Материал: Литвенкова И.А. Экология городской среды Урбоэкология

Постройки.

Строения – представляют собой совершенно особые и отчасти новые для живого экологические ниши. Для заселения животными внутренних помещений определяющими факторами являются: наличие специфического источника питании, температурный режим и относительная влажность воздуха.

Непостоянно отапливаемые жилые дома характеризуются, прежде всего, частой, относительно сильной изменчивостью температуры в помещении, расположением отапливаемых и неотапливаемых помещений.

Чердаки. По своей пространственной структуре чердаки пригодны для гнездования (сизый голубь), отдыха, сна, зимовки (летучие мыши). В свою очередь гнезда птиц и подстилка из экскрементов летучих мышей заселяются многими видами членистоногих. Главной причиной встречаемости доминирующих таксонов являются трофические связи:

- кровь и детрит гнезда: блохи;

- плесень и детрит: ногохвостки, сеноеды;

- останки животных: кожееды, моли;

- экскременты: двукрылые.

Этажи. Фауна этажей зависит в первую очередь от наличия пищи, от структуры и расположения комнат. Так, нижние и верхние этажи как правило отличаются повышенной влажностью воздуха, южные комнаты теплее северных.

Экологически фауна этажей подразделяется на следующие группы: вредители запасов, вредители материалов, паразиты человека, паразиты домашних животных, обитатели домашней пыли, обитатели плесени, фауна цветочных горшков и комнатных растений, синантропные двукрылые, пауки, случайно проникающие виды (главным образом через окна, заносимые с почвой на обуви) виды и «фауна холодильников».

Подвалы. Присутствие специфических видов животных в подвалах зависит прежде все от абиотических факторов (темнота, высокая относительная влажность воздуха, устойчивая низкая температура), наличия пищи (хранящиеся продукты питания, дерево и плесневые грибы), структуры пространства и сравнительно слабых нарушений. Собственно, «подвальными» считаются лишь некоторые виды, остальные заносятся людьми с материалом, используют подвалы для зимовки.

Постоянно отапливаемые здания. В экологическом отношении характеризуются, прежде всего, довольно высокой с незначительными колебаниями на протяжении всего года температурой, пониженной в большинстве случаев относительно влажностью воздуха. Переоборудование непостоянно отапливаемых зданий в постоянно отапливаемые влечет за собой глубокие изменения в составе фауны. Например, развитие точильщика Anobium punctatum приостанавливается при включении центрального отопления. Постоянно отапливаемые здания с более сухим и теплым микроклиматом благоприятны для поселения жуков-кожеедов, платяной моли, рыжего таракана.

Внешние стены домов. Заметно отличается фауна озелененных стен домов от голых стен. В первом случае, среди растительности (виноград, плющ) отмечаются гнездования некоторых видов птиц (снегиря, серой мухоловки), колонии домового воробья. На неозелененных стенах зданий обитают эпилитные виды - обитатели скал, использующие стены зданий как потенциальное убежище. Высокая их численность связана с большим возрастом городов и расширением их территорий. В заполненных раствором швах старых домов поселяются перепончатокрылые. Например, пчела-коллетес, являющаяся вредителем зданий.

Крыши. Фауна крыш зависит от их формы (плоская, наклонная), наличия или отсутствия растительного покрова. Особенно богата фауна плоских, покрытых мхом крыш (жуки, клопы, гусеницы бабочек, пауки; иногда гнездится хохлатый жаворонок). Собственный ценоз формируется в желобах крыш, в котором изучены, прежде всего, тихоходки и коловратки. Многочисленны гнезда ос, птиц под выступающими частями крыш.

Балконы вследствие наличия на них различных видов растений и определенных пространственных структур могут быть местами концентрации некоторых видов животных. Здесь гнездятся некоторые птицы: домовой воробей, зеленушка, деревенская ласточка, черный дрозд. Балконные растения служат кормом для перепончатокрылых, селящихся в стенах домов. Под цветочными горшками часто встречается уховертка, а в цветочных ящиках зимуют божьи коровки, хлебный трипс. В косяках, перилах гнездится большеголовая оса.

Складские и некоторые производственные помещения. Данные типы помещений различаются как по важнейшим абиотическим факторам, так и по наличию пищи, а соответственно и по населяющей их фауне, которая отчасти сходна с фауной жилых домов.

Хранилища муки и зерна. Этот тип строений обладает специфичной фауной, включающей высокую долю космополитов и постоянно обогащающейся заносными видами. Некоторые виды насекомых из родов Sitophilus, Trogoderma, Ephestia, и Sitotroga, а также ряд их паразитов в природе больше не встречаются.

Пекарни. Типичными животными пекарен считаются рыжий и черный тараканы, домовой сверчок, мельничная огневка, комплекс амбарных клещей, различные чернотелки и некоторые щетинохвостки. Например, щетинохвостка термобия домашняя (Thermobia domestica) обитает почти исключительно в пекарнях.

Застроенные территории.

С точки зрения антропогенной нагрузки можно условно разделить на: городские центры, районы старой застройки, районы новостроек. В первых двух случаях наблюдаются схожие условия: повышенная и относительно устойчивая температура, очень быстрый сток дождевой води и связанная с этим низкая относительная влажность воздуха. Степень застроенности территории очень велика (свыше 80%), свободная почва как правило сильно эвтрофицированна и засолена. Растительность развита незначительно, преобладают ухоженные газоны, цветочные клумбы, кустарниковые насаждения. Деревья встречаются обычно отдельными экземплярами, дикорастущие виды почти полностью отсутствуют. Районы новостроек характеризуются окраинным положением по отношению к ранее застроенным городским кварталам и более сильным влияние городских окрестностей. Районы новостроек рассматривают как сукцессии городской фауны. В различных городах здесь сходны сначала свободные экологические ниши, которые быстро заселяются определенными видами. Общие закономерности изменения фауны в городских новостройках (на примере птиц):

- доминируют виды, гнездящиеся на зданиях; они составляют в большинстве случаев свыше 90% общего числа гнездящихся пар;

- по мере развития растительности возрастает количество птиц, размножающихся в природе на кустарниках и деревьях;

- общее число видов, их число на 10 га, число гнездящихся пар и плотность заселения увеличиваются с возрастом района;

- численность некоторых видов (например, хохлатого жаворонка) наоборот, уменьшается, поскольку по мере застройки исчезают оптимальные для них местообитания.

Дороги.

Асфальтированные дороги обладают барьерным эффектом по отношению к распространению животных. Четырехрядная дорога – такой же эффективный барьер против распространения мелких млекопитающих, как и водная полоса вдвое большей ширины. Барьерный эффект дороги обусловлен прежде всего следующими причинами:

- изменение важнейших микроклиматических факторов на расстоянии до 30м с каждой стороны проезжей части;

структура дороги может действовать как механическая преграда;

- шум, пыль, ночное освещение, выхлопные газы, засоленность почвы обуславливают неблагоприятную экологическую обстановку;

- непостоянство растительности вследствие обработки гербицидами и механических воздействий;

- гибель при пересечении дороги, сдувание потоками воздуха более мелких видов.

Обочины дорог. Транспортные выбросы и другие антропогенные факторы оказываю значительное воздействие на фауну обочин, в следствие чего, возникают новые ассоциации – антропогенные зональные зооценозы, характеризующиеся своеобразной структурой сообщества.

Мощеные тротуары, места стоянок транспорта и улицы бывают предпочтительными местообитаниями для различных жалящих перепончатокрылых, особенно для некоторых видов, обитающих в песке. На некоторые виды благоприятно влияет высокая температура, которая под уличными покрытиями значительно выше, чем в открытом грунте. По сравнению с окружающей местностью здесь наблюдается ускорение развития и более раннее появление насекомых, а иногда частичное образование в течение года второго поколения.

Железнодорожные сооружения. Создающиеся специфические условия характеризуются следующими особенностями: антропогенные наслоения камня, гравия, песка с незначительной долей естественной почвы; сильное поверхностное нагревание насыпей; применение солей; локальные загрязнения горючего и смазочного масла; преобладание солеустойчивых однолетников и теплолюбивых многолетников.

Кладбища. Отличаются эмоционально-обусловленным отсутствием нарушений, что приводит к появлению некоторых видов и прежде всего позвоночных, высоко видовое разнообразие членистоногих. Биотопы кладбищ отличаются значительными площадями открытого грунта, естественными почвами, но с перемешанными горизонтами, разнообразен растительный покров (наличие хвойных, интродуцентов, кустарников).

Особенности городской среды, откладывающие отпечаток на формирование фауны:

1. Рост урбанизации (нарушение естественного ландшафта, интенсивное потребление природных ресурсов, загрязнение окружающей среды отходами, застройка пустырей, расширение города за счет поглощения ближайших населенных пунктов, рекреационная нагрузка и т.п.) негативно влияет на животных.

2. На обитание животных в городе значительный отпечаток накладывает островной характер пригодных для их существования биотопов: озелененные пространства, луговины, пустоши, кладбища, поймы рек и ручьев перемежаются заасфальтированными улицами и площадями, транспортными путями и т.п.

3. Еще одна особенность городской среды – наличие множества переходных зон между отдельными биотопами.

4. Особенности формирования городского климата. С одной стороны на жизнедеятельность и распространенность животных, в городах создаются благоприятные условия для обитания определенных типов фауны: температура воздуха в городе на 1-2 °С выше; обилие пищи и значительное количество укрытий для потомства). Но вместе с тем относительная влажность воздуха ниже на 20%; идет загрязнение почвы и воды, имеет место запыленность и загрязненность воздуха, шум, большое количество бродячих кошек и собак. В результате в городе выживают эврибионтные полифаги, обладающие высокой плодовитостью и пластичным поведением.

5. Различный «возраст» отдельных кварталов или застроек, также сказывается на распространенности некоторых видов.

На рисунке 6 схематически показано пути формирования флоры и фауны городов.

Рис. 6. Пути формирования флоры и фауны городов

2. Поведенческие адаптации животных к жизни в городской среде.

В условиях интенсивной урбанизации, в городской среде происходит адаптация животных к новым условиям жизни. Исследования различных сторон экологии выявили изменения в:

- поведении (переход на нетипичные виды корма, изменение суточного ритма активности, площади индивидуальных участков);

- популяционных характеристиках (интенсивность размножения, численность, размеры тела, причем далеко не всегда эти показатели ниже, чем в естественных условиях).

- трофических связях животных.

Рассмотрим один пример. Черный дрозд – лесной вид, начавший осваивать городские парки и сады в первой четверти XIX в., к настоящему времени обладает рядом черт экологии, отличающих его от лесной формы. Городские популяции этого вида демонстрируют высокую плотность гнездования. Урбанизированные дрозды проявляют тенденцию к оседлости, отличаются более растянутыми сроками гнездования, широким диапазоном суточной активности (поют даже в темноте). Городские дрозды строят гнезда на большей высоте, в том числе на зданиях. У них менее развита реакция на хищника, но выше внутривидовая агрессивность.

Следует отметить, что под экологической адаптацией понимается широкий круг вопросов, связанный не только с приспособленностью к различным условиям окружающей среды, т.е. самим процессом приспосабливания, но и с его результатом.

Рассмотрим возникновение различных поведенческих адаптаций в условиях урбаценоза:

• нарушаются сезонные миграции: перелетные птицы становятся оседлыми (сороки, скворцы), а с потерей перелетности возникает экологическая изоляция городской популяции от негородской;

• для локальных миграций характерно дневное перемещение птиц на кормежку к периферии города, ночное – на ночлег к центру;

• в поведении появились новые особенности: животные находят решение методом проб и ошибок в несколько попыток;

• изменяется дистанция вспугивания животных: в деревне ворона подпускает к себе человека на 50-100 м, белка на 40-100м, а в городе на 1-5м, 0-10м соответственно;

• животные кормятся на мусорках и свалках, где научились размачивать хлеб в лужах, открывать бутылки с молоком и т.д.

• для некоторых видов характерно переход на нетипичные виды корма (например, у кабанов – смена прежнего рациона питания – орехов и желудей, на новый – отходы овощей).

Таким образом, освоение и длительное существование в урбанизированной среде возможно двумя альтернативными путями:

1. Урбанистическая специализация – постепенная выработка специфических приспособлений к современной урбанизации: данный путь затруднен из-за кратковременности стабильных состояний города.

2. Универсализация – за счет имеющихся неспецифических адаптаций (предадаптивности) - для многих видов закрыт.

3. Феномен и формы синантропии.

Синантропия и урбанизация (последнее слово употребляется здесь только в своем частном значении как экологическое понятие) - это биологические феномены, вызванные, прежде всего возникновением городов и тесно связанны с их строительством и развитием. С появлением поселений уничтожаются природные биоценозы и создаются новые, со свободными и совершенно своеобразными экологическими нишами, которые осваиваются жи­вотными различного происхождения (обитателями скал, обрывов, нор и пещер, древесины, семян и плодов, некрофагами, копрофагами и паразитами). Для некоторых синантропных видов, например Sitophilus granarius, природных попу­ляций вообще неизвестно. Вероятно, синантропия возникла 6 - 10 тыс. лет назад, однако в отдельных случаях она может иметь и более древнее происхождение.

Для характеристики синантропии сущест­венны два критерия:

1. спонтанное присутствие организмов в поселениях человека без или против его воли;

2. тесное сосуществование с человеком или зависимость от его деятельности.