XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Популяции амфибий в экосистемах заповедного участка «Сарыкумские барханы»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Гаджиева З.Д. 1

---

1МБОУ "СОШ№48"

Магомедова Н.М. 1

---

1МБОУ "СОШ№48"

Работа в формате PDF

566.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Основная задача особо охраняемых природных территорий – это сохранение биологического разнообразия флоры и фауны в природных комплексах экосистем субъектов Российской Федерации.

Актуальность исследования. Научно-обоснованные исследования фауны в разных направлениях, их инвентаризация и сравнительный анализ полученных данных за последние годы необходимы для получения достоверных сведений генетического фонда растительного и животного мира, в условиях заповедных территорий нашей республики. Результативные данные по инвентаризации видового состава амфибий, в условиях заповедных территорий необходимы для решения дальнейших экологических задач природоохранного значения.

Научная новизна. Дана оценка современным наземным биотопам заповедной территории и проведен сравнительный анализ между популяциями амфибий, обитающих в разных по экологическому состоянию водоемах.

Цель исследования– изучить экологические особенности видового состава амфибий заповедного участка «Сарыкумские барханы».

Методы исследования – теоретический (анализ специальной научной литературы), эмпирический (наблюдение) и статистический.

Предмет исследования – земноводные заповедника «Дагестанский».

Задачи исследования:- сформировать представление о реликтовой дюне – Сарыкумские барханы; оценить современное состояние местообитаний популяций амфибий, и провести сравнительный морфо-биологический анализ между видами; выявить факторы, влияющие на колебания численности амфибий в условиях заповедного участка.

Глава1. Физико-географическая характеристика заповедного участка «Сарыкумские барханы»

Участок «Сарыкумские барханы» расположен в Кумторкалинском районе, в 18км к северо-западу от Махачкалы, у основания северных склонов хребта Нарат-Тюбе, на левом берегу реки Шура-озень. Южные его склоны обращены к Кумторкалинскому хребту, являющемуся продолжением Нарат-Тюбинского хребта. Северные и восточные склоны переходят в низменность. У подножия южного склона бархана протянулась врезанная долина р.Шура-озень. Песчаный бархан Сарыкум имеет около 10 км длины и около 3км ширины. Климатические условия бархана и его окрестностей очень своеобразны, климат умеренно-теплый, континентальный, сухой, с преобладанием испарения над поступлением влаги в виде атмосферных осадковЛандшафт песков является осколком пустынь Азии и является своеобразным местообитанием, в котором найдутся растения родом из Средней Азии и Ирана. Уникален и своеобразен животный мир песчаного бархана Сарыкум, так как характерными условиями жизни животных песчаной пустыни являются: разреженность растительного покрова участками, лишенными растительности; большая подвижность грунта и резкие суточные и годовые колебания температур воздуха. На территории заповедного участка зарегистрировано 230 видов наземных позвоночных, из них пресмыкающихся – 21 вид, птиц – 173 вида и млекопитающих – 32 вида. Редкими и исчезающими, занесенными в Красную Книгу России и Дагестана являются 46 видов.

Глава 2. Материал и методика исследования. Видовой состав амфибий.

2.1. Результаты исследований. Видовой состав амфибий.

Сбор материала для работы производился на территории заповедного участка государственного природного заповедника «Сарыкумские барханы» в июне-сентябре 2020 года. Систематический обзор и анализ собранного материала проводился с помощью атласов и определителей Кузнецова. Использованы материалы научного отдела природного заповедника «Дагестанский». Производилась фото- и видеосъемка.

На территории заповедной территории нами обнаружено множество нерестовых небольших водоемов и прудов для размножения и развития земноводных. Мы проводили наблюдения за амфибиями, обитающих в четырех водоемах, находящихся в различных экологических биотопах и отличающихся друг от друга своим объемом, глубиной и гидрохимическим режимом. Наблюдение за поведением амфибий в естественных условиях требует осмотрительности и внимательности. Осторожно, подходя к водоему можно наблюдать за лежащими на поверхности воды лягушками. Вспугнув их, можно пронаблюдать, как они ныряют, как приспособлены к водному образу жизни – плаванию при помощи парных конечностей. При планировании экскурсий, мы заранее определили время, место и маршрут. Во время экскурсий отлавливают амфибий при помощи сачка, помещают их в стеклянный сосуд и определяют их видовую принадлежность. Морфологические признаки каждого вида заносятся в соответствующие таблицы, отражающие сравнительные признаки представителей отряда бесхвостых.

В результате наших исследований, на территории заповедника обнаружено два вида амфибий – озерная лягушка и зеленая жаба семейства Жабовые. Обыкновенной чесночницы, обитающей на территории заповедника, занесенной в красную книгу Дагестана, нами в районе наших исследований обнаружено не было. А также мы не обнаружили обыкновенную квакшу семейства Лягушковые.

Класс Земноводные или Амфибии. Отряд Бесхвостые. Семейство Лягушки

Амфибии – немногочисленная группа наиболее примитивных наземных позвоночных. Подавляющее большинство земноводных обитает, в зависимости от стадий жизненного цикла, то в воде, то на суше. Наиболее характерным признаком земноводных является наличие голой, слизистой кожи. Имеются конечности наземного типа. Органами дыхания служат легкие и кожа. Оплодотворение наружное. Яйцо развивается в водной среде и развитие происходит с превращением. Бесхвостые в отличие от хвостатых при передвижении в воде и на суше используют главным образом задние конечности, которые значительно длиннее передних и снабжены плавательной перепонкой. У представителей семейства Лягушковые, тело с широким, коротким, уплощенным телом, кожа гладкая. На верхних челюстях имеются зубы, задний конец языка имеет глубокую вырезку, и по бокам тела проходят спинно-боковые складки.

Озерная лягушка – один из крупных представителей семейства. Длина тела составляет 11см, окраска зеленоватая с темно-зелеными пятнами, брюхо беловатое. Вдоль тела тянется темная полоса. После поимки, определив видовую принадлежность, отпускаем вид в водоем, так как находясь на особо-охраняемой территории, фиксировать собранный материал не имеем право. В искусственном водоеме обитают озерные лягушки бурой окраски, а в реке Шура-озень тело этого же вида имеет светло-зеленый цвет. Икринки лягушки плавают большими комками у поверхности воды или могут лежать на дне водоема, икра у них черноватая, диаметром до 5мм. Охотятся лягушки круглые сутки в летнее время, питаются в основном беспозвоночными животными и мальками рыб. Уничтожая большое количество вредных насекомых, приносят пользу сельскому хозяйству.

Класс Земноводные или Амфибии. Отряд Бесхвостые. Семейство Жабовые

Зеленая жаба – представитель семейства Жабовые, в отличие от лягушек, имеет массивное широкое тело, покрытое мелкими многочисленными бугорками, и короткие конечности. Зрачок в виде горизонтальной щели, язык на конце округлый. Обитает, как и все земноводные в местах, имеющих повышенную влажность, способна совершать незначительные миграции от водоемов. Они встречаются в водоемах вдоль реки, в большом пруду, в небольших временных водоемах, а также среди кустарниковой и древесной растительности. Активность возрастает в сумерки и в ночное время суток. В большом количестве нами были найдены особи жабы, недалеко от искусственно-созданного водоема на территории, прилегающей к детской площадке кордона. Спинная сторона у них была покрыта крупными бородавками и имела грязно-бурую окраску с неясными темными пятнами. По бокам головы заметны большие бугры продолговатой формы. Период размножения у них проходит в водной среде, когда они откладывают икринки, расположенные правильными рядами на тонких шнурах. В остальное время они предпочитают сырые тенистые места, днем можно их обнаружить под камнями или под кучей листьев. Питается зеленая жаба насекомыми и уничтожая вредных беспозвоночных, является таким образом полезным животным.

2.2. Сравнительный анализ популяций амфибий и их местообитаний.

В данной местности обнаружено множество небольших водоемов, пригодных для размножения амфибий, но вели наблюдения мы за амфибиями в 4-х прудах (один из которых является искусственно-нерестовым водоемом, пригодным для размножения и развития земноводных, рыб и птиц). Учеты кладок мы проводили два раза в течение сезона размножения, после прохождения массового икрометания и по завершении размножения. Были использованы информационные данные сотрудников заповедника и студентов зоологических кружков, что важно при проведении стационарных исследований в данном направлении. Учеты кладок изучаемых видов в обследованных биотопах позволит оценить абсолютную численность амфибий, принимавших участие в размножении в этом году. Местообитания популяций отличаются друг от друга не только объемом, но и качеством воды. Для отлова амфибий здесь использовали водяной сачок; после поимки и определения видовой принадлежности, особи и их личинки отпускались в водоемы (сбор, хранение, изготовление влажных препаратов для каждого вида, обитающих на территории заповедника запрещены). Личинки амфибий в отличие от взрослых особей существа нежные и хрупкие. Лопасть хвостового плавника головастиков тонкая и части тела легко повреждаются при отлове сачком. Чтобы понизить вероятность повреждения личинок, их следует меньше держать во время разборки улова. Распространенным методом учета является визуальное обследование исследованных территорий (по берегам рек и прудов). Вдоль реки обнаружены многочисленные водоемы и при визуальном осмотре и при помощи сачка обнаружены популяции озерной лягушки и зеленой жабы. В июне активность амфибий высокая, связанная с брачным периодом и этому способствуют громкие издающие звуки самцов. Метаморфоз начинается почти одновременно во всех прудах (в конце июня – начале июля) и длится около 60 суток. Увеличение численности особей в сентябре и наличие множества головастиков в прудах связано с высоким температурным режимом в этом месяце. У железной дороги, в 250м от родника, у основания залитых бетоном лестницы, образовался небольшой пруд, со стоячей водой, где нами были обнаружены популяции зеленой жабы и озерной лягушки, отличающияся по морфобиологическим признакам от популяций в большом искусственно-созданном пруду. Размерами и своей активностью, они уступают более крупным особям, живущих в крупном пруду с повышенной мутностью воды. Небольшой водоем, созданный природой, используется не только амфибиями, но и сухопутными черепахами и множеством воробьиных птиц в качестве водопоя.

2.3. Учеты кладок и определение яиц в кладке амфибий.

Главной задачей количественных исследований является оценка плотности и численности популяций. Для этого используют метод повторного лова или метод изымаемых выборок, т.е. учеты кладок. Учеты кладок проводят два раза в течение сезона размножения, после прохождения массового икрометания и по завершении размножения. Кроме визуального исследования для обнаружения видов в наземных биотопах, мы для получения дополнительных данных, использовали и другие источники информации (отчетные данные заповедника, наблюдения научных сотрудников, данные опросы инспекторов). У амфибий единовременное икрометание. У жаб, в отличие от лягушек, подсчет отдельных кладок, представляющих собой длинные тяжи, многократно изогнутые и прикрепленные к подводным предметам, бывает затруднен, особенно при высокой численности и плотности отдельных кладок. В таких случаях задача учета кладок совмещается с задачей оценки средней для данной популяции плодовитости. Часто берут выборку отдельных кладок, численность выборки не должна быть менее 10. Число яиц определяют подсчетом. Можно оценить число яиц в данной кладке по выборке (фрагменту), составляющей около 10% объема или массы кладки. Затем кладки без воды помещают в мерную посуду и таким образом в несколько приемов определяют объем всех найденных кладок в данном участке водоема. Эти средние значения объема или массы кладки плодовитости определяют общее число кладок в исследованном водоеме и общее число яиц амфибий в них. Получить отдельные кладки можно также от пар размножающихся особей, собранных в водоемах и помещенных в отдельные емкости с водой. Нами были обнаружены кладки яиц в водоемах озерной лягушки и зеленой жабы. В июне на дне неглубокого водоема на подводных камнях обнаружена кладка жабы из мелких яиц, подсчет которого довольно затруднен. В конце месяца начинается метаморфоз. В сентябре, обнаружены взрослые, прошедшие метаморфоз особи и головастики (это связано с довольно теплым климатом в сентябре в этом году). Головастики данного пруда по размерам уступают обнаруженным головастикам озерной лягушки и жабы, обитающих в районе исследований реки Шура-озень. Причиной колебаний размеров, может послужить более низкая плотность в водоеме и состояние воды. В отличие от лягушек, головастики серой жабы предпочитают сравнительно крупные, непересыхающие и заливаемые из русла рек водоемы, а также небольшие заливы. Именно этой особенностью вида объясняется его способность к расселению и к образованию новых локальных популяций вблизи «освоенных» водоемов.

Глава3. Причины колебаний численности амфибий и значение их в биоценозах заповедной территории.

Процесс снижения численности популяций амфибий, вымирание или увеличение отдельных популяций вызывает интерес у специалистов, которые считают, что главными причинами этих изменений являются во-первых – преобразование местообитаний, в частности нерестовых водоемов, во-вторых антропогенное влияние на зоны, прилегающих к заповеднику территорий, в третьих – неблагоприятные абиотические факторы (повышение интенсивности солнечного излучения, обилие или недостаток влаги в виде осадок). Снижение численности и гибель амфибий становится одним из компонентов проблемы общего снижения биологического разнообразия. Поэтому возрастет роль природных территорий, имеющих охранный статус, поскольку, в дальнейшем, именно там дольше всего будут оставаться пригодные для амфибий местообитания. Вместе с тем, неблагоприятные факторы общего характера, т.е. изменение климата действует и на охраняемые территории. Осушение или уничтожение используемых для размножения водоемов прямо влияет на численность и степень популяций и повышает вероятность их локальной гибели. Не меньшую угрозу представляет собой сильное преобразование наземных местообитаний, в результате урбанизации, даже в случае охраны нерестовых водоемов. Засушливые годы также могут снизить численность видов, населяющих ограниченные территории и сильное снижение количества беспозвоночных, служащих кормом данным видам, является определяющим фактором, влияющих на численность. К биотическим факторам относятся наличие хищников, эффективно выедающих личинок и взрослых амфибий (некоторые виды рыб, некоторые хищные виды змеи, ряд птиц), способные использовать в пищу большое количество, еще не завершивших метаморфоз особей.

Выводы

Заповедный участок «Сарыкумские барханы» является живописным уголком природы и обладает благоприятными условиями для развития популяций амфибий. Чем больше и разнообразнее водоемы заповедника, тем выше устойчивость популяций амфибий, так как непригодность одних прудов компенсируется переходом части половозрелых особей на размножение в другие водоемы.

В районе исследования обнаружены два вида амфибий: озерная лягушка и зеленая жаба. Они относятся к отряду Бесхвостых земноводных, семействам Лягушковые и Жабовые. Самым крупным видом является озерная лягушка, обитающая практически во всех наземных биотопах. Питаются амфибии насекомыми. Метаморфоз длится 60 дней.

Современное состояние различных местообитаний амфибий отличается объемом, качеством воды, наличием пищи, и зависит от климатических факторов среды (интенсивности солнечного излучения, выпадения осадков и др.). Качественные показатели учета популяций амфибий указывают на благоприятный режим реки Шура-озень и небольших водоемов вблизи нее, где происходит размножение и развитие всех рассматриваемых видов популяций. Самым многочисленным видом является – зеленая жаба.

При сравнительном анализе роста, наблюдения показали, что озерная лягушка, обитающая в искусственном пруду в конце июля достигает больших размеров, чем озерная лягушка небольшого временного пруда у железной дороги. Этому способствуют плотность населения популяции, значительный объем пруда и обилие пищи.

На колебания численности влияют экологические и климатические факторы, преобразование местообитаний и антропогенная нагрузка, увеличивающаяся из года в год. Значение амфибий велико. Являются промежуточными звеньями в пищевых цепях питания, уничтожают огромное количество вредных насекомых, и служат кормом для некоторых видов рептилий и птиц. Являются удобным и практичным материалом при проведении экспериментальных и лабораторных работ.

Список литературы

Абдурахманов Г.М. Красная книга Дагестана, М.,2009 , 550с.

Алиев Ш.К., Пашаев В.Ш., Алибекова З.Г. Изучение позвоночных животных Дагестана в ходе полевой практики, М.2010, 150с.

Труды государственного природного заповедника «Дагестанский», Выпуск 4, М.2014, С.172-173.

Шахмарданов З.А. Охрана природы в Дагестане, М., 1976, С.12-18.

Яровенко Ю.А., Муртазалиев Р.А., Ильина Е.В. Заповедные места Дагестана, М.,2004, 96с.

Сайт Государственного заповедника «Дагестанский»,

www.dagzapoved.ru

Приложение I.

Таблица 1. Сравнительный анализ морфо-биологических признаков амфибий.

Таблица 2. Наземные биотопы с количественным учетом амфибий.

Приложение II.

Рис.1. Длина тела озерной лягушки, в зависимости от условий обитания

Длина тела (см)

Рис.2. Соотношение роста озерной лягушки по месяцам в разных местообитаниях

Длина тела (см)

Приложение III.

Озерная лягушка

Зеленая жаба

Приложение IV.