьем логове были обнаружены остатки двух бобров. По данным B.C. Пояркова из 145 случаев гибели бобров в заповеднике 15% приходится на гибель от хищников, из них 11% - на долю волков. Некоторые волки, обитающие на территории Воронежского заповедника, регулярно обходили бобровые поселения и устраивали "засады" около лазов и троп.
Определенный ущерб бобрам и их жилищам наносит бурый медведь. Из 90 собранных медвежьих экскрементов в 6 найдена шерсть бобра, и 18 бобровых хаток из 26 были разрушены медведем.
Из других хищных животных определенную опасность могут представлять лисица, росомаха, филин. Зафиксирован, также, случай гибели бобрёнка от укуса гадюки /7/.
Бобр становится добычей и рыси. На северо-западе России остатки бобра в пище этого хищника составила 4,1 % /12/.
Таким образом, круг явных и потенциальных врагов бобра довольно велик. Вместе с тем, хищники в настоящее время не могут считаться фактором, определяющим численность любой бобровой популяции.
Взаимоотношения бобров с другими представителями животного мира строятся не только на основе пищевой и территориальной конкуренции, но и на основе других форм симбиотических отношений (синойкия, мутуализм, эпиойкия). В бобровых жилищах и других их постройках часто поселяются многочисленные животные, которые не приносят бобрам существенного вреда или пользы. А иногда такое сожительство оказывается взаимовыгодным для обоих видов. Некоторые из них находят в бобровых жилищах благоприятные микроклиматические и кормовые условия. Это, как правило, мелкие членистоногие гнездовой подстилки - фитофаги и сапрофаги (клещи насекомые - обитатели мертвой древесины (личинки некоторых насекомых), а также довольно частые посетители нор - землеройки, жабы, ужи и некоторые другие. С бобром все эти виды связаны в основном простым "квартиранством" (синойкия).
Между бобром и выхухолью, как отмечается, существует взаимополезное сожительство (мутуализм). Выхухоль использует бобровые норы и истребляет некоторых брюхоногих моллюсков, являющихся промежуточными хозяевами опасных для бобров гельминтов. Полезными для бобра могут быть также и некоторые хищники и некрофаги из членистоногих, которые уничтожают паразитов или выполняют функцию ассенизатора (санитара). В бобровых норах встречается и так называемая "бобровая блоха" - жук живущий в шерсти бобра и питающийся клещиками. Такое сожительство подходит под категорию эпиойкия /3/.
Таким образом, бобр является мощным средообразующим видом- эдификатором. Он создаёт условия для жизни других лесных животных и определяет характер прибрежного биоценоза. Жизнедеятельность бобров является движущей силой сукцессионных преобразований и поддерживает биоразнообразие прибрежных сообществ.
Глава 3 Программа, методика работ и объем выполнения
.1 Программа исследования
Целью дипломной работы является изучение влияния жизнедеятельности бобров на экологические параметры местообитания. Для решения поставленной цели программы работ предусматривалось выполнение следующих задач:
) оценка численности популяции речного бобра в Вологодском районе
) изучение бобровых угодий и их следов жизнедеятельности
) оценка кормовой базы в месте поселения бобров
) анализ влияния бобров на почвообразовательные процессы
) оценка водных ресурсов в местах обитания бобра
.2 Методика работ
бобр древесный строительный лесохозяйственный
Выявление бобрового поселения и его осмотр проводился осенью путем маршрутного обследования всего ручья Безымянный (прил.1). Производилось визуальное наблюдение за деятельностью бобров, определение численности, типа строительного материала, качественного состава питания, масштабов средообразующей деятельности животного. Маршрут прокладывался в соответствии с картографическими материалами и разговорами с местными жителями, в том числе и с охотоведами Вологодского района. Для определения количественного состава бобровой семьи использованы принципы методики, разработанной А.В. Федюшиным (1935) /27/, Л.С. Лавровым (1952) /28/ и дополненной Ю.В. Дьяковым (1975) /29/. Согласно этого метода, подсчитывались погрызы на которых не замечено пятен плесени и сохранился цвет, свойственный древесине данной породы. Сгрызенная поросль диаметром менее 0,5 см в расчёт не принималась и не подсчитывалась. Остальные погрызы записываются в две графы: «полностью обгрызенные» и «частично обгрызенные»; подсчитывался общий объём сгрызенной древесины и, с помощью пересчетных таблиц, определялось количество зверей в поселении. Для более точного определения числа животных в поселении выяснялось, имеется ли молодняк текущего года рождения. Молодняк определялся по наличию свежих следов ремонта хатки летом, и по ширине резцов на погрызах веток. При обнаружении в поселении одной возрастной группы бобров, число животных в нём следует считать равным 1-2 бобрам, при двух возрастных группах - 3 - 5, и при трёх - 6-8 бобрам.
Для анализа процесса динамики численности речного бобра в Вологодском районе использованы материалы Управления по охране, контролю и регулированию использования охотничьих животных с 1997 по 2012 годы.
Для оценки влияния жизнедеятельности бобров на лесные насаждения закладывались две пробные площадки (100x50 м) по обеим сторонам ручья, в месте наиболее явной деятельности бобров, с примерно одинаковыми таксационными показателями древостоя. На каждой площади изучалось распределение основных лесообразующих пород деревьев по диаметру и распределение по ступеням толщины. При изучении грызущей деятельности бобров и восстановительной способности деревьев на пробной площадях производился полный пересчёт повреждённых деревьев, кустарников, пней прошлых лет, распределение их по годам погрызов (визуально), также учитывались деревья не затронутые бобрами. Подсчет деревьев проводился в течение 3-х лет с последующим переводом на всю площадь кормовой базы /30/.
Определялись границы затопленной территории, площадь кормовой базы и общая площадь поселения с помощью 50 м мерной ленты.
С целью выяснения особенностей изменений химических свойств почв, вызванных строительной деятельностью бобров в Вологодском районе, были выполнены следующие исследования, а именно были взяты почвенным буром (на глубину пахотного слоя -20 см) два почвенных образца: один -,непосредственно, в месте поселения (опыт), а второй, где присутствия бобровой деятельности нет (контроль). К каждому образцу прикладывалась этикетка, на которой были указаны место отбора, обозначение (опыт, контроль), глубина, фамилия отбиравшего образец /31/. Почва складывалась в полиэтиленовый пакет, весом 1,0 кг (каждый) и была сдана в Федеральное государственное учреждение государственный центр агрохимической службы «Вологодский» в Аккредитованную испытательную лабораторию, находящуюся по адресу: Вологодская область, с. Молочное, ул. Студенческая д. 11 для получения протокола испытаний по определению кислотности почв и содержания в них гумуса.
Определение содержания органического вещества определялось по И.В. Тюрину (ГОСТ 26213-91). Метод основан на окислении органического вещества раствором двухромовокислого калия в серной кислоте и последующем определении трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества, на фотоэлектроколориметре.
рH солевой вытяжки определяется по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85). Настоящий стандарт устанавливает метод приготовления солевой вытяжки из почв, для определения обменной кислотности, обменного (подвижного) алюминия, обменного кальция, обменного (подвижного) магния, обменных аммония и марганца, содержания нитратов, подвижной серы и определение ее рН при проведении почвенного, агрохимического, мелиоративного обследований угодий, контроля за состоянием почв и других изыскательских и исследовательских работ.
Определение рН водной вытяжки определяется по ГОСТу 26423-85. Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1:5 и определении удельной электрической проводимости водной вытяжки с помощью кондуктометра и рН с помощью рН-метра.
3.3 Объем выполнения
В процессе выполнения дипломной работы выполнен следующий объем полевых и камеральных работ:
Обследование ручья на выявление площади затопления
Выявление площади кормовой базы
Определение общей площади поселения бобров
Подсчет численности животных с участием охотоведов
Закладка двух пробных площадей площадью 0,5 га
Взятие почвенных образцов - один в месте поселения, а второй, где нет жизнедеятельности бобров
Отбор пробы воды - один выше по течению ручья Безымянный, а второй после хатки
Замер диаметра всех деревьев на пробной площади 0,5 га и распределение по ступеням толщины.