ИЗВЕСТИЯ РАИ. СЕРИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, 2008, № 3, с. 350-359
= ЭКОЛОГИЯ =
УДК 599.(924.86)
УТИЛИЗАЦИЯ ФИТОМАССЫ И ОТЛОЖЕНИЕ ЭКСКРЕМЕНТОВ КОПЫТНЫМИ МЛЕКОПИТАЮЩИМИ НА СТЕПНЫХ ПАСТБИЩАХ
ВОСТОЧНОЙ МОНГОЛИИ
© 2008 г. Б. Д. Абатуров*, И. А. Дмитриев*, Л. Жаргалсайхан**, К. 3. Омаров***
*Институт проблем экологии и эволюции им. АН. Северцова РАН, 119071 Москва, Ленинский просп., 33 **Институт ботаники Монгольской Академии Наук, 210351 Монголия, Улаанбаатар, Жуковын гудамж, 53 ***Прикаспийский институт биологических ресурсов РАН, 367025 Махачкала, ул. Гаджиева, 45
E-mail: abaturov@sevin.ru Поступила в редакцию 19.09.2007 г.
Проведена оценка количества изымаемой фитомассы комплексом домашних (лошади, коровы, овцы и козы) и диких (дзерен Procapra gutturosa Pall.) млекопитающих на равнинных и горных пастбищах Восточной Монголии путем учета откладываемых животными экскрементов. Показано, что при плотности поголовья животных до 30 голов/км2 суммарное годичное отложение экскрементов достигает 140 кг/га (сухая масса). Наибольшее количество экскрементов приходится на долю лошадей (до 90 кг/га). Дзе-рены на отдельных пастбищах откладывают до 20-40 кг/га в год. Деструкция экскрементов протекает крайне медленно. Средние годичные потери массы экскрементов составляют всего 9-12%, что свидетельствует о постепенном накоплении неразложившегося материала в почве. Изъятие фитомассы, рассчитанное из массы экскрементов с учетом переваримости растительного корма и их годичных потерь, для всего комплекса копытных варьирует на разных пастбищных территориях в пределах 240-400 кг/га в год (25-60% надземной фитомассы). Наибольшее количество фитомассы утилизируют лошади (до 200 кг/га или до 13%). Утилизация дзеренами достигает 86 кг/га в год. В летний вегетационный период общее изъятие невелико и не превышает 11-16% надземной фитомассы. Сделан вывод, что на исследованных степных пастбищах поголовье всех копытных не наносит ущерба продуктивности растительности.
Понимание особенностей функционирования степных экосистем, состояния и продуктивности растительного покрова в условиях пастбищного использования дикими и домашними млекопитающими требует знания интенсивности трофического воздействия животных на растительность, прежде всего количества изымаемой ими фитомассы. Без определения этой величины невозможно оценить истинную продуктивность пастбищной растительности, кормовую емкость пастбищ и потенциальную (допустимую) численность животных. Вместе с тем количественная оценка трофического изъятия фитомассы весьма проблематична из-за отсутствия надежных методов его определения.
Один из методов оценки утилизированной животными фитомассы заключается в ее определении по количеству выделенных животными экскрементов (непереваренных остатков). Этот метод впервые был успешно использован для учета потребления лосями корма в Лапландском заповеднике (Семенов-Тян-Шанский, 1948). Позднее с помощью этого метода были сделаны попытки учета потребленной фитомассы популяцией лосей в таежных лесах, сайгаками и лошадьми в степном Казахстане и в Калмыкии (Кузнецов, 1975, 1976; Абатуров, 1984; Кшпейоу, 2002).
Весьма важно, что этот же метод при учете экскрементов, отложенных одним животным за сутки, дает возможность определить суточный рацион (потребление корма) отдельного животного (Семенов-Тян-Шанский, 1948; Казьмин, Смирнов, 1992; АЬаШгоу в1 а1., 1995; Абатуров и др., 2003).
Ниже изложены результаты работы по стационарному многолетнему учету откладываемых животными экскрементов на степных пастбищах Восточной Монголии для оценки пастбищной утилизации фитомассы комплексом диких и домашних копытных. Цель этих работ - оценить интенсивность трофического влияния пастбищных млекопитающих на кормовые запасы растительности в различных типах местообитаний и в различные сезоны, провести сравнительную оценку изъятия фитомассы разными видами млекопитающих, установить естественные механизмы, ограничивающие использование растительности пастбищными животными.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Район исследований и природные условия. Исследования проведены в 2002-2006 гг. на базе Ту-менцогтского степного стационара Совместной Российско-Монгольской комплексной биологи-
ческой экспедиции, расположенного в зоне типичных степей Восточной Монголии (Сухбаатар аймаг, Тумэнцогт сомон). Территория характеризуется пастбищным хозяйственным использованием, часть ее имеет природоохранный статус с исключением пастьбы домашних животных.
Исследования проводили на 4 стационарных участках (урочищах), расположенных на территории с радиусом около 100 км. Участки отражали природное и хозяйственное разнообразие данного региона и отличались следующими особенностями.
1. Урочище Талын-Шанд - межгорная степная долина с абсолютными высотами 920-970 м над уровнем моря (47°41' с.ш., 112°24' в.д.). Хозяйственная деятельность (пастбищное скотоводство) - средней интенсивности; в результате близости (около 15 км) к населенному пункту (административный центр сомона Туменцогт) урочище отличается наибольшей антропогенной активностью, не связанной с пастбищной деятельностью. Поголовье скота в разные годы колебалось в пределах 23-25 голов/км2.
2. Урочище Тосон-Хулстай - холмистая степная равнина (48°03' с.ш., 112°33' в.д.) с абсолютными высотами 995-1070 м над у. м. Находится в западной части территории государственного природного заказника (национального резервата) Тосон-Хулстай. Согласно статусу особо охраняемой природной территории (ООПТ) хозяйственная деятельность отсутствует, за исключением редких случаев нелегальной пастьбы скота.
3. Урочище Заан-Ширээ - горная степь в районе вулканической вершины Заан-Ширээ с абсолютными высотами 1240-1300 м над у. м. (47° 12' с.ш., 111°41' в.д.). Хозяйственная (пастбищная) деятельность наиболее интенсивная в основном за счет высокой скученности хозяйств вокруг родника и единственного сохранившегося в этом районе колодца. В данном урочище выделены два самостоятельных ключевых участка: Заан-Ширээ-1 - пастбища с круглогодичным использованием на территории с заметно расчлененным рельефом; Заан-Ширээ-2 -сенокосы и зимние пастбища на выположенных участках. Поголовье скота - 33 головы/км2.
4. Урочище Баян-Хурээ - холмисто-увалистая степь близ долины р. Керулен со средними высотами около 1100 м над у. м. (47°27' с.ш., 111°24' в.д.). В силу отсутствия постоянных водопоев хозяйственная деятельность практически не ведется, за исключением редких случаев пастьбы полувольных табунов лошадей.
На исследованной территории из домашних копытных постоянно представлены: овцы, коровы, лошади и верблюды, из диких копытных -дзерен монгольский (Procapra gutturosa Pall.). Плотность поголовья домашнего скота рассчитывали на основании официальных статистиче-
ских материалов по численности животных и площади пастбищ на территории административных районов (сомонов), в пределах которых располагались стационарные ключевые участки. Кроме того, в отдельных случаях (урочище Заан-Ширээ) плотность поголовья была определена по данным фактической численности животных и реальной площади используемых пастбищ. Численность дзеренов определяли на учетных автомобильных маршрутах, при этом подсчет животных проводили в полосе шириной 2 км (по 1 км с каждой стороны маршрута) с последующим определением охваченной маршрутом учетной площади и числа животных на единицу площади.
Учет экскрементов (фекалий), отложенных каждым видом домашнего скота и дзеренами за единицу времени (месяц, год) на единицу площади, проводили в каждом урочище на стационарных учетных площадях, предварительно (в сентябре 2002 г.) полностью очищенных от старых фекалий. Размер площадей колебался от 100 до 2500 м2. Опытным путем было установлено, что оптимальный размер учетной площади, обеспечивающий попадание в каждую учетную площадь фекалий всех учитываемых видов животных, в наших условиях равен 625 м2 (25 х 25 м). Для учета откладываемых животными экскрементов за период работ было заложено и затем ежегодно обрабатывалось 20 учетных площадей общим размером 9650 м2.
Учет проводился в теплое время года один раз в месяц (июнь, июль и август). Это позволяло учитывать экскременты, отложенные в различные периоды годичного цикла: осенне-зимне-весен-ний (сентябрь-июнь), т.е. десятимесячный отрезок календарного года, условно обозначаемый как период зимней пастьбы животных, и помесячно летом в период активной вегетации растений (июль и август), обозначаемый нами как период летней пастьбы, а также в целом за весь годичный цикл. Годичный цикл охватывал интервал от июня предыдущего года (начало активной вегетации) по июнь последующего.
Собранные на пробных площадях экскременты взвешивали в воздушно-сухом состоянии. Образцы собранных экскрементов высушивали при 80-90°С до постоянного веса, что позволяло переводить воздушно-сухую массу экскрементов в абсолютно-сухую. В дальнейшем для перевода с воздушно-сухой массы в абсолютно-сухую использовали коэффициент 7.2, отражающий содержание влаги в воздушно-сухих экскрементах.
Оценка потерь массы отложенных фекалий. Производили оценку потерь массы фекалий, вызванных совместным влиянием биотических и абиотических факторов и отдельно влиянием ко-профагов. Для учета суммарных потерь за годичный цикл в конце вегетационного периода (конец
августа-начало сентября) на огороженной от животных территории были заложены пробы свежих фекалий разных видов животных: дзеренов, лошадей, коров. Каждая проба была пересчитана на абсолютно-сухую массу путем сушки образцов проб при 80-90°С. В сентябре 2002 г. и 2003 г. таким образом было заложено 13 проб фекалий дзеренов, 7 проб фекалий лошадей и 6 проб фекалий коров. Повторные взвешивания проводили ежегодно в начале июня для оценки потерь за зимне-весенний период и ровно через год (в августе-сентябре) для определения суммарных потерь за годичный цикл. Все расчеты вели на абсолютно-сухую массу.
Потери в теплое время под влиянием копро-фагов определяли путем повторных взвешиваний свежеотложенных животными фекалий в разные периоды летнего времени. Для этого отбирали серию свежеотложенных лошад
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.